Tính chất lý hóa của Alkyl Polyglycosides - Hành vi pha

Hệ nhị phân

Biểu đồ pha của hệ C12-14 alkyl polyglycoside (C12-14 APG)/nước khác với biểu đồ của APG chuỗi ngắn. (Hình 3). Ở nhiệt độ thấp hơn, một vùng rắn/lỏng bên dưới điểm Krafft được hình thành, trên một dải nồng độ rộng. Khi nhiệt độ tăng, hệ chuyển thành pha lỏng đẳng hướng. Vì quá trình kết tinh bị chậm lại đáng kể về mặt động học, ranh giới pha này thay đổi vị trí theo thời gian lưu trữ. Ở nồng độ thấp, pha lỏng đẳng hướng chuyển sang vùng hai pha gồm hai pha lỏng, như thường thấy với chất hoạt động bề mặt không ion. Ở nồng độ trên 60% theo trọng lượng, một chuỗi pha tinh thể lỏng được hình thành ở mọi nhiệt độ. Điều đáng nói là trong vùng pha đơn đẳng hướng, có thể quan sát thấy hiện tượng lưỡng chiết dòng chảy rõ ràng khi nồng độ chỉ thấp hơn pha hòa tan một chút, sau đó biến mất nhanh chóng sau khi quá trình cắt hoàn tất. Tuy nhiên, không tìm thấy vùng đa pha nào tách biệt khỏi pha L1. Trong pha L1, một vùng khác có lưỡng chiết dòng chảy yếu nằm gần giá trị tối thiểu của khoảng cách trộn lẫn chất lỏng/chất lỏng.
Các nghiên cứu hiện tượng học về cấu trúc của pha tinh thể lỏng đã được Platz và cộng sự thực hiện. Sử dụng các phương pháp như kính hiển vi phân cực. Sau những nghiên cứu này, ba vùng phiến khác nhau được xem xét trong dung dịch APG C12-14 đậm đặc: Lα_tôi,Lα_tráivà Lαh. Có ba kết cấu khác nhau theo kính hiển vi phân cực.
Sau khi được lưu trữ trong một thời gian dài, pha tinh thể lỏng dạng phiến điển hình sẽ phát triển các vùng giả đẳng hướng tối dưới ánh sáng phân cực. Các vùng này được tách biệt rõ ràng khỏi các vùng lưỡng chiết cao. Pha Lαh, xuất hiện trong phạm vi nồng độ trung bình của vùng pha tinh thể lỏng, ở nhiệt độ tương đối cao, cho thấy các kết cấu như vậy. Các kết cấu Schlieren không bao giờ được quan sát thấy, mặc dù các vệt dầu lưỡng chiết mạnh thường có mặt. Nếu một mẫu chứa pha Lαh được làm lạnh để xác định điểm Krafft, kết cấu sẽ thay đổi xuống dưới nhiệt độ đặc trưng. Các vùng giả đẳng hướng và các vệt dầu được xác định rõ ràng sẽ biến mất. Ban đầu, không có APG C12-14 kết tinh, thay vào đó, một pha lyotropic mới chỉ thể hiện tính lưỡng chiết yếu được hình thành. Ở nồng độ tương đối cao, pha này giãn nở đến nhiệt độ cao. Trong trường hợp của alkyl glycoside, một tình huống khác lại xuất hiện. Tất cả các chất điện phân, ngoại trừ natri hydroxit, đều dẫn đến sự giảm đáng kể các điểm vẩn đục. Phạm vi nồng độ của chất điện phân thấp hơn khoảng một bậc độ lớn so với phạm vi nồng độ của alkyl polyethylene glycol ether. Đáng ngạc nhiên là chỉ có rất ít sự khác biệt giữa các chất điện phân riêng lẻ. Việc bổ sung kiềm làm giảm đáng kể độ vẩn đục. Để giải thích sự khác biệt về hành vi giữa alkyl polyglycol ether và alkyl polyglycol ether, người ta cho rằng nhóm OH tích tụ trong đơn vị glucose đã trải qua các loại hydrat hóa khác nhau với nhóm etylen oxit. Tác động lớn hơn đáng kể của chất điện phân lên alkyl polyglycol ether cho thấy có điện tích trên bề mặt của micelle alkyl polyglycoside, trong khi alkyl polyethylene glycol ether không có điện tích.
Do đó, alkyl polyglycoside hoạt động giống như hỗn hợp ether alkyl polyglycol và chất hoạt động bề mặt anion. Nghiên cứu về tương tác giữa alkyl glycoside với chất hoạt động bề mặt anion hoặc cation, cũng như xác định điện thế trong nhũ tương cho thấy các micelle alkyl glycoside có điện tích bề mặt âm trong khoảng pH từ 3 đến 9. Ngược lại, điện tích của các micelle alkyl polyethylene glycol ether là dương yếu hoặc gần bằng không. Nguyên nhân tại sao các micelle alkyl glycoside mang điện tích âm vẫn chưa được giải thích đầy đủ.