Physikochemische Eigenschaften des Phasenverhaltens von Alkylpolyglykosiden
Binäre Systeme

Die hervorragende Leistungsfähigkeit von Tensiden beruht im Wesentlichen auf spezifischen physikalischen und chemischen Wirkungen. Dies gilt zum einen für die Grenzflächeneigenschaften und zum anderen für das Verhalten in Lösung, beispielsweise das Phasenverhalten. Im Vergleich zu Fettalkoholethoxylaten (Alkylpolyglykolethern) sind die physikalisch-chemischen Parameter von Alkylglykosiden bisher relativ wenig untersucht. In diesen Studien wurde festgestellt, dass Alkylpolyglycoside signifikante Eigenschaften aufweisen, die sich in einigen Fällen deutlich von anderen nichtionischen Tensiden unterscheiden. Die bisher erzielten Ergebnisse werden wie folgt zusammengefasst. Besonders auffällig waren die signifikanten Unterschiede im Verhalten von Fettalkoholethoxylaten.

Im Vergleich zu systematischen Untersuchungen an Fettalkoholethoxylaten wurden bisher nur wenige Untersuchungen zum Phasenverhalten von Alkylpolyglykosiden mit Substanzen unterschiedlicher Reinheit durchgeführt. Beim Vergleich der erhaltenen Ergebnisse ist zu berücksichtigen, dass das Vorhandensein von Nebenkomponenten einen erheblichen Einfluss auf Details der Phasendiagramme hat. Dennoch können grundlegende Beobachtungen zum Phasenverhalten von Alkylglycosiden gemacht werden. Das Phasenverhalten eines technischen C8-10-Alkylpolyglycosids (C8-10 APG) ist in (Abbildung 1) dargestellt. Bei Temperaturen über 20℃ liegt das C8-10 APG bis zu sehr hohen Konzentrationen in einer isotropen Phase vor, deren Viskosität deutlich ansteigt. Bei etwa 95 Gew.-% entsteht eine doppelbrechende lyotrope Phase nematischer Textur, die bei etwa 98 Gew.-% in einen trüben Zweiphasenbereich aus flüssigem und festem Alkylpolyglycosid übergeht. Bei relativ niedrigen Temperaturen wird zwischen 75 und 85 Gew.-% zusätzlich eine lamellare flüssigkristalline Phase beobachtet.
Für ein reines kurzkettiges n-Octyl-β-D-glucosid wurde das Phasendiagramm von Nilsson et al. im Detail untersucht. und Sakya et al. Die einzelnen Phasen wurden durch Methoden wie NMR und Kleinwinkel-Röntgenstreuung (SAXS) genau charakterisiert. Abbildung 2 zeigt die Phasenfolge. Bei niedrigen Temperaturen werden mit zunehmendem Tensidgehalt eine hexagonale, eine kubische und schließlich eine lamellare Phase beobachtet. Unterschiede in Bezug auf das C8-10-Alkylpolyglycosid-Phasendiagramm (Abbildung 1) können durch unterschiedliche Alkylkettenlängenschnitte und durch eine unterschiedliche Anzahl von Glucoseeinheiten im Molekül erklärt werden (siehe unten).