ריכוז המיצלה הקריטי

ריכוז חומר פעיל שטח (חפ"ש), שמעליו נוצרות מיצלות

ריכוז המיצלה הקריטי (critical micelle concentration - CMC) מוגדר כריכוז חומר פעיל שטח (חפ"ש), שמעליו נוצרות מיצלות[1]. כל תוספת חומר למערכת מעל ריכוז זה תגדיל את מספר המיצלות.

הוספת חומר פעיל שטח למים. בריכוזים נמוכים החומר מתרכז על פני השטח מים-אוויר וחלקו נמצא כמולקולות בודדות מפוזרות. מעל ריכוז המיצלה הקריטי מתארגנות מיצלות.
תלות מתח הפנים בריכוז חומר פעיל שטח. הריכוז הקריטי הוא הנקודה בה הירידה במתח הפנים נעצרת. תוספת חומר מעל ריכוז זה לא מגיעה לפני השטח אלא למיצלות ולכן מתח הפנים נשאר קבוע.

בריכוזים נמוכים מהCMC יורד מתח הפנים של הנוזל בחדות עם תוספת חומר פעיל שטח. מעל הריכוז הקריטי נשאר מתח הפנים קבוע[2] (או יורד עם הריכוז בשיפוע מתון יותר בהשוואה לתחום הריכוזים שמתחת לCMC). הריכוז הקריטי תלוי בטמפרטורה, בלחץ ובהמצאות חומרים פעילי שטח אחרים או אלקטרוליטים במערכת.

הריכוז הקריטי הוא מאפיין חשוב של חומרים פעילי שטח כך למשל ריכוז המיצלה הקריטי של סודיום דודציל סולפט (SDS), החומר הפעיל בתכשירי היגיינה נפוצים הוא כ 8 מילימולר.

בריכוזים שמתחת לCMC רוב המולקולות החפ"ש מצטברות על פני השטח של התמיסה, ציפוי פני השטח מקטין את האנרגיה החופשית של המערכת בכך שיורדת אנרגיית השטח של הממס (מכפלת מתח הפנים בשטח) ובכך שהחלק ההידרופובי של מולקולת החפ"ש מורחק מהמים. כשהריכוז עולה עוד ומתח הפנים יורד נוצרות מיצלות בתהליך בו יורדת האנרגיה החופשית עקב הקטנת המגע בין החלק ההידרופובי של החפ"ש והמים[3].

הערות שולייםעריכה

  1. ^ IUPAC - critical micelle concentration (C01395), goldbook.iupac.org
  2. ^ Susanna Laurén, What is critical micelle concentration?, blog.biolinscientific.com (באנגלית)
  3. ^ Critical Micelle Concentration - an overview | ScienceDirect Topics, www.sciencedirect.com