Molekulatömget hatása polielektrolit-tenzid rendszerek nemegyensúlyi viselkedésére

INST: L_200Az elmúlt évtizedekben a polielektrolitot és ellentétesen töltött tenzideket tartalmazó oldatok a kutatások figyelemének középpontjába kerültek. Ezen rendszerek megértésének nagy ipari jelentősége van, hiszen számos mosóporban, háztartási mosószerben, festékekben és élelmiszeripari cikkekben is található polielektrolit és ellentétes töltésű tenzid. Thomas és Penfold vizsgálták ezen rendszerek felületi feszültség izotermáját és arra az eredményre jutottak, hogy a polielektrolit/tenzid rendszerek két típusba sorolhatók. Úgy vélték, hogy az 1. típusba tartoznak azok a polielektrolit/tenzid rendszerek, amelyek felületi feszültsége a sztöchiometrikus keverési arányhoz közeledve meredeken csökken, majd egy plató található a felületi feszültség izotermában, amit a felületi feszültség további kismértékű csökkenése követ a cmc-hez közeledve. A 2. típusba sorolták azokat a rendszereket, amelyek izotermájában a felületi feszültség kezdeti csökkenését egy plató követi, majd egy nagy felületi feszültség csúcs látható. A tapasztalatok értelmezésére egy felületaktív és egy felületinaktív komplex képződését feltételezték a tömbfázisban és ezek relatív stabilitásával magyarázták a felületi feszültség izotermák típusait. Ugyanakkor számos tömbfázisbeli vizsgálat azt az eredményt adta, hogy az ellentétesen töltött komponensek erős kölcsönhatása miatt a polielektrolit/tenzid rendszerek hajlamosak metastabil illetve nemegyensúlyi állapotok létrehozására. Ezért Varga és Campbell szisztematikus vizsgálatokat kezdtek annak megállapítására, hogy a tömbfázis nemegyensúlyi jellege hogyan befolyásolja az oldat/levegő határfelületi tulajdonságokat. Vizsgálataik azt mutatták, hogy ezek a rendszerek a mérések időskáláján általában nincsenek egyensúlyban és a felületi tulajdonságokat a rendszer pillanatnyi tömbfázisbeli tulajdonságai határozzák meg a fázisszeparációs tartományban. Az irodalomban azonban felvetődött, hogy a nemegyensúlyi viselkedés csak nagy molekulatömegű és nagy koncentrációjú polielektrolitok esetén jellemző. Munkám célja ennek a lehetőségnek a vizsgálata volt. Méréseimet a NaPSS/DTAB rendszeren végeztem és a tömbfázisban lejátszódó aggregáció és csapadékképződés jellegzetességeit vizsgáltam 17 kDa-os és 1000 kDa-os NaPSS esetén. Méréseim azt mutatták, hogy a rendszer tömbfázisbeli viselkedését a vizsgálatokhoz használt polielektrolit molekulatömege és koncentrációja gyakorlatilag nem befolyásolja