在水中的核心结合水的馏分,水核半径,结合水的层的厚度,有效的头组
H20气溶胶OT的异辛烷和水的气溶胶OT环己烷反胶束液滴的表面活性剂的面积已
从聚合参数和水的质子共振化学位移计算数据。计算值吻合
与文献报道的很好。它已得出结论5122学报。化学。1984,88,5122-5125
从水的气溶胶OT油反胶束尺寸参数的测定
核磁共振数据
阿马尔诺特梅特拉
德里大学化学系,印度007delhi-i,10,(收稿日期:1984年2月3日;
在最后的形式:1984年4月25日)
在水中的核心结合水的馏分,水核半径,结合水的层的厚度,有效的头组
H20气溶胶OT的异辛烷和水的气溶胶OT环己烷反胶束液滴的表面活性剂的面积已
从聚合参数和水的质子共振化学位移计算数据。计算值吻合
与文献报道的很好。它已得出结论,由于表面活性剂分子的灵活性
特别是由于对丁二酸乙烷的骨架部分的C-C键的内旋转,系统能
形成很稳定的油/水(O/W)微乳液,尤其是在异辛烷的媒体。的液滴的表面活性剂膜
厚度约91除胶束区域,在那里形成大的微乳液滴的地区。在
前一种情况下,包装约束不允许液滴的所有表面活性剂分子保持完全的
接口。因此,一些表面活性剂分子在界面,从而增加的厚度
AOT单层至约15的值,在后一种情况下,系统是由溶解的溶剂分子在稳定
单层,在液滴的表面活性剂的有效长度大大增加。包装的详细计算
因子,V/cfaotlc),表面活性剂的各种尺寸的液滴已被认为是一个以上,有利
的大小,形状,和其他的水聚集参数—
AOT反胶束的油已确定的各种
技术。”在其中的一些方法,如离心1°,
荧光光谱,平衡胶束体系等。
扰动,得到的结果有时是不一致的。
为了研究未扰系统,毛细管粘度计,
经典的光散射,光子相关光谱法,等。
被成功地用于确定的大小和形状
骨料。这些方法是宏观的,忽视任何
微观事件,如表面活性剂的分子旋转
在聚合系统。目前在异构的水
液滴的水的核心是一个相当大的兴趣
从其催化活性的角度,特别是
溶解在它的酶反应,“支持我—
的束缚水和自由水含量测定的重要性
W/O微乳液液滴。在旋转的最近的观测
的AOT分子和对我的依赖性—
phiphilicity在各种系统^”^**^表明水—
表面活性剂的结合能力取决于组成
对AOT在一个特定的系统中存在的异构体。准确的
的平均聚集数的测定的FI,
液滴已被报道在最近艾克
等a1.i4表明,AOT极性头基区的理论估计比的计算
从实验确定的平均聚集
数字的。在本文中,它已被证明,当上述
液滴的聚集参数是可用的,详细的
对AOT反水芯尺寸参数的评价
胶束是可能的,是直接的NMR数据
对表面活性剂分子的旋转异构的后果。
对W/O微乳液的形成条件。
的W/O微乳液液滴已被证明是由
一个直径取决于存款量水芯—
解决水,而水是被包围的单层
界面表面活性剂film.15详细的NMR研究
AOT反胶束已被许多作者~报道,~J~”
最近eicke20从RO水质子核磁共振研究—
用AOT/异辛烷显示三个不同的存在状态
水束缚水,被困的水,显然是免费的
在微乳液滴的水芯存在的水。
由于快速的交换,所观察到的化学位移
水的质子共振的加权平均值的总和
在各种状态的水的质子的化学位移。强烈的
结合水分子表现出质子的化学位移的比较
高磁场的方向而质子的化学位移
显然自由水出现朝前冲,接近
普通的水。如果一个假定的单分散性和
与结构的反胶束液滴形状
类似于图1所示,可以说,观察
水的质子磁共振化学位移的总和
绑定的水的质子加权平均位移
自由水的质子内的液滴,即
在6obsd,BB,和对所观察到的化学位移和
结合水和自由水的质子的化学位移,分别。铅
和PF的束缚水和自由水的摩尔分数,分别,
水芯。水分子的存在,如果任何,
水反胶束气溶胶OT油
10205060
窝
图1。水的质子的化学位移的变化和观察到的国家—
采样定值,会与窝,H,o-aot-oil反胶束:
(我)H,o-aot-isooctane及(ii)H20AOT环己烷。
在胶束,然而,忽略。代替PF=1
铅,获得从情商1
PB=sobsd-6F/(6bSF)(2)
的界面结合水,铅的分数,也可以代表—
很难从纯粹的几何函数的水芯尺寸
考虑
(3)Pb=1-(1-D/R,)3
其中D是束缚水和R的厚度,是半径
的胶束内的水芯。公式3可以重新排列
作为
从反胶束的硬球模型的概念,21
铅和各种大小的参数之间的关系可以作为
如下。
如果II是表面活性剂的平均聚集数
每滴和Nb和NF的束缚水和自由水的数量
分子,分别,在每一滴水中心,
一个人可以写
两=Nb+NF
哪里是在系统中的水的摩尔比AOT。但
PF=NP/(fiwo)因此
它~F/(PF~O)(5)
如果RF在水池中的自由水的核心半径,
然后
NF=y3rrf3/30
图1。水的质子的化学位移的变化和观察到的国家—
采样定值,会与窝,H,o-aot-oil反胶束:
(我)H,o-aot-isooctane及(ii)H20AOT环己烷。
在胶束,然而,忽略。代替PF=1
铅,获得从情商1
PB=sobsd-6F/(6bSF)(2)
的界面结合水,铅的分数,也可以代表—
很难从纯粹的几何函数的水芯尺寸
考虑
自从30A3的散装水的水分子的体积。
替代的NF情商5的值,得到
-----E==
4/3rrf373DW6)”。
3op~WO30(1-Pb)窝
6。
如果faot的AOT分子的有效的头组区域
在一个特定的液滴的W/O接口窝,那么就可以
表示为
它取代了7式
物理化学学报,88卷,21号,1984,5123
faot=90rw2wo(1-Pb)/(RW-6)3
这对重新安排了
RW(L/RW)3=gowo(1-Pb)/faot
如果一个替代的D/R值,根据公式4,R值,来
为
RW=9owo/faot(8)
从情商EQ8取代7的faot,得到
一旦铅和R,的值是已知的,一个简单的计算—
结合水厚度,D的计算,可由公式4。
实验部分
材料和纯化。琥珀酸二(2-乙基己基)磺基—
琥珀酸,即AOT(Fluka公司),医药级纯度
被描述的方法elwhere.l2附加纯化
溶剂是AR级,他们在使用前干燥。
双蒸馏水用于制备微乳液。
核磁共振谱。所有的光谱被记录在一个60MHz的瓦里安
em360高分辨率分光计。英文是
添加的化学位移测量的内部参考。
该仪器被锁在现场/频率me4si频率
稳定。AOT溶液(0.1mol/L)被用于以
光谱。AOT局部谱进行了追溯在扩大
规模。从当时的双峰分离
在一个扩大规模的光谱。果酱,所观察到的耦合常数,
计算描述earlier1*和报告的价值
赫兹。化学位移,然而,在PPM报告。的
化学位移的计算值(PPM)纠正了
的小数第三位。
结果与讨论
所观察到的化学位移的水的质子共振
图1所示。结合水层,铅,部分水
核心半径,R,,结合水的层,厚度d,和
头组区域。表面活性剂分子,faot,计算了
从公式2,9,4,和7,分别,和系统的结果
H20AOT/异辛烷和H,o-aot-cyclohexane显示
我的表和11,分别。的流体动力学半径
液滴在这些系统的6天艾克等报道等
铝。7也包含在这些表中,它们已被用于
对表面活性剂的包装参数的计算
在液滴分子。的差异,Rh,R,计算
H20AOT/异辛烷体系和<10来了
15,单层厚度的表面活性剂,IC,在液滴。
该值与文献报道艾克等6非常吻合
我,,然而,减少与增加的窝到最低值
9随着液滴尺寸的计算值进一步增加
我,再次增加,被发现是相当大
比的AOT分子的正式的长度的厚度。
在环己烷体系表面活性剂单层H20AOT
被发现是约11,一个在高一点的变化
工作范围。天等人估计的7。1,H值,o-aot—
环己烷体系的粘度的方法和发现
9个,虽然此前报道的值为正式的长度
AOT分子在11左右,这表明有效的
在微乳液液滴的表面活性剂的长度取决于
水含量以及散装溶剂的性质。的
变化可能是由于不同的定向取向
在W/O接口的表面活性剂分子。计算值
的极性头基区,faot,在两个系统基本一致
与有关文献~RE。~~*~~厚度
束缚水层,D,也是由水/表面活性剂的影响
比。在整个微乳区厚度,这是
之间的3和5的最小的最大粒径。可以合理地假设,结合水
由水分子的氢结合到带负
带电的表面活性剂膜层以及协调
表一:核磁共振数据和H20AOT/异辛烷体系尺寸参数
“从REF数据4。*从REF数据6。
表11:核磁共振数据和H尺寸参数,o-aot-cyclohexane系统
“从REF数据7。
图2。在水溶液中的结合水层示意图
反胶束的核心。
钠离子在双电层附近
接口。水分子六水合钠离子
氢与表面活性剂的极性基团
分子结构束缚水region5可能在一二—
三维图表示,如图2所示。的
水的单层厚度大约是1.2,*
该o-na+键的距离是约1.2a.23了
在最大的界面结合水的钠层厚度
离子浓度为(1.2+1.2+1.2+1.2),即4.8A.
与计算值吻合很好。随着尺寸
的解离的钠离子分布的液滴
对大体积的水和结合水层厚度
是按比例缩小的。
从它出现胶束与上述结果—
AOT在非极性溶剂化主要是由
在溶剂中的两亲性。在异辛烷体系
增溶的整个范围可分为三个不同的
区:(我)0和<10<10<窝,(ii)<30,和(iii)禾>30。
用非极性溶剂中增溶水量相当数量
像异辛烷不添加任何表面活性剂是一种独特的
对AOTW/O型微乳液体系的特点,这
也许是可能的,似乎从表一和表11,因为
AOT分子结构的灵活性,特别是由于
限制旋转的乙烷的骨架C-C键
丁二酸的分子的一部分。平均大小的PA—
表面活性剂分子的参数依赖,除其他
“从REF数据7。
图2。在水溶液中的结合水层示意图
反胶束的核心。
钠离子在双电层附近
接口。水分子六水合钠离子
氢与表面活性剂的极性基团
分子结构束缚水region5可能在一二—
三维图表示,如图2所示。的
水的单层厚度大约是1.2,*
该o-na+键的距离是约1.2a.23了
在最大的界面结合水的钠层厚度
离子浓度为(1.2+1.2+1.2+1.2),即4.8A.
与计算值吻合很好。随着尺寸
的解离的钠离子分布的液滴
对大体积的水和结合水层厚度
是按比例缩小的。
因素,在平衡的异构体的组合物
在一些非极性溶剂的混合物,和他们改变的
非常有利的方向发展,大型水solubilzation和
该表面活性剂的稳定的乳液是可能的。这
从填料因子的计算确认(V/
FA和C)微乳体系中的AOT分子,这是
总是发现是一个以上的(表11),条件
在胶束形成稳定的反胶束droplets.24
区域和<10,AOT的旋转异构体的平衡组成
主要由液晶分子的构象具有所有的极性
组沿同一方向的定向
接口和旋转是因为所谓的高度限制
“硬界面”。随着水含量的液滴
界面变得越来越“软”,导致增加
在平衡的旋转异构体的反式构象的人口
组成。该系统最终成为饱和的反
人口和超出我=30(图1)。
在一定的旋转异构体组成,明显的头组区域,
faot,AOT分子的加权平均值的总和
三个旋转异构体的头组区域(参考文献12),即,P是在等三个异构体的摩尔分数—
利眠宁合剂具有相应的头组区域FS,再—
结合。扭曲构象中的极性基团的二酯
和一个磺酸基沿极性侧
接口,使有效的头组区域非常大。
在小胶束区域(WO10),表面活性剂
分子主要由构象为主,其
液滴的界面面积小不能容纳所有的
AOT分子被准确地定位在界面。最终,
一些分子是保持的接口。关系—
faot地低值(图3)在这些液滴是不可避免的
该包装约束的表面活性剂有经验的推论
分子。液滴的大小略有增加(R,)增加
界面面积(4?rrw2)极大,包装条件—
约束是大大减少。这使得AOT
分子,居住的接口,来接口。
因此,提高faot率与窝在这个区域是非常
大。表面活性剂的单层厚度,我,,在胶束液滴
被发现是约15,约4以上的正式的长度
AOT分子。Tliis是相当合理的考虑
在表面活性剂分子的不同排列
如图4所示,将极性大小的液滴
通过kotlarchyk等人确定头组的另一间—
有趣的功能可能是如果一个数计算的观察
绑定每个表面活性剂分子的水分子,乐。wopb。的
值被发现是大约六的液滴与禾>10,
而这是相当不小的。当六—
水合钠离子被认为是被氢键
带负电荷的界面构建束缚水
层,可以推定,束缚水分子数
至少应在六每AOT分子。对于较小的
液滴(WO
无水AOT分子中的极性侧存在的—
接口不能达到在水的核心存在自由水
的胶束液滴。钠很长的相关时间
离子观察这些胶束^^*”^也证实了存在
强结合的离子对,无水表面活性剂分子
刚性约束的液滴在聚合系统。在
微乳液域(禾>10)包装约束可能
认为被淘汰,在表面活性剂分子
液滴都躺在界面。这是基于这样的事实
该表面活性剂的单层厚度(,)在这些液滴
大约相同的AOT分子的正式的长度。的
随着增加faot率和在这一地区也更少
由于更多的反式异构体的贡献在等—
AOTCFS利眠宁合剂!
在这个范围约为六,表面活性剂的水化数。在
大的微乳液滴(禾>30)的表面活性剂分子
主要是由反式异构体和液滴
通过溶解的溶剂分子在表面活性剂的进一步稳定
单层,使我一个不寻常的增加,但主值—
图4。(一)AOT反胶束的水性核心。(b)不等
在界面上AOT分子协会。
泰宁良好的填充因子的值大于1。
这是确认的事实,在添加剂的存在下,这些
液滴有较少的水增溶量如果添加剂
更易溶于液滴比溶剂分子^^^。
结论
由此我们可以得出结论,如果聚集参数
如平均聚集数和流体动力学
H20AOT油滴的半径是由其他的实验确定—
实验方法,液滴的重要尺寸参数
可以,然后,从水的质子的化学位移计算
共振。可以看出,反胶束的稳定性
系统主要是由表面活性剂的内旋转
分子,导致良好的包装因素总是
大于1。散装溶剂的性质起着我—
在确定的旋转异构体组成的重要作用
平衡混合物。水是一种独特的反向AOT/异辛烷
在胶束体系中表面活性剂的内旋转
分子导致好的填充因子,大量
水的增溶作用是可能的。束缚水层厚度
在微乳液滴位于一个狭窄的范围在3
5虽然whter分子绑定到一个数
表面活性剂分子保持一个恒定值六。
确认。作者非常感谢教授H.-F.
艾克他的指导,鼓励,和对工作的兴趣。
注册号AOT,577-11-7;异辛烷,环己烷26635-64-3,
110-82-7。
本文发布于:2022-11-12 12:51:08,感谢您对本站的认可!
本文链接:http://www.wtabcd.cn/fanwen/fan/88/4634.html
版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。
留言与评论(共有 0 条评论) |