Stanovení kritické micelární koncentrace CMC
Kritická micelární koncentrace (CMC) je koncentrace povrchově aktivní látky, při které se začínají tvořit micely. Pro roztok povrchově aktivní látky lze CMC určit měřením mezifázového nebo povrchového napětí při různých koncentracích povrchově aktivní látky.
Po přidání povrchově aktivních látek se mezifázové nebo povrchové napětí snižuje, dokud není dosaženo kritické koncentrace tvorby micel a rozhraní není nasyceno povrchově aktivními látkami. Po dosažení kritické koncentrace tvorby micel zůstává mezifázové nebo povrchové napětí konstantní, protože počet molekul povrchově aktivní látky v rozhraní se již nemění. Kritickou micelární koncentraci lze určit graficky pomocí logaritmického diagramu: na osu y se nachází hodnota mezifázového nebo povrchového napětí a na logaritmické ose x se nachází koncentrace povrchově aktivní látky.
V logaritmickém diagramu jsou dvě oblasti: na jedné straně klesající mezifázové nebo povrchové napětí před dosažením kritické micelární koncentrace (CMC) a na druhé straně konstantní mezifázové nebo povrchové napětí po dosažení kritické koncentrace tvorby micel. Kritickou micelární koncentrace (CMC) lze tedy odečíst v průsečíku příslušných regresních přímek.
Kritická micelární koncentrace v praxi
Znalost kritické koncentrace tvorby micel je v mnoha průmyslových odvětvích klíčová, protože je měřítkem účinnosti, stability a efektivity povrchově aktivních látek. Kvantitativní měření kritické micelární koncentrace může výrobcům detergentů a čisticích roztoků pomoci dosáhnout vyšší účinnosti čištění jejich výrobků. Stanovení kritické micelární koncentrace navíc umožňuje používat povrchově aktivní látky v nejnižší možné koncentraci. Tím je zajištěn vysoký čisticí výkon při nízké spotřebě povrchově aktivních látek.
Dispergovatelnost je při formulaci léčiv častým problémem. Zde vstupuje do hry kritická micelární koncentrace, která podporuje tvorbu micel, jež mohou uzavírat účinné látky. To umožňuje výrobu léčiv s lepší biologickou dostupností.
Při zpracování potravin jsou emulgátory potřebné k dispergaci tuků ve vodě. Kritická micelární koncentrace je rozhodující faktorem pro určení optimální koncentrace těchto emulgátorů. Stabilní micely zajišťují dlouhotrvající emulzi, což je důležité pro výrobky, jako je margarín nebo zmrzlina.
V aplikacích na ochranu životního prostředí se tvorba micel používá k odstraňování škodlivých látek z půdy a vody. Micely mohou obalovat znečišťující látky a převádět je na formy rozpustné ve vodě.
V ropném průmyslu se povrchově aktivní látky charakterizují pomocí kritické micelární koncentrace. Tyto povrchově aktivní látky tvoří micely, které pomáhají mobilizovat ropu z porézních horninových vrstev. Díky tomu je těžba ropy účinnější a ekonomičtější.
Povrchově aktivní látky a barviva se často používají společně k barvení textilií. Přesná znalost kritické micelární koncentrace pomáhá najít optimální podmínky pro barvení. To přispívá k rovnoměrnému obarvení textilií.
Výrobci
