תכונות פיזיקוכימיות של אלקיל פוליגליקוזידים - התנהגות פאזה

מערכות בינאריות

דיאגרמת הפאזה של מערכת הפוליגליקוזיד C12-14 אלקיל (C12-14 APG)/מים שונה מזו של APG קצרת השרשרת (איור 3). בטמפרטורות נמוכות יותר, נוצר אזור מוצק/נוזל מתחת לנקודת קראפט, על פני טווח ריכוזים רחב. עם עליית הטמפרטורה, המערכת משתנה לפאזה נוזלית איזוטרופית. מכיוון שההתגבשות מעוכבת קינטית במידה ניכרת, גבול פאזה זה משנה את מיקומו עם זמן האחסון. בריכוזים נמוכים, פאזה נוזלית איזוטרופית משתנה מעל 35 מעלות צלזיוס לאזור דו-פאזי של שתי פאזות נוזליות, כפי שנצפה בדרך כלל עם חומרים פעילי שטח לא-יוניים. בריכוזים מעל 60% משקל, נוצר רצף של פאזה גבישית נוזלית בכל הטמפרטורות. ראוי לציין שבאזור הפאזה החד-פאזית האיזוטרופית, ניתן לראות שבירה כפולה ברורה של הזרימה כאשר הריכוז נמוך מעט מהפאזה המומסת, ולאחר מכן נעלמת במהירות לאחר השלמת תהליך הגזירה. עם זאת, לא נמצא אזור רב-פאזי מופרד מפאזה L1. בשלב L1, אזור נוסף עם שבירה כפולה חלשה של זרימה ממוקם ליד הערך המינימלי של פער הערבוב בין נוזל לנוזל.
חקירות פנומנולוגיות על מבנה הפאזות הגבישיות הנוזליות נערכו על ידי פלאץ ועמיתיו תוך שימוש בשיטות כגון מיקרוסקופיית קיטוב. בעקבות חקירות אלו, שלושה אזורים למלריים שונים נבחנים בתמיסות C12-14 APG מרוכזות: Lα_ל,לא_שמאלו-Lαh. ישנם שלושה מרקמים שונים לפי מיקרוסקופיית הקיטוב.
לאחר אחסון ממושך, פאזה גבישית נוזלית למלרית טיפוסית מפתחת אזורים פסאודו-איזוטרופיים כהים תחת אור מקוטב. אזורים אלה מופרדים בבירור מהאזורים בעלי שבירה כפולה חזקה. פאזת Lαh, המופיעה בטווח הריכוזים הבינוני של אזור הפאזה הגבישית הנוזלית, בטמפרטורות גבוהות יחסית, מציגה מרקמים כאלה. מרקמי שליירן אינם נצפים לעולם, אם כי בדרך כלל קיימים פסים שמניים בעלי שבירה כפולה חזקה. אם דגימה המכילה פאזה Lαh מקוררת כדי לקבוע את נקודת קראפט, המרקם משתנה מתחת לטמפרטורה אופיינית. האזורים הפסאודו-איזוטרופיים והפסים השמניים המוגדרים בבירור נעלמים. בתחילה, לא מתגבש C12-14 APG, במקום זאת, נוצרת פאזה ליוטרופית חדשה המציגה שבירה כפולה חלשה בלבד. בריכוזים גבוהים יחסית, פאזה זו מתרחבת עד לטמפרטורות גבוהות. במקרה של גליקוזידים של אלקיל, נוצר מצב שונה. כל האלקטרוליטים, למעט נתרן הידרוקסידי, הביאו לירידה משמעותית בנקודות העכירות. טווח הריכוזים של האלקטרוליטים נמוך בסדר גודל בערך מזה של אתרי אלקיל פוליאתילן גליקול. באופן מפתיע, ישנם רק הבדלים קלים מאוד בין אלקטרוליטים בודדים. הוספת אלקלי הפחיתה משמעותית את העכירות. כדי להסביר את ההבדלים ההתנהגותיים בין אתרי אלקיל פוליגליקול ואתרי אלקיל פוליגליקול, מניחים שקבוצת ה-OH שהצטברה ביחידת הגלוקוז עברה סוגים שונים של הידרציה עם קבוצת האתילן אוקסיד. ההשפעה הגדולה משמעותית של אלקטרוליטים על אתרי אלקיל פוליגליקול מצביעה על כך שיש מטען על פני השטח של מיצלות האלקיל פוליגליקוזיד, בעוד שאתרי אלקיל פוליאתילן גליקול אינם מקבלים מטען.
לפיכך, אלקיל פוליגליקוזידים מתנהגים כמו תערובות של אתרים אלקיליים פוליגליקוליים וחומרים פעילי שטח אניוניים. מחקר האינטראקציה בין אלקיל גליקוזידים וחומרים פעילי שטח אניוניים או קטיוניים וקביעת הפוטנציאל באמולסיה מראים כי למיצלות של אלקיל גליקוזידים יש מטען שלילי על פני השטח בטווח ה-pH של 3 ~ 9. לעומת זאת, המטען של מיצלות של אלקיל פוליאתילן גליקול אתר הוא חיובי חלש או קרוב לאפס. הסיבה לכך שמיצלות של אלקיל גליקוזידים טעונות שלילית לא הוסברה במלואה.