
什么是胶束?
胶束(Micelle)指在水溶液中,表面活性剂浓度达到一定值后开始大量形成的分子有序聚集体。在胶束中,表面活性剂分子的疏水基聚集构成胶束内核,亲水的极性基团构成胶束外层。
表面活性剂溶于水中,当其浓度较低时呈单分子分散或被吸附在溶液的表面上而降低表面张力。当表面活性剂的浓度增加至溶液表面已经饱和而不能再吸附时,表面活性剂的分子即开始转入溶液内部,由于表面活性剂分子的疏水部分与水的亲和力较小。
胶束(micelles)在药剂学中是指,当表面活性剂的正吸附到达饱和后继续加入表面活性剂,其分子则转入溶液中,因其亲油基团的存在,水分子与表面活性剂分子相互间的排斥力远大于吸引力,导致表面活性剂分子自身依赖范德华力相互聚集,形成亲油基向内,亲水基向外,在水中稳定分散,大小在胶体级别的粒子。
开始形成胶束时表面活性剂的最低浓度称为临界胶束浓度(CMC),在浓度接近CMC的缔合胶体中,胶束有相近的缔合数并呈球形结构。
当浓度不断增加时,由于胶束的大小或缔合数增多,不再持球形而成为圆柱形乃至板形。
溶液和胶束的区别?
溶液和胶束是两种不同的混合物,它们主要区别在于它们的组成和粒子间的相互作用。
1. 溶液:溶液是由一个或多个溶质被溶解在溶剂中形成的混合物。在溶液中,溶质的粒子被溶剂的分子包围并分散在整个体系中,形成一个均匀的分子混合物。在溶液中,溶质和溶剂之间的相互作用是分子级别的。
2. 胶束:胶束是由表面活性剂分子(也称为表面活性物质)在溶液中形成的一种特殊结构。表面活性剂分子由亲水部分和疏水部分组成,亲水部分与溶剂中的水分子相互作用,而疏水部分则相互靠近形成一个聚集体。胶束由数十到数百个表面活性剂分子组成,呈现球形或椭球形的微小结构。在胶束中,疏水部分相互靠近,亲水部分朝向溶液中,形成一个液体包裹着疏水核心的结构。
所以,溶液是由溶质和溶剂混合而成的均匀混合物,而胶束是由表面活性剂分子在溶液中形成的特殊结构。胶束与溶液相比,具有更复杂的结构和溶质分散的方式。
溶液和胶束的主要区别体现在它们的形成机制、形态、性质和应用方面。
形成机制:溶液是溶质在溶剂中溶解形成的均一、稳定的混合物。而胶束是表面活性剂在超过其临界胶束浓度后形成的聚集体,其中表面活性剂分子聚集在一起,形成大小和形状不一的聚集体,如球形、柱形、板状等。
形态:溶液中溶质分子或离子呈散乱状态,不形成聚集体。而胶束溶液中,表面活性剂分子形成的聚集体称为胶束,具有特定的形态。
性质:溶液具有均一性和稳定性,其性质主要由溶质和溶剂决定。而胶束溶液具有一些特殊的性质,如表面张力降低、乳化、泡沫稳定等,这些性质与胶束的表面结构和内部性质有关。
应用:溶液在日常生活和工业生产中有广泛应用,如溶剂、电镀液、农药等。而胶束溶液常用于清洗剂、润滑剂、药物载体等方面,利用其特殊的性质实现特定的功能。
综上所述,溶液和胶束在形成机制、形态、性质和应用方面存在明显的差异。这些差异使得溶液和胶束在不同的领域中具有不同的应用价值。