خواص مایسلی و سطحی سورفکتانت های خالص با طول زنجیره هیدروکربنی یکسان (C16H33) و سر قطبی متفاوت در محیط آبی

نوع مقاله : مقاله علمی پژوهشی

نویسنده

دانشکده شیمی- دانشگاه سمنان

10.22075/chem.2021.21943.1928

چکیده

مطالعه خواص سورفکتانت ها برای تولید محصولات دارویی و ضد خوردگی، شوینده ها و ازدیاد برداشت نفت بسیار مهم هستند. در مطالعه حاضر دو دسته مختلف از سورفکتانت ها، الف) کاتیونی(ستیل پیریدینیوم کلرید، CPC، و ستیل تری متیل آمونیوم برمید، CTAB) و ب) غیریونی (Brij-C2, Brij-C12, Brij-C15 and Brij-C20) در محیط آبی با استفاده از تکنیک تنسیومتری(اندازه گیری کشش سطحی) در دما 298.15 کلوین مورد بررسی قرار گرفتند. این سورفکتانت ها(CPC, CTAB, Brij-C2, Brij-C12, Brij-C15 and Brij-C20) با طول زنجیره آبگریز یکسان (C16H33) و گروه سر قطبی متفاوت دارند. هدف اصلی این تحقیق، بررسی و مقایسه تاثیر سر قطبی سورفکتانت ها بر غلظت بحرانی تشکیل مایسل (CMC)، انرژی آزاد استاندارد تشکیل مایسل( )، انرژی جذب سطحی گیبس( )، غلظت فزونی سطح(max)، حداقل مساحت سطح به ازای یک مولکول سورفکتانت(Amin)، فشار سطحی در نقطه CMC (CMC)و pC20 است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که تشکیل مایسل از سورفکتانت ها در ساختارهای غیر یونی شرایط خودبخودی تر و مطلوبتری دارد. در خانواده سورفکتانت های Brij مورد مطالعه، مقادیر و فشار سطحی در نقطه CMC با افزایش تعداد گروههای اکسی اتیلن (یا بخش آبدوست) از Brij-C2 تا Brij-C20 کاهش می یابد. همچنین، افزایش آبدوستی سر قطبی سورفکتانت های سری Brij با مشارکت بیشتر تعداد گروهای اتوکسی ظرفیت انحلال پذیری در توده محلول را افزایش می دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Interfacial and micellization properties of pure surfactants with similar hydrocarbon chain length (C16H33) and different polar head in aqueous medium

نویسنده [English]

  • Ahmad Bagheri
Department of Chemistry- Semnan University
چکیده [English]

The study of surfactant properties are significant for the production of pharmaceutical and anti-corrosion products, detergents and enhanced oil recovery. In the present work, the formation of micelles in different types of surfactants, i) cationic (cetyl pyridinium chloride, CPC, and cetyl trimethylammonium bromide, CTAB) and ii) non-ionic (Brij-C2, Brij-C12, Brij-C15 and Brij-C20) has been investigated in aqueous medium by tensiometric technique at 298.15 K. These surfactants (CPC, CTAB, Brij-C2, Brij-C12, Brij-C15 and Brij-C20) have the same hydrophobic chain length (C16H33) and different polar head groups. The major focus in this research is on the effect of polar head groups on critical micelle concentration (CMC), the standard free energy of micellization ( ), Gibbs adsorption energy ( ) and some interfacial parameters, for example, surface excess concentration (max), minimum surface area per surfactant molecule (Amin), surface pressure at CMC (CMC) and pC20(= −log(C20). The results obtained show that the micellization properties of surfactants has more spontaneous and favorable conditions in nonionic structures. In Brij family surfactants, values of and πcmc at CMC point decreased with increasing the number of oxyethylene groups (or hydrophilic section) from Brij-C2 to Brij- C20. Also, increase in hydrophilicity of head groups of Brij series surfactants by more incorporation of oxyethylene groups enhanced their solubilization capacity in bulk solution.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Micelle
  • hydrophilicity
  • Adsorption
  • CMC
  • Minimum surface area