Нами было исследовано релеевское рассеяние света в водных растворах неионогенных ПАВ с общей фор-мулой:
M- C9H19C6H4- O-(CH2 -CH2 -O )nH, (n=4,6,10,12 ).
Результаты измерений коэффициента рассеяния в водных растворах ПАВ были использованы для определения средних мицеллярных масс и вторых вириальных коэффициентов, а также средних чисел агрегации и средних радиусов мицелл.
Расчет мицеллярных масс выполнен с помощью уравнения Дебая:
где 
оптическая постоянная раствора;
n - показатель преломления рас-творителя;
l – длина волны падающего света;
Na– число Авогадро;
C – концентрация ПАВ в растворе;
Ck– критическая концентрация мицеллообразования;
– абсолютные коэффициенты рассеяния света растворами с концентрациями C и C со- ответственно
M– мицеллярная масса;
A2– второй вириальный коэффициент.
График зависимости HCCK)/ (RRCK)от (CCK)представляет собой прямую линию, которую экстраполируют до пересечения с ординатой, где (CC)=0 . Длина отрезка, отсекаемого этой прямой на оси ординат, численно равна обратной вели-чине относительной молекулярной массы мицеллы, а тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс, равный 2A2 , позволяет определить второй вириальной коэффициент A2, характеризующий взаимодействие между мицеллами, рассеивающими свет.
Определенное из опыта значение мицеллярной Средние числа агрегации N можно рассчитать по массы может быть использовано для расчета среднего формуле радиуса мицелл и среднего числа агрегации молекул в мицелле. Средний радиус мицелл r может быть рассчитан с помощью соотношения
Средние числа агрегации N можно рассчитать по формуле
где M – относительная молекулярная масса ПАВ.
С помощью формул (1), (2), и (3) были определены средние мицеллярные массы, вторые вириальные коэффициенты, средние числа агрегации и средние радиусы мицелл, значения которых представлены в таблице.
Результаты определения мицеллярной массы M, второго вириального коэффициента A2, среднего радиуса мицелл r и среднего числа агрегации N в водных растворах ПАВ
| ne | T, K | 4 2A10⋅, моль·см3/г2 | r107⋅, см | N | M104⋅, г/моль |
|---|---|---|---|---|---|
|
|
293 | 0,12 | 39,2 | 382049 | 15151 |
| 4 | 313 | –1,50 | 29,8 | 168116 | 6667 |
|
|
333 | 20 | 13,0 | 14171 | 562 |
|
|
293 | 0,5 | 12,4 | 9924 | 481 |
| 6 | 313 | 1,75 | 11,0 | 6932 | 336 |
|
|
333 | –13,5 | 8,73 | 3446 | 167 |
|
|
293 | 0,42 | 3,49 | 162 | 10,7 |
| 10 | 313 | 1,2 | 4,27 | 297 | 19,6 |
|
|
333 | 0,65 | 5,12 | 513 | 33,9 |
| 12 | 293 | 0,95 | 3,62 | 159 | 11,9 |
| 313 | 0,25 | 3,69 | 169 | 12,7 | |
| 333 | 1,88 | 3,77 | 180 | 13,5 |
Из экспериментальных данных видно, что c уменьшением степени оксиэтилирования раствори-мость ПАВ в воде уменьшается и молекулы стремят-ся объединиться в более крупные агрегаты. Причем, уже при небольших концентрациях агрегаты при-нимают такие размеры, что растворы этих веществ в воде мутнеют. С увеличением степени оксиэтили-рования средние числа агрегации падают.
Библиографическая ссылка
Слюсарев А.В., Персиянова М.А. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ МИЦЕЛЛЯРНОЙ МАССЫ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ПАВ МЕТОДОМ СВЕТОРАССЕЯНИЯ // Современные наукоемкие технологии. – 2013. – № 9. – С. 64-65;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=33206 (дата обращения: 21.11.2024).