Az alkil-poliglikozidok fizikai-kémiai tulajdonságai - fázis viselkedés

Bináris rendszerek

A C12-14 alkil-poliglikozid (C12-14 APG)/víz rendszer fázisdiagramja eltér a rövid szénláncú APG-től. (3. ábra) Alacsonyabb hőmérsékleten a Krafft-pont alatt egy szilárd/folyékony régió alakul ki, amely széles koncentrációtartományban érvényesül. A hőmérséklet növekedésével a rendszer izotróp folyékony fázissá alakul. Mivel a kristályosodás kinetikailag jelentős mértékben késik, ez a fázishatár a tárolási idővel változik. Alacsony koncentrációknál az izotróp folyékony fázis 35℃ felett kétfázisú régióvá alakul, amely két folyékony fázisból áll, ahogyan az általában megfigyelhető a nemionos felületaktív anyagoknál. 60 tömegszázalék feletti koncentrációknál minden hőmérsékleten folyadékkristályos fázissorozat alakul ki. Érdemes megemlíteni, hogy az izotróp egyfázisú régióban a nyilvánvaló áramlási kettős törés már akkor megfigyelhető, amikor a koncentráció éppen alacsonyabb, mint az oldott fázisé, majd a nyírási folyamat befejeződése után gyorsan eltűnik. Azonban nem találtak olyan polifázisú régiót, amely elkülönülne az L1 fázistól. Az L1 fázisban egy másik, gyenge áramlási kettős törést mutató régió található a folyadék/folyadék keverhetőségi rés minimális értékének közelében.
Platz és munkatársai fenomenológiai vizsgálatokat végeztek a folyadékkristályos fázisok szerkezetével kapcsolatban, olyan módszereket alkalmazva, mint a polarizációs mikroszkópia. Ezen vizsgálatokat követően három különböző lamelláris régiót vizsgáltak tömény C12-14 APG oldatokban: Lα_l,Lα_balés Lαh. A polarizációs mikroszkópia szerint három különböző textúra létezik.
Hosszú ideig tartó tárolás után egy tipikus lamelláris folyadékkristályos fázis polarizált fény alatt sötét pszeudoizotróp régiókat fejleszt. Ezek a régiók egyértelműen elkülönülnek az erősen kettős törést mutató területektől. Az Lαh fázis, amely a folyadékkristályos fázis régiójának közepes koncentrációtartományában, viszonylag magas hőmérsékleten fordul elő, ilyen textúrákat mutat. Schlieren-textúrák soha nem figyelhetők meg, bár erősen kettős törést mutató olajos csíkok általában jelen vannak. Ha egy Lαh fázist tartalmazó mintát lehűtünk a Krafft-pont meghatározása érdekében, a textúra egy jellemző hőmérséklet alatt megváltozik. A pszeudoizotróp régiók és az egyértelműen definiált olajos csíkok eltűnnek. Kezdetben nem kristályosodik ki a C12-14 APG, ehelyett egy új, csak gyenge kettős törést mutató liotróp fázis képződik. Viszonylag magas koncentrációknál ez a fázis magas hőmérsékletig kitágul. Az alkil-glikozidok esetében más a helyzet. A nátrium-hidroxid kivételével minden elektrolit jelentős csökkenést eredményezett a zavarosodási pontokban. Az elektrolitok koncentrációtartománya körülbelül egy nagyságrenddel alacsonyabb, mint az alkil-polietilén-glikol-étereké. Meglepő módon az egyes elektrolitok között csak nagyon kis különbségek vannak. Az alkáli hozzáadása jelentősen csökkentette a zavarosságot. Az alkil-poliglikol-éterek és az alkil-poliglikol-éterek közötti viselkedési különbségek magyarázatára feltételezzük, hogy a glükózegységben felhalmozódott OH-csoport különböző típusú hidratáción ment keresztül az etilén-oxid-csoporttal. Az elektrolitoknak az alkil-poliglikol-éterekre gyakorolt ​​jelentősen nagyobb hatása arra utal, hogy az alkil-poliglikozid-micellák felületén töltés van, míg az alkil-polietilén-glikol-éterek nem vesznek fel töltést.
Így az alkil-poliglikozidok az alkil-poliglikol-éterek és anionos felületaktív anyagok keverékeihez hasonlóan viselkednek. Az alkil-glikozidok és az anionos vagy kationos felületaktív anyagok közötti kölcsönhatás vizsgálata, valamint az emulzióban lévő potenciál meghatározása azt mutatja, hogy az alkil-glikozid-micellák felületi negatív töltéssel rendelkeznek 3-9 pH-tartományban. Ezzel szemben az alkil-polietilén-glikol-éter-micellák töltése gyengén pozitív vagy közel nulla. Az alkil-glikozid-micellák negatív töltésének okát még nem teljesen tisztázták.