Коллоидные ПАВ. Биологически важные коллоидные ПАВ (мыла, детергенты, желчные кислоты). Мицеллообразование в растворах ПАВ. Липосомы

Пове́рхностно-акти́вные вещества́ (ПАВ) — химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.

Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность — способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз — это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении С к нулю.

Как правило, ПАВ — органические соединения, имеющие амфифильное строение, то есть их молекулы имеют в своём составе полярную часть, гидрофильный компонент (функциональные группы -ОН, -СООН, -SOOOH, -O- и т. п., или, чаще, их соли -ОNa, -СООNa, -SOOONa и т. п.) и неполярную (углеводородную) часть, гидрофобный компонент.

Примером ПАВ могут служить обычное мыло (смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот — олеата, стеарата натрия и т. п.) и СМС (синтетические моющие средства), а также спирты, карбоновые кислоты, амины и т. п.

Детергент — вещество или смесь, помогающее отмывать что-либо от грязи, моющее средство.

Наиболее распространен вид смесей-детергентов - мыло

В состав детергентов могут входить:

Поверхностно-активные вещества, то есть вещества, уменьшающие поверхностное натяжение воды и способствующие тем самым проникновению воды в поры и между волокнами.

Же́лчные кисло́ты (синонимы: жёлчные кислоты, холевые кислоты, холиевые кислоты, холеновые кислоты) — монокарбоновые гидроксикислоты из класса стероидов.

Желчные кислоты — производные холановой кислоты С23Н39СООН, отличающиеся тем, что к её кольцевой структуре присоединены гидроксильные группы.

В желчи желчного пузыря человека желчные кислоты представлены так называемыми парными кислотами: гликохолевой, гликодезоксихолевой, гликохенодезоксихолевой, таурохолевой

хенодезоксихолевая кислота увеличивает концентрацию гликохолевой кислоты по сравнению с таурохолевой, тем самым уменьшая содержания потенциально токсичных соединений. Кроме того, оба препарата способствуют растворению холестериновых желчных камней, уменьшают количество холестерина, количественно и качественно изменяют состав желчи.

Мицеллы — частицы в коллоидных системах, состоят из нерастворимого в данной среде ядра очень малого размера, окруженного стабилизирующей оболочкой адсорбированных ионов и молекул растворителя.

Мицеллообразование – рассмотрим на примере частицы золя AgCl, полученного по реакции между разбавленными растворами AgNO_{3 в избытке} и КCl.

AgNO_{3 в избытке} + КCl à AgCl↓ + KNO₃ (+AgNO₃ изб)

В растворе образуются ультрамикрокристаллы AgCl (агрегат), которые прекращают свой рост, не достигнув размеров, достаточных для осаждения. На поверхности микрокристаллов AgCl происходит избирательная адсорбция ионов из раствора, содержащего Ag⁺, NO₃^- , K⁺

В соответствие с правилом Пескова-Фаянса на поверхности твердого адсорбента в первую очередь будут адсорбироваться те ионы, которые родственны с веществом адсорбента и способны достраивать его кристаллическую решетку - Ag⁺. Количество адсорбированных ионов (n) будет пропорционально заряду поверхности. Оставшиеся в растворе ионы NO₃^- образуют внешнюю обкладку двойного электрического слоя и называются противоионами. Противоионы NO₃^- частично располагаются в адсорбционном слое (n-x), остальные (x) – в диффузном слое.

▐←-----------------------------------------------------мицелла--------------------------------------------------------------------→▐

[ ((AgCl)_m nAg⁺)ⁿ⁺ (n-x) NO₃] ^x+ xNO₃^-