МИЦЕЛЛА

МИЦЕЛЛА (новолат. micella, уменьшит, от лат. mica - крошка, крупинка), отдельная частица дисперсной фазы золя, т. е. высокодисперсной коллоидной системы с жидкой дисперсионной средой. М. состоит из ядра кристаллич. или аморфной структуры и поверхностного слоя, включающего сольватно связанные (см. Сольватация) молекулы окружающей жидкости. Поверхностный слой М. лиофобного золя (см. Лиофилъные и лио-фобные коллоиды) образован адсорбированными молекулами или ионами стабилизирующего вещества. В случае лиофоб-ных гидрозолей, стабилизованных электролитами, ядро М. окружено двумя слоями противоположно заряженных ионов, т. н. двойным электрическим слоем. Число положит, и отрицат. зарядов в нём одинаково, и поэтому М. в целом электронейтральна.

Непосредственно у поверхности ядра расположены ионы адсорбционного слоя. В него входят все ионы одного знака и часть ионов др. знака (про-тивоионы). Остальные противоионы образуют диффузный слой; он окружает М. в виде ионного "облака", плотность к-рого падает по мере удаления от ядра. Диффузный слой препятствует сближению и агрегированию (сцеплению) частиц в процессе броуновского движения.

В лиофильных золях, коллоидных дисперсиях типа гидрозолей мыл, напр, олеата натрия или лаурилсульфата калия, М. представляет собой ассоциат (объединение) молекул. В каждой такой молекуле длинный углеводородный (гидрофобный) радикал связан с полярной (гидрофильной) группой. При образовании М. несколько десятков или сотен молекул объединяются так, что гидрофобные радикалы образуют ядро (внутреннюю область), а гидрофильные группы - поверхностный слой М. Если дисперсионной средой является органич. жидкость, ориентация молекул в М. может быть обратной: в ядре сосредоточатся полярные группы, тогда как гидрофобные радикалы будут обращены во внешнюю фазу. Изобразив молекулу мицелло-образующего вещества в виде волнистой линии (гидрофобный радикал) с кружочком на конце (гидрофильная группа), можно представить простейшие структурные тлпы М. схемами:

Мицеллярные структуры / и 2 относятся к гидрофильным золям, а 3 и 4 - к ор-ганофильным. Сферич. М. (/ и 3) при разбавлении системы ниже критической концентрации мицелло-образования обратимо распадаются на отдельные молекулы или димеры (подробнее см. Полуколлоидные системы). При более высоких концентрациях сферич. М. превращаются в пластинчатые (2 и 4). Последние, взаимодействуя между собой, способны создавать в объёме системы структурную сетку геля (см. Гели, Дисперсная структура).

Наличием М. объясняется моющее действие водных растворов (точнее, коллоидных дисперсий) мыл, а также нек-рые явления в биологич. системах и при тех-нологич. процессах (см. также Солюби-лизация).

Лит. см. при ст. Коллоидная химия.

Л. А. Шиц.

Термин

мицелла

Термин на английском

micelle

Синонимы

Аббревиатуры

Связанные термины

амфифильный, амфотерный сурфактант, биологические нанообъекты, гидрофобное взаимодействие, коллоидная химия, коллоидный раствор, критическая концентрация мицеллообразования, критическая температура мицеллообразования, нанофармакология, поверхностно-активное вещество, эндоцитоз, векторы на основе наноматериалов

Определение

Отдельная частица высокодисперсной коллоидной системы с жидкой дисперсионной средой, состоящая из ядра и поверхностной стабилизирующей оболочки. Средний размер мицелл от 1 до 100 нм.

Описание

К мицеллам относят частицы в лиофильных коллоидах (растворах поверхностно-активных веществ). В лиофильных золях мицелла представляет собой ассоциат молекул. В каждой молекуле длинный гидрофобный радикал связан с полярной (гидрофильной) группой. При образовании мицеллы несколько десятков или сотен молекул объединяются так, что гидрофобные радикалы образуют ядро (внутреннюю область), а гидрофильные группы - поверхностный слой мицеллы. Концентрацию поверхностно-активных веществ в растворе, при которой в системе образуются устойчивые мицеллы, находящиеся в равновесии с неассоциированными молекулами ПАВ, называют критической концентрацией мицеллоообразования.Если дисперсионной средой является органическая жидкость, ориентация молекул в мицелле может быть обратной: ядро содержит полярные группы, а гидрофобные радикалы обращены во внешнюю фазу (обратная мицелла).

В лиофобных гидрозолях, стабилизованных электролитами, ядро мицеллы окружено двумя слоями противоположно заряженных ионов, т. е. двойным электрическим слоем. Диффузный слой ионов препятствует сближению и агрегированию (сцеплению) частиц.

Для получения металлических наночастиц восстановлением из солей используют микроэмульсии типа “вода-масло”, называемые обратными мицеллами. Капли воды (раствора) нанометрововых размеров, диспергированные в масляной (органической) фазе и стабилизированные поверхностно-активными веществами, выполняют роль "микрореакторов" для синтеза наночастиц; размер капель является естественным ограничителем размера наночастиц. Микроэмульсии применяют для синтеза наночастиц Ag, Au, Pt, Co, Fe; в качестве восстановителя используют борогидрид натрия или гидразин.

Авторы

• Хохлов Алексей Ремович, д.ф.-м.н.
• Говорун Елена Николаевна, к.ф.-м.н.
• Гусев Александр Иванович, д.ф.-м.н.

Ссылки

1. Суздалев И. П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. - Москва: КомКнига, 2006. - 592 с.

Иллюстрации

Схема строения сферической мицеллы.

Теги

Разделы

Объекты традиционных технологий («нанопорошки», нанопористые материалы, золи, гели, эмульсии, наногетерогенные полимеры и т.д.)

МИЦЕЛЛА

(новолат. micella, от лат. mica — крошечка), почвенная частица коллоидных размеров, образующаяся в результате соединения гумусных и глинистых частиц и несущая на своей поверхности отрицательный заряд.

Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии.И.И. Дедю.1989.

• ¬ приставка (0): -
• ∩ корень слова (2): МИЦ; ЕЛЛ;
• ∧ суффикс (0): -
• ⏰ окончание (1): А;

(новолат. micella, от лат. mica -крошечка), частица дисперсной фазы золя, окружённая слоем молекул или ионов дисперсионной среды.