Alküülpolüglükosiidide füüsikalis-keemilised omadused - faasikäitumine

Binaarsüsteemid

C12-14 alküülpolüglükosiidi (C12-14 APG)/vee süsteemi faasidiagramm erineb lühikese ahelaga APG omast (joonis 3). Madalamatel temperatuuridel moodustub Kraffti punktist allpool olev tahke/vedela piirkond, mis toimib laias kontsentratsioonivahemikus. Temperatuuri tõustes muutub süsteem isotroopseks vedelfaasiks. Kuna kristalliseerumine on kineetiliselt märkimisväärselt aeglustunud, muutub see faasipiir säilitusajaga. Madalatel kontsentratsioonidel muutub isotroopne vedelfaas temperatuuril üle 35 ℃ kahefaasiliseks piirkonnaks, mis koosneb kahest vedelfaasist, nagu tavaliselt täheldatakse mitteioonsete pindaktiivsete ainete puhul. Kontsentratsioonidel üle 60 massiprotsendi moodustub kõigil temperatuuridel vedelkristalliline faaside järjestus. Tasub märkida, et isotroopses ühefaasilises piirkonnas on ilmne voolu kaksikmurdumine täheldatav juba siis, kui kontsentratsioon on veidi madalam kui lahustunud faasi kontsentratsioon, ja see kaob kiiresti pärast nihkeprotsessi lõppu. Siiski ei leitud L1 faasist eraldunud polüfaasilist piirkonda. L1 faasis asub vedeliku/vedeliku segunemisvahe minimaalse väärtuse lähedal veel üks nõrga voolu kahekordse murdumisega piirkond.
Platz jt viisid läbi vedelkristalliliste faaside struktuuri fenomenoloogilisi uuringuid, kasutades selliseid meetodeid nagu polarisatsioonimikroskoopia. Pärast neid uuringuid vaadeldakse kontsentreeritud C12-14 APG lahustes kolme erinevat lamellaarset piirkonda: Lα_l,Lα_vasakuleja Lαh. Polarisatsioonimikroskoopia kohaselt on kolm erinevat tekstuuri.
Pärast pikaajalist säilitamist tekivad tüüpilisel lamellaarsel vedelkristallfaasil polariseeritud valguse all tumedad pseudoisotroopsed piirkonnad. Need piirkonnad eralduvad selgelt kahekordselt murduvatest aladest. Lαh-faasil, mis esineb vedelkristallfaasi keskmise kontsentratsioonivahemiku juures suhteliselt kõrgetel temperatuuridel, on sellised tekstuurid. Schliereni tekstuure ei täheldata kunagi, kuigi tavaliselt esinevad tugevalt kahekordselt murtuvad õlised triibud. Kui Lαh-faasi sisaldavat proovi Kraffti punkti määramiseks jahutada, muutub tekstuur alla iseloomuliku temperatuuri. Pseudoisotroopsed piirkonnad ja selgelt piiritletud õlised triibud kaovad. Alguses C12-14 APG-d ei kristalliseeru, selle asemel moodustub uus lüotroopne faas, millel on ainult nõrk kahekordne murdumine. Suhteliselt kõrgete kontsentratsioonide korral see faas paisub kuni kõrgete temperatuurideni. Alküülglükosiidide puhul on olukord teistsugune. Kõik elektrolüüdid, välja arvatud naatriumhüdroksiid, põhjustasid hägustumispunktide märkimisväärse vähenemise. Elektrolüütide kontsentratsioonivahemik on umbes suurusjärgu võrra madalam kui alküülpolüetüleenglükooli eetritel. Üllataval kombel on üksikute elektrolüütide vahel vaid väga väikesed erinevused. Leelise lisamine vähendas hägusust oluliselt. Alküülpolüglükooli eetrite ja alküülpolüglükooli eetrite käitumuslike erinevuste selgitamiseks eeldatakse, et glükoosiüksuses akumuleerunud OH-rühm on läbinud erinevat tüüpi hüdratsiooni etüleenoksiidrühmaga. Elektrolüütide oluliselt suurem mõju alküülpolüglükooli eetritele viitab sellele, et alküülpolüglükosiidi mitsellide pinnal on laeng, samas kui alküülpolüetüleenglükooli eetrid ei oma laengut.
Seega käituvad alküülpolüglükosiidid nagu alküülpolüglükooleetrite ja anioonsete pindaktiivsete ainete segud. Alküülglükosiidide ja anioonsete või katioonsete pindaktiivsete ainete vastastikmõju uurimine ning emulsiooni potentsiaali määramine näitab, et alküülglükosiidide mitsellidel on pH vahemikus 3–9 pinnalaeng negatiivne. Seevastu alküülpolüetüleenglükooli eetri mitsellide laeng on nõrgalt positiivne või nullilähedane. Põhjus, miks alküülglükosiidide mitsellid on negatiivselt laetud, pole veel täielikult selgitatud.