Fysisk-kemiske egenskaber af alkylpolyglycosider - faseadfærd

Binære systemer

Fasediagrammet for C12-14 alkylpolyglycosid (C12-14 APG)/vand-systemet adskiller sig fra det kortkædede APG (Figur 3). Ved lavere temperaturer dannes et fast/væske-område under Krafft-punktet over et bredt koncentrationsområde. Med en stigning i temperaturen ændres systemet til en isotropisk flydende fase. Fordi krystallisationen er kinetisk forsinket i betydelig grad, ændrer denne fasegrænse position med opbevaringstiden. Ved lave koncentrationer ændres den isotropiske flydende fase over 35 ℃ til et tofaseområde med to flydende faser, som det normalt observeres med ikke-ioniske overfladeaktive stoffer. Ved koncentrationer over 60 vægt% dannes en sekvens af flydende krystallinsk fase ved alle temperaturer. Det er værd at nævne, at i det isotropiske enkeltfaseområde kan den tydelige strømningsdobbeltbrydning observeres, når koncentrationen er lige under den opløste fase, og derefter forsvinder den hurtigt efter afslutningen af forskydningsprocessen. Der blev dog ikke fundet nogen polyfaseregion adskilt fra L1-fasen. I L1-fasen er et andet område med svag strømningsdobbeltbrydning placeret nær minimumsværdien af væske/væske-blandbarhedsgabet.
Fænomenologiske undersøgelser af strukturen af de flydende krystallinske faser blev udført af Platz et al. Ved hjælp af metoder som polarisationsmikroskopi. Efter disse undersøgelser betragtes tre forskellige lamellære regioner i koncentrerede C12-14 APG-opløsninger: Lα_l,Lα_venstreog Lαh. Der er tre forskellige teksturer ifølge polarisationsmikroskopi.
Efter lang opbevaring udvikler en typisk lamellær flydende krystallinsk fase mørke pseudoisotrope områder under polariseret lys. Disse områder er tydeligt adskilt fra de områder med højt dobbeltbrydning. Lαh-fasen, som forekommer i det flydende krystallinske faseområdes middelkoncentration ved relativt høje temperaturer, udviser sådanne teksturer. Schlieren-teksturer observeres aldrig, selvom der normalt er stærkt dobbeltbrydende oliestriber til stede. Hvis en prøve, der indeholder en Lαh-fase, afkøles for at bestemme Krafft-punktet, ændrer teksturen sig til under en karakteristisk temperatur. De pseudoisotrope områder og de klart definerede oliestriber forsvinder. I starten krystalliserer der ikke C12-14 APG, i stedet dannes der en ny lyotrop fase, der kun udviser svag dobbeltbrydning. Ved relativt høje koncentrationer udvider denne fase sig op til høje temperaturer. I tilfælde af alkylglykosider opstår en anden situation. Alle elektrolytter, med undtagelse af natriumhydroxid, resulterede i en signifikant reduktion i uklarhedspunkter. Koncentrationsområdet for elektrolytter er omtrent en størrelsesorden lavere end for alkylpolyethylenglycolethere. Overraskende nok er der kun meget små forskelle mellem de enkelte elektrolytter. Tilsætning af alkali reducerede uklarheden betydeligt. For at forklare de adfærdsmæssige forskelle mellem alkylpolyglycolethere og alkylpolyglycolethere antages det, at den OH-gruppe, der er akkumuleret i glukoseenheden, har gennemgået forskellige typer hydrering med ethylenoxidgruppen. Den signifikant større effekt af elektrolytter på alkylpolyglycoletherne antyder, at der er en ladning på overfladen af alkylpolyglycosidmicellerne, mens alkylpolyethylenglycoletherne ikke antager nogen ladning.
Alkylpolyglycosider opfører sig således som blandinger af alkylpolyglycolethere og anioniske overfladeaktive stoffer. Undersøgelsen af interaktionen mellem alkylglykosider og anioniske eller kationiske overfladeaktive stoffer og bestemmelsen af potentialet i emulsionen viser, at alkylglykosidmicellerne har en negativ overfladeladning i pH-området 3 ~ 9. I modsætning hertil er ladningen af alkylpolyethylenglycolethermiceller svagt positiv eller tæt på nul. Årsagen til, at alkylglykosidmiceller er negativt ladede, er ikke fuldt ud forklaret.