Физико-химические свойства алкилполигликозидов. Фазовое поведение.

Двоичные системы

Фазовая диаграмма системы C12-14 алкилполигликозид (C12-14 APG)/вода отличается от фазовой диаграммы короткоцепочечного APG. (Рисунок 3). При более низких температурах образуется область твердое/жидкое вещество ниже точки Крафта в широком диапазоне концентраций. С повышением температуры система переходит в изотропную жидкую фазу. Поскольку кристаллизация в значительной степени кинетически замедлена, эта фазовая граница меняет положение с течением времени хранения. При низких концентрациях изотропная жидкая фаза при температуре выше 35 ℃ превращается в двухфазную область, состоящую из двух жидких фаз, как это обычно наблюдается с неионогенными поверхностно-активными веществами. При концентрациях выше 60% по массе при всех температурах образуется последовательность жидкокристаллических фаз. Стоит отметить, что в изотропной однофазной области очевидное двойное лучепреломление потока может наблюдаться, когда концентрация чуть ниже концентрации растворенной фазы, а затем быстро исчезает после завершения процесса сдвига. Однако не обнаружено ни одной полифазной области, отделенной от фазы L1. В фазе L1 еще одна область со слабым двулучепреломлением потока расположена вблизи минимального значения щели смешивания жидкость/жидкость.
Феноменологические исследования структуры жидкокристаллических фаз были проведены Платцем и др. Использование таких методов, как поляризационная микроскопия. В результате этих исследований в концентрированных растворах C12-14 ПНГ рассматривают три различных ламеллярных участка: Lα_л,Lα_левыйи Лах. По данным поляризационной микроскопии, существуют три различные текстуры.
После длительного хранения в типичной пластинчатой ​​жидкокристаллической фазе под поляризованным светом появляются темные псевдоизотропные области. Эти области четко отделены от областей с сильным двулучепреломлением. Такие текстуры демонстрирует фаза Lαh, которая встречается в диапазоне средних концентраций области жидкокристаллической фазы при относительно высоких температурах. Шлирен-текстуры никогда не наблюдаются, хотя обычно присутствуют сильно двулучепреломляющие маслянистые полосы. Если образец, содержащий фазу Lαh, охладить для определения точки Крафта, текстура изменится ниже характерной температуры. Псевдоизотропные области и четко выраженные маслянистые полосы исчезают. Первоначально C12-14 APG не кристаллизуется, вместо этого образуется новая лиотропная фаза, проявляющая лишь слабое двулучепреломление. При относительно высоких концентрациях эта фаза расширяется вплоть до высоких температур. В случае с алкилгликозидами складывается иная ситуация. Все электролиты, за исключением гидроксида натрия, привели к значительному снижению температуры помутнения. Диапазон концентраций электролитов примерно на порядок ниже, чем у эфиров алкилполиэтиленгликоля. .Удивительно, но между отдельными электролитами существуют лишь очень незначительные различия. Добавление щелочи значительно уменьшило мутность. Для объяснения поведенческих различий между алкилполигликолевыми эфирами и алкилполигликолевыми эфирами предполагается, что ОН-группа, накопленная в глюкозном звене, претерпела разные типы гидратации с этиленоксидной группой. Значительно большее влияние электролитов на эфиры алкилполигликолей позволяет предположить, что на поверхности мицелл алкилполигликозидов имеется заряд, тогда как эфиры алкилполигликолей не несут заряда.
Таким образом, алкилполигликозиды ведут себя как смеси эфиров алкилполигликолей и анионных ПАВ. Исследование взаимодействия алкилгликозидов с анионными или катионными ПАВ и определение потенциала в эмульсии показывают, что мицеллы алкилгликозидов имеют поверхностный отрицательный заряд при рН. диапазон 3 ~ 9. Напротив, заряд мицелл эфира алкилполиэтиленгликоля слабо положительный или близок к нулю. Причина отрицательного заряда мицелл алкилгликозидов до конца не объяснена.