增溶作用的方式

　　【来源/作者】北纳创联 

　　在增溶作用过程中，胶束的大小会发生变化，被增溶物在胶束内的状态和位置基本同定不变，而不同的表面活性剂对不同的增溶物的增溶作用发生在胶束的不同区域，基本上可分为如下几类：

　　(1)非极性分子在胶束内核的增溶

　　此类增溶的增溶物主要是饱和脂肪烃、环烷烃等不易极化的非极性有机化合物，上述物重进入胶束内核的烃环境中形成热力学稳定状态，增溶物与内核物质同性同亲，也被成为夹心型增溶。如图5—2(a)所示。

　　这种模式的增溶特点是随着水溶液中表面活性剂的增多，增溶量与表面活性剂质量比也逐渐增大。其原理可归因于在胶团内核中，增溶导致胶束体积变大，需要更多的表面活性剂分子填补胀大的表面空位，因此，高浓度的表面活性剂溶液有利于形成较大的胶团结构，增溶量也随之增加。

　　(2)在表面活性剂分子间的增溶

　　此类增溶的增溶物主要是分子结构与表面活性剂相似的极性有机化合物，如长链的醇、酸、脂肪酸和极性染料等两亲分子。它们增溶于胶束的定向表面活性剂分子之间，形成“栅栏结构”。此种结构在工业上应用范围最广。增溶物分子的极性与非极性的比率决定了增溶物在栏栅层渗透的深度。长链烃、极性较小的化合物比短链烃、强极性的化合物渗透得更深．以醇类为例：乙醇因为其烃链较短，极性较强，在胶束中增溶属于浅伸人的外层渗透；相比之下更长烃链的正辛醇，在胶束中的增溶呈现出深度伸人于内层的渗透状态。该方式的增溶也被称为栏栅性增溶，增溶量比其他夹心型的非极性增溶以及吸附型增溶的增溶量都要大．一般情况下会随水溶液中表面活性剂浓度增加而增加。如图5—2(b)所示。

　　(3)在胶束表面的吸附增溶

　　这一类被增溶物主要是苯二甲酸二甲酯等既不溶于水也不溶于油的小分子极性有机化合物和一些高分子物质，如甘油、蔗糖以及某些染料。这些化合物通常被吸附于胶束表面区域．或是分子“栅栏”靠近胶束表面的区域。对于其他一些相对分子质量较大的极性化合物和染料而言，由于它们不能进入胶团其中，而只能吸附在胶团表面上，因此这种增溶的增溶量较小。由于在增溶过程中吸附表面正比于浓度，所以该方式的增溶量与表面活性剂质量比为一定值。如图5—2(c)所示。

　　(4)聚氧乙烯链问的增溶

　　以聚氧乙烯基为亲水基团的非离子表面活性剂，通常将被增溶物包藏在胶束外层的聚氧乙烯链中，被增溶的物质主要是较易极化的碳氢化合物，如苯、乙苯、苯酚等短链芳香烃类化合物。随着氧乙烯链的增长，增溶量变大，同时氧乙烯链可以聚合形成更大空间来容纳增溶物。如图5—2(d)所示。

　　以上4种即是增溶的基本模式，在实际的增溶过程中，多种过程模式同时发生，例如乙苯在月桂酸钾溶液中的增溶，开始可能吸附在胶团表面上，增溶量增多后可能进入外层栅栏；对于较容易发生极化的烃类，开始增溶是可能吸附于胶束一水的界面处，增溶量增多后可能插入表面活性剂分子栅栏中，甚至可能进入胶束内核。在表面活性剂溶液中，4种形式的胶束增溶作用对被增溶物的增溶量大小顺序如下：

　　(4)>(2)>(1)>(3)


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