Kas yra kritinė micelių koncentracija?

Valymo priemonėse paprastai yra aktyviųjų paviršiaus medžiagų arba dalelių, kurios veikia kaip aktyvios medžiagos vandens paviršiuje. Molekulių struktūra yra galva, kurią traukia vanduo, o uodega yra atstumta nuo jos. Ši uodega prisitvirtina prie aliejaus ir riebalų ir gali suspenduoti nešvarumus vandeniniame tirpale. Kai šios dalelės paviršiuje pasiekia tokį tankį, kad daugiau ten nebetelpa, tai paprastai vadinama kritine micelių koncentracija. Mikelė yra sferinė arba elipsinė struktūra, susidaranti, kai paviršinio aktyvumo medžiagos molekulės susijungia, o galvutės susirenka paviršiuje, o uodegos nukreiptos į vidų.

Kritinė micelių koncentracija yra matavimas, kuris gali padėti nustatyti, kada paviršinio aktyvumo medžiagos sudarys šias struktūras. Veiksniai, kuriais galima numatyti micelių susidarymą, yra paviršiaus įtempimas. Įtampa vandens paviršiuje paprastai mažėja esant didesnei paviršiaus aktyviųjų medžiagų koncentracijai. Dalelių koncentracijos ir paviršiaus įtempimo kintamieji gali būti nubraižyti grafiškai, kad būtų galima gauti vizualų užuominą apie kritinės micelių koncentracijos matematinę pradžią. Sprendimams valdyti ir šiems matavimams atlikti dažnai naudojami kompiuteriu valdomi instrumentai ir laboratorinė programinė įranga.

Kiti veiksniai, galintys turėti įtakos kritinei micelių koncentracijai, yra temperatūra, atmosferos slėgis, taip pat kitos paviršinio aktyvumo medžiagos tirpale. Micelės paprastai susidaro tik viršijant tam tikrą temperatūrą. Pavyzdžiui, natrio dodecilsulfato micelių koncentracija vandenyje paprastai yra 77 °F (25 °C), jei nėra pridėta kitų junginių. Paveikiama mažiau nuo vandens atstumtų paviršinio aktyvumo medžiagų dalių, todėl paprastai sumažėja skysčio energija ir paviršiaus įtempimas.

Kai pasiekiama kritinė micelių koncentracija, visos pridėtos aktyviosios paviršiaus medžiagos iš karto sudaro miceles. Tirpalo laidumas ir fotocheminės savybės taip pat gali turėti įtakos micelių susidarymo taškui, tačiau tai, kaip tirpalas matuojamas, gali turėti įtakos tai, taigi ir kritinei micelių koncentracijai. Paprastai svarbu žinoti, kiek paviršinio aktyvumo medžiagų molekulių yra paviršiaus sąsajoje ir kiek jų lieka masiškai. Kartais oro burbuliukai, kylantys į paviršių, gali sutrikdyti sąsają ir sumažinti bendrą paviršiaus aktyviųjų medžiagų koncentraciją.

Paviršinio aktyvumo medžiagų savybes galima nubraižyti, kad būtų galima nustatyti kitimo greitį. Tam tikrame diapazone galima rasti koncentraciją; tai dažnai pasiekiama eksperimentuojant ir matematiniais skaičiavimais. Dažnai galima atlikti atvirkštinį matavimą, kuris gali būti naudingas esant žemai aktyviosios paviršiaus medžiagos koncentracijai ir esant dideliam tirpiklio kiekiui.