Benetzungseffekt, Ufuerderung: HLB: 7-9
Benetzung gëtt definéiert als de Phänomen, wou de Gas, deen op enger fester Uewerfläch adsorbéiert ass, vun enger Flëssegkeet verdrängt gëtt. Substanzen, déi dës Verdrängungskapazitéit erhéije kënnen, gi Benetzungsmëttel genannt. Benetzung gëtt allgemeng an dräi Typen agedeelt: Kontaktbenetzung (Adhäsiounsbenetzung), Tauchbenetzung (Tauchbenetzung) a Verbreedungsbenetzung (Verbreedung). Ënner dësen representéiert d'Verbreedung den héchste Standard vun der Benetzung, an de Verbreedungskoeffizient gëtt dacks als Indikator benotzt fir d'Benetzungsleistung tëscht verschiddene Systemer ze evaluéieren. Zousätzlech ass de Kontaktwénkel och e Kriterium fir d'Qualitéit vun der Benetzung ze beurteelen. Tenside kënne benotzt ginn fir de Grad vun der Benetzung tëscht flësseger a fester Phas ze kontrolléieren.
An der Pestizidindustrie enthalen e puer granulär Formuléierungen a puddelbar Pulver och eng gewëssen Quantitéit u Tenside. Hiren Zweck ass et, d'Adhäsioun an d'Oflagerungsquantitéit vum Pestizid op der Ziloberfläche ze verbesseren, d'Fräisetzungsquote ze beschleunegen an d'Verbreedungsfläch vun den aktiven Zutaten ënner fiichten Bedingungen ze vergréisseren, wouduerch d'Effizienz vun der Krankheetspräventioun an -behandlung verbessert gëtt.
An der Kosmetikindustrie handelen Tenside als Emulgatoren a sinn onverzichtbar Komponenten an Hautpfleegprodukter wéi Cremen, Lotiounen, Gesiichtsreiniger a Make-up-Entferner.
Micellen a Solubiliséierung,Ufuerderungen: C > CMC (HLB 13–18)
Déi minimal Konzentratioun, bei där sech Tensidmoleküle verbannen, fir Mizellen ze bilden. Wann d'Konzentratioun de CMC-Wäert iwwerschreit, arrangéiere sech Tensidmoleküle a Strukturen, wéi zum Beispill kugelfërmeg, staaffërmeg, lamellär oder plackefërmeg Konfiguratiounen.
Solubiliséierungssystemer si thermodynamesch Gläichgewiichtssystemer. Wat méi niddreg de CMC an de Grad vun der Associatioun méi héich ass, wat méi grouss ass déi maximal additiv Konzentratioun (MAC). Den Afloss vun der Temperatur op d'Solubiliséierung spigelt sech an dräi Aspekter erëm: si beaflosst d'Mizellenbildung, d'Léislechkeet vun de Solubilisaten an d'Léislechkeet vun den Tenside selwer. Fir ionesch Tenside klëmmt hir Léislechkeet staark mat eropgoender Temperatur, an d'Temperatur, bei där dës abrupt Erhéijung geschitt, gëtt de Krafft-Punkt genannt. Wat méi héich de Krafft-Punkt ass, wat méi niddreg ass déi kritesch Mizellenkonzentratioun.
Fir net-ionesch Tenside aus Polyoxyethylen fällt hir Léislechkeet staark, wann d'Temperatur op e gewëssen Niveau klëmmt, an et geschitt Nidderschlag, wouduerch d'Léisung trüb gëtt. Dëst Phänomen ass bekannt als Trübung, an déi entspriechend Temperatur gëtt Trübungspunkt genannt. Fir Tenside mat der selwechter Polyoxyethylen-Kettenlängt ass de Trübungspunkt méi niddreg, wat d'Kuelewaasserstoffkette méi laang ass; am Géigendeel, mat der selwechter Kuelewaasserstoffkettelängt ass de Trübungspunkt méi héich, wat d'Polyoxyethylen-Kette méi laang ass.
Netpolar organesch Substanzen (z.B. Benzol) hunn eng ganz niddreg Léislechkeet am Waasser. Wéi och ëmmer, d'Zousätzlech vun Tensiden wéi Natriumoleat kann d'Léislechkeet vu Benzol am Waasser däitlech erhéijen - e Prozess deen als Solubiliséierung bezeechent gëtt. D'Léisung ënnerscheet sech vun der normaler Opléisung: de léisleche Benzol ass net gläichméisseg an de Waassermoleküle dispergéiert, mä agespaart an de Mizellen, déi duerch Oleat-Ionen geformt ginn. Röntgendiffraktiounsstudien hunn bestätegt, datt all Zorte vu Mizellen no der Léisung a verschiddenem Grad ausdehnen, während d'kolligativ Eegeschafte vun der Gesamtléisung gréisstendeels onverännert bleiwen.
Wann d'Konzentratioun vun Tensiden am Waasser eropgeet, sammelen sech Tensidmoleküle op der flësseger Uewerfläch a bilden eng dicht gepackt, orientéiert monomolekulare Schicht. Iwwerschësseg Moleküle an der Groussphas aggregéieren sech mat hiren hydrophobesche Gruppen no bannen a bilden Mizellen. Déi minimal Konzentratioun, déi néideg ass fir d'Mizellenbildung unzefänken, gëtt als kritesch Mizellenkonzentratioun (CMC) definéiert. Bei dëser Konzentratioun wäicht d'Léisung vum Idealverhalen of, an e kloeren Inflektiounspunkt erschéngt op der Uewerflächenspannung vs. Konzentratiounskurve. Eng weider Erhéijung vun der Tensidkonzentratioun reduzéiert d'Uewerflächenspannung net méi; amplaz fërdert se dat kontinuéierlecht Wuesstum a Multiplikatioun vu Mizellen an der Groussphas.
Wann Tensidmoleküle sech an enger Léisung dispergéieren an eng spezifesch Konzentratiounsschwell erreechen, verbannen se sech vun eenzelne Monomeren (Ionen oder Molekülen) zu kolloidalen Aggregaten, déi Mizellen genannt ginn. Dësen Iwwergank féiert zu abrupten Ännerungen an de physikaleschen a chemeschen Eegeschafte vun der Léisung, an d'Konzentratioun, bei där dëst geschitt, ass de CMC. De Prozess vun der Mizellebildung gëtt als Mizelliséierung bezeechent.
D'Bildung vu Mizellen a wässerege Tensidléisungen ass e konzentratiounsofhängege Prozess. A ganz verdënnte Léisunge si Waasser a Loft bal a direkten Kontakt, sou datt d'Uewerflächenspannung nëmme liicht ofhëlt a bal bei där vu purem Waasser bleift, mat ganz wéineg Tensidmoleküle, déi an der Groussphas dispergéiert sinn. Wann d'Konzentratioun vun der Tensid moderat eropgeet, adsorbéieren d'Moleküle séier op d'Waasseruewerfläch, wouduerch d'Kontaktfläch tëscht Waasser a Loft reduzéiert gëtt an e staarke Réckgang vun der Uewerflächenspannung verursaacht gëtt. Gläichzäiteg aggregéieren sech e puer Tensidmoleküle an der Groussphas mat hiren hydrophobe Gruppen ausgeriicht a bilden kleng Mizellen.
Wann d'Konzentratioun weider eropgeet an d'Léisung d'Sättigungsadsorptioun erreecht, bilt sech e dicht gepackte monomolekulare Film op der flësseger Uewerfläch. Wann d'Konzentratioun de CMC erreecht, erreecht d'Uewerflächespannung vun der Léisung hire Minimumswäert. Iwwer de CMC eraus beaflosst eng weider Erhéijung vun der Tensidkonzentratioun kaum d'Uewerflächespannung; amplaz erhéicht se d'Zuel an d'Gréisst vun de Mizellen an der Groussphase. D'Léisung gëtt dann vu Mizellen dominéiert, déi als Mikroreaktoren an der Synthese vun Nanopulver déngen. Mat weiderer Erhéijung vun der Konzentratioun iwwergeet de System graduell an e flëssege kristalline Zoustand.
Wann d'Konzentratioun vun enger wässerlecher Tensidléisung d'CMC erreecht, gëtt d'Bildung vu Mizellen mat zouhuelender Konzentratioun prominent. Dëst ass charakteriséiert duerch en Inflektiounspunkt an der Uewerflächenspannung vs. logarithmescher Konzentratiounskurve (γ-log c-Kurve), zesumme mam Optriede vun net-idealen physikaleschen a chemeschen Eegeschafte vun der Léisung.
Ionesch Tensid-Mizellen droen héich Uewerflächenladungen. Wéinst der elektrostatischer Attraktioun ginn Géigeionen vun der Mizellenuewerfläch ugezunn, wouduerch en Deel vun de positiven a negativen Ladungen neutraliséiert gëtt. Soubal d'Mizellen awer héich gelueden Strukturen bilden, klëmmt d'Retardkraaft vun der ionescher Atmosphär, déi duerch d'Géigeionen geformt gëtt, däitlech - eng Eegeschaft, déi ausgenotzt ka ginn, fir d'Dispergabilitéit vun Nanopulver unzepassen. Aus dësen zwou Grënn hëlt déi gläichwäerteg Konduktivitéit vun der Léisung séier mat zouhuelender Konzentratioun iwwer de CMC ewech, wat dëse Punkt zu enger zouverléisseger Method mécht, fir déi kritesch Mizellenkonzentratioun vun Tensiden ze bestëmmen.
D'Struktur vun ionesche Tensid-Mizellen ass typescherweis kugelfërmeg a besteet aus dräi Deeler: engem Kär, enger Schuel an enger diffuser elektrescher Duebelschicht. De Kär besteet aus hydrophoben Kuelewaasserstoffketten, ähnlech wéi flësseg Kuelewaasserstoffer, mat engem Duerchmiesser vun ongeféier 1 bis 2,8 nm. D'Methylengruppen (-CH₂-) nieft de polare Kappgruppen hunn eng deelweis Polaritéit, wouduerch e puer Waassermoleküle ronderëm de Kär zréckgehale ginn. Dofir enthält de Mizellenkär...sa eng beträchtlech Quantitéit un agefaangenem Waasser, an dës -CH₂- Gruppen sinn net vollstänneg an de flëssegähnleche Kuelewaasserstoffkär integréiert, mä bilden en Deel vun der net-flësseger Mizellenhüll.
D'Mizelleschuel ass och bekannt als Mizelle-Waasser-Grenzfläche oder Uewerflächenphase. Si bezitt sech net op déi makroskopesch Grenzfläch tëscht Mizellen a Waasser, mä éischter op d'Regioun tëscht Mizellen an der monomerer wässerlecher Tensidléisung. Fir ionesch Tensid-Mizellen gëtt d'Schuel duerch déi bannenzegst Stern-Schicht (oder fix Adsorptiounsschicht) vun der elektrescher Duebelschicht geformt, mat enger Déckt vu ronn 0,2 bis 0,3 nm. D'Schuel enthält net nëmmen déi ionesch Kappgruppen vun Tensiden an en Deel vu gebonnene Géigeionen, mä och eng Hydratatiounsschicht wéinst der Hydratatioun vun dësen Ionen. D'Mizelleschuel ass keng glat Uewerfläch, mä éischter eng "rauh" Grenzfläch, e Resultat vu Schwankungen, déi duerch d'thermesch Bewegung vun de Tensid-Monomermoleküle verursaacht ginn.
An net-wässeregen (Uelegbaséierten) Medien, wou Uelegmoleküle dominéieren, aggregéiere sech déi hydrophil Gruppe vun Tensiden no bannen a bilden e polare Kär, während déi hydrophobesch Kuelewaasserstoffketten déi baussenzeg Schuel vun der Mizell bilden. Dës Zort vu Mizell huet eng ëmgedréint Struktur am Verglach mat konventionelle wässeregen Mizellen a gëtt dofir eng ëmgedréint Mizell genannt; am Géigesaz dozou gi Mizellen, déi a Waasser geformt ginn, als normal Mizellen bezeechent. Figur 4 weist e schematescht Modell vu ëmgedréint Mizellen, déi duerch Tensiden an net-wässerege Léisunge geformt ginn. An de leschte Jore goufen ëmgedréint Mizellen wäit verbreet an der Synthese a Virbereedung vun Nanoskala-Medikamentendréier benotzt, besonnesch fir d'Verkapselung vun hydrophilen Medikamenter.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 26. Dezember 2025