Właściwości fizykochemiczne poliglikozydów alkilowych – zachowanie fazowe

Systemy binarne

Diagram fazowy układu C12-14 alkilopoliglikozyd (C12-14 APG)/woda różni się od schematu krótkołańcuchowego APG. (Rysunek 3). W niższych temperaturach tworzy się obszar stały/ciekły poniżej punktu Kraffta, w szerokim zakresie stężeń. Wraz ze wzrostem temperatury układ przechodzi w izotropową fazę ciekłą. Ponieważ krystalizacja jest w znacznym stopniu opóźniona kinetycznie, granica fazowa zmienia położenie wraz z czasem przechowywania. Przy niskich stężeniach izotropowa faza ciekła zmienia się powyżej 35 ℃ w obszar dwufazowy dwóch faz ciekłych, jak to zwykle obserwuje się w przypadku niejonowych środków powierzchniowo czynnych. Przy stężeniach powyżej 60% wagowych we wszystkich temperaturach tworzy się sekwencja fazy ciekłokrystalicznej. Warto wspomnieć, że w izotropowym obszarze jednofazowym wyraźną dwójłomność przepływu można zaobserwować, gdy stężenie jest nieco niższe niż faza rozpuszczona, a następnie szybko zanika po zakończeniu procesu ścinania. Jednakże nie stwierdzono, aby żaden region polifazowy był oddzielony od fazy L1. W fazie L1 kolejny obszar o słabej dwójłomności przepływu znajduje się w pobliżu minimalnej wartości luki mieszalności ciecz/ciecz.
Badania fenomenologiczne struktury faz ciekłokrystalicznych prowadzili Platz i in. Stosowanie takich metod jak mikroskopia polaryzacyjna. W następstwie tych badań w stężonych roztworach C12-14 APG rozważa się trzy różne obszary lamelarne: Lα_ja,Lα_lhi Lαh. Według mikroskopii polaryzacyjnej istnieją trzy różne tekstury.
Po długim czasie przechowywania typowa lamelarna faza ciekłokrystaliczna tworzy ciemne obszary pseudoizotropowe w świetle spolaryzowanym. Regiony te są wyraźnie oddzielone od obszarów silnie dwójłomnych. Faza Lαh, która występuje w średnim zakresie stężeń obszaru fazy ciekłokrystalicznej, w stosunkowo wysokich temperaturach, wykazuje takie tekstury. Nigdy nie obserwuje się tekstur Schlierena, chociaż zwykle występują silnie dwójłomne oleiste smugi. Jeśli próbka zawierająca fazę Lαh zostanie schłodzona w celu określenia punktu Kraffta, tekstura zmieni się poniżej charakterystycznej temperatury. Znikają obszary pseudoizotropowe i wyraźnie zaznaczone tłuste smugi. Początkowo nie krystalizuje żaden C12-14 APG, zamiast tego tworzy się nowa faza liotropowa wykazująca jedynie słabą dwójłomność. Przy stosunkowo wysokich stężeniach faza ta rozszerza się do wysokich temperatur. W przypadku alkiloglikozydów sytuacja jest odmienna. Wszystkie elektrolity, z wyjątkiem wodorotlenku sodu, powodują znaczną redukcję temperatury zmętnienia. Zakres stężeń elektrolitów jest o rząd wielkości niższy niż eterów glikolu alkilopolietylenowego .Co zaskakujące, różnice pomiędzy poszczególnymi elektrolitami są bardzo nieznaczne. Dodatek alkaliów znacznie zmniejszył zmętnienie. Aby wyjaśnić różnice w zachowaniu pomiędzy eterami alkilopoliglikolowymi i eterami alkilopoliglikolowymi, zakłada się, że grupa OH zgromadzona w jednostce glukozy przeszła różnego rodzaju hydratację grupą tlenku etylenu. Znacząco większy wpływ elektrolitów na etery alkilopoliglikolowe sugeruje, że na powierzchni miceli alkilopoliglikozydowych występuje ładunek, podczas gdy etery alkilopoliglikolowe nie przyjmują ładunku.
Zatem alkilopoliglikozydy zachowują się jak mieszaniny eterów alkilopoliglikoli i anionowych środków powierzchniowo czynnych. Badanie interakcji pomiędzy alkiloglikozydami i anionowymi lub kationowymi środkami powierzchniowo czynnymi oraz określenie potencjału w emulsji pokazuje, że micele alkiloglikozydów mają ładunek powierzchniowy ujemny w pH zakres 3 ~ 9. Natomiast ładunek miceli eteru glikolu alkilopolietylenowego jest słabo dodatni lub bliski zeru. Powód, dla którego micele alkiloglikozydowe są naładowane ujemnie, nie został w pełni wyjaśniony.