Effettu bagnante, requisitu: HLB: 7-9
A bagnatura hè definita cum'è u fenomenu induve u gasu adsorbitu nantu à una superficia solida hè spiazzatu da un liquidu. E sustanze chì ponu migliurà sta capacità di spiazzamentu sò chjamate agenti bagnanti. A bagnatura hè generalmente classificata in trè tippi: bagnatura per cuntattu (bagnatura adesiva), bagnatura per immersione (bagnatura immersiva) è bagnatura per diffusione (spreading). Trà queste, a diffusione rapprisenta u più altu standard di bagnatura, è u cuefficiente di diffusione hè spessu adupratu cum'è indicatore per valutà e prestazioni di bagnatura trà diversi sistemi. Inoltre, l'angulu di cuntattu hè ancu un criteriu per ghjudicà a qualità di a bagnatura. I tensioattivi ponu esse aduprati per cuntrullà u gradu di bagnatura trà e fasi liquide è solide.
In l'industria di i pesticidi, alcune formulazioni granulari è polveri spolveranti cuntenenu ancu una certa quantità di tensioattivi. U so scopu hè di migliurà l'adesione è a quantità di deposizione di u pesticida nantu à a superficia bersagliu, accelerà a velocità di liberazione è allargà l'area di diffusione di l'ingredienti attivi in cundizioni umide, aumentendu cusì l'efficacia di a prevenzione è di u trattamentu di e malatie.
In l'industria cusmetica, i tensioattivi agiscenu cum'è emulsionanti è sò cumpunenti indispensabili in i prudutti di cura di a pelle cum'è creme, lozioni, detergenti facciali è struccanti.
Micelle è Solubilizazione,esigenze: C > CMC (HLB 13–18)
A cuncentrazione minima à a quale e molecule tensioattive s'associeghjanu per furmà micelle. Quandu a cuncentrazione supera u valore CMC, e molecule tensioattive si urganizeghjanu in strutture cum'è cunfigurazioni sferiche, à forma di bastone, lamellari o à forma di piastra.
I sistemi di solubilizazione sò sistemi d'equilibriu termodinamicu. Più bassu hè u CMC è più altu hè u gradu d'associazione, più grande hè a cuncentrazione massima di l'additivu (MAC). L'effettu di a temperatura nantu à a solubilizazione si riflette in trè aspetti: influenza a furmazione di micelle, a solubilità di i solubilizzati è a solubilità di i tensioattivi stessi. Per i tensioattivi ionichi, a so solubilità aumenta bruscamente cù l'aumentu di a temperatura, è a temperatura à a quale si verifica questu aumentu bruscu hè chjamata puntu di Krafft. Più altu hè u puntu di Krafft, più bassa hè a cuncentrazione critica di micelle.
Per i tensioattivi non ionichi di poliossietilene, quandu a temperatura aumenta à un certu livellu, a so solubilità diminuisce bruscamente è si verifica una precipitazione, chì face chì a suluzione diventi torbida. Stu fenomenu hè cunnisciutu cum'è opacità, è a temperatura currispondente hè chjamata puntu di nuvola. Per i tensioattivi cù a stessa lunghezza di a catena di poliossietilene, più longa hè a catena d'idrocarburi, più bassu hè u puntu di nuvola; à u cuntrariu, cù a stessa lunghezza di a catena d'idrocarburi, più longa hè a catena di poliossietilene, più altu hè u puntu di nuvola.
E sustanze organiche non polari (per esempiu, u benzene) anu una solubilità assai bassa in acqua. Tuttavia, l'aghjunta di tensioattivi cum'è l'oleatu di sodiu pò aumentà significativamente a solubilità di u benzene in acqua - un prucessu chjamatu solubilizazione. A solubilizazione hè distinta da a dissoluzione ordinaria: u benzene solubilizatu ùn hè micca dispersu uniformemente in e molecule d'acqua, ma intrappulatu in e micelle furmate da ioni oleati. Studi di diffrazione di raggi X anu cunfirmatu chì tutti i tipi di micelle si espandenu à diversi gradi dopu a solubilizazione, mentre chì e proprietà colligative di a suluzione generale restanu in gran parte invariate.
Quandu a cuncentrazione di tensioattivi in l'acqua aumenta, e molecule di tensioattivi s'accumulanu nantu à a superficia di u liquidu per furmà un stratu monomoleculare strettamente imballatu è orientatu. E molecule in eccessu in a fase massiva s'aggreganu cù i so gruppi idrofobichi rivolti versu l'internu, furmendu micelle. A cuncentrazione minima necessaria per inizià a furmazione di micelle hè definita cum'è a cuncentrazione critica di micelle (CMC). À sta cuncentrazione, a suluzione si discosta da u cumpurtamentu ideale, è un puntu d'inflessione distintu appare nantu à a curva di tensione superficiale vs. cuncentrazione. Aumentà ulteriormente a cuncentrazione di tensioattivi ùn riducerà più a tensione superficiale; invece, prumoverà a crescita è a multiplicazione cuntinua di e micelle in a fase massiva.
Quandu e molecule di tensioattivu si disperdenu in una suluzione è ghjunghjenu à una soglia di cuncentrazione specifica, si associanu da monomeri individuali (ioni o molecule) in aggregati colloidali chjamati micelle. Sta transizione provoca cambiamenti bruschi in e proprietà fisiche è chimiche di a suluzione, è a cuncentrazione à a quale questu si verifica hè a CMC. U prucessu di furmazione di micelle hè chjamatu micellizazione.
A furmazione di micelle in suluzioni acquose di tensioattivi hè un prucessu dipendente da a cuncentrazione. In suluzioni estremamente diluite, l'acqua è l'aria sò guasi in cuntattu direttu, dunque a tensione superficiale diminuisce solu ligeramente, rimanendu vicina à quella di l'acqua pura, cù pochissime molecule di tensioattivi disperse in a fase di massa. Mentre a cuncentrazione di tensioattivi aumenta moderatamente, e molecule si adsorbenu rapidamente nantu à a superficia di l'acqua, riducendu l'area di cuntattu trà l'acqua è l'aria è causendu una forte calata di a tensione superficiale. Intantu, alcune molecule di tensioattivi in a fase di massa si aggreganu cù i so gruppi idrofobici allineati, furmendu piccule micelle.
Mentre a cuncentrazione cuntinueghja à cresce è a suluzione righjunghje l'adsorbimentu di saturazione, si forma una pellicola monomoleculare densamente imballata nantu à a superficia di u liquidu. Quandu a cuncentrazione ghjunghje à u CMC, a tensione superficiale di a suluzione righjunghje u so valore minimu. Oltre u CMC, l'aumentu ulteriore di a cuncentrazione di tensioattivi ùn affetta guasi micca a tensione superficiale; invece, aumenta u numeru è a dimensione di e micelle in a fase di massa. A suluzione hè tandu duminata da e micelle, chì servenu cum'è microreattori in a sintesi di nanopolveri. Cù l'aumentu cuntinuu di a cuncentrazione, u sistema passa gradualmente à un statu cristallinu liquidu.
Quandu a cuncentrazione di una suluzione acquosa di tensioattivu ghjunghje à u CMC, a furmazione di micelle diventa prominente cù l'aumentu di a cuncentrazione. Questu hè carattarizatu da un puntu d'inflessione in a curva di tensione superficiale vs. cuncentrazione logaritmica (curva γ-log c), accumpagnata da l'emergenza di proprietà fisiche è chimiche non ideali in a suluzione.
E micelle di tensioattivi ionici portanu cariche superficiali elevate. A causa di l'attrazione elettrostatica, i contraioni sò attratti da a superficia di a micella, neutralizendu una parte di e cariche positive è negative. Tuttavia, una volta chì e micelle formanu strutture altamente cariche, a forza ritardante di l'atmosfera ionica furmata da i contraioni aumenta significativamente - una pruprietà chì pò esse sfruttata per aghjustà a dispersibilità di e nanopolveri. Per queste duie ragioni, a conducibilità equivalente di a suluzione diminuisce rapidamente cù l'aumentu di a concentrazione oltre a CMC, rendendu questu puntu un metudu affidabile per determinà a concentrazione micellare critica di tensioattivi.
A struttura di e micelle tensioattive ioniche hè tipicamente sferica, cumposta da trè parti: un core, una cunchiglia è un doppiu stratu elettricu diffusu. U core hè cumpostu da catene d'idrocarburi idrofobichi, simili à l'idrocarburi liquidi, cù un diametru chì varieghja da circa 1 à 2,8 nm. I gruppi metilenici (-CH₂-) adiacenti à i gruppi di a testa polare pussedenu una polarità parziale, mantenendu alcune molecule d'acqua intornu à u core. Cusì, u core di a micella cunteneuna quantità cunsiderevule d'acqua intrappulata, è questi gruppi -CH₂- ùn sò micca cumpletamente integrati in u core d'idrocarburi simili à u liquidu, ma formanu invece parte di a cunchiglia micellare non liquida.
A cunchiglia micellare hè ancu cunnisciuta cum'è l'interfaccia micella-acqua o a fase superficiale. Ùn si riferisce micca à l'interfaccia macroscopica trà e micelle è l'acqua, ma piuttostu à a regione trà e micelle è a suluzione acquosa di tensioattivu monomericu. Per e micelle di tensioattivu ionicu, a cunchiglia hè furmata da u stratu di Stern più internu (o stratu di adsorbimentu fissu) di u doppiu stratu elettricu, cù un spessore di circa 0,2 à 0,3 nm. A cunchiglia cuntene micca solu i gruppi di testa ionica di i tensioattivi è una parte di i contraioni ligati, ma ancu un stratu di idratazione per via di l'idratazione di questi ioni. A cunchiglia micellare ùn hè micca una superficia liscia, ma piuttostu una interfaccia "ruvida", risultatu di fluttuazioni causate da u muvimentu termicu di e molecule monomeriche di tensioattivu.
In i mezi non acquosi (à basa d'oliu), induve predominanu e molecule d'oliu, i gruppi idrofili di i tensioattivi si aggreganu versu l'internu per furmà un core polare, mentre chì e catene d'idrocarburi idrofobichi formanu u gusciu esternu di a micella. Stu tipu di micella hà una struttura inversa paragunata à e micelle acquose cunvinziunali è hè dunque chjamata micella inversa; per cuntrastu, e micelle furmate in acqua sò chjamate micelle nurmali. A Figura 4 mostra un mudellu schematicu di micelle inverse furmate da tensioattivi in suluzioni non acquose. In l'ultimi anni, e micelle inverse sò state ampiamente aduprate in a sintesi è a preparazione di vettori di farmaci à nanoscala, in particulare per l'incapsulazione di farmaci idrofili.
Data di publicazione: 26 dicembre 2025