Physikochemische Eigenschaften des Phasenverhaltens von Alkylpolyglykosiden

Binäre Systeme

Das Phasendiagramm des Systems C12-14-Alkylpolyglycosid (C12-14 APG)/Wasser unterscheidet sich von dem des kurzkettigen APG. (Abbildung 3). Bei niedrigeren Temperaturen bildet sich unterhalb des Krafft-Punktes ein fester/flüssiger Bereich über einen weiten Konzentrationsbereich. Mit steigender Temperatur geht das System in eine isotrope flüssige Phase über. Da die Kristallisation kinetisch stark verzögert wird, verändert diese Phasengrenze mit der Lagerzeit ihre Lage. Bei niedrigen Konzentrationen geht die isotrope flüssige Phase über 35 °C in einen Zweiphasenbereich aus zwei flüssigen Phasen über, wie es normalerweise bei nichtionischen Tensiden beobachtet wird. Bei Konzentrationen über 60 Gew.-% bildet sich bei allen Temperaturen eine Abfolge flüssigkristalliner Phasen. Es ist erwähnenswert, dass im isotropen Einphasenbereich die offensichtliche Strömungsdoppelbrechung beobachtet werden kann, wenn die Konzentration knapp unter der der gelösten Phase liegt, und nach Abschluss des Schervorgangs schnell verschwindet. Es wurde jedoch kein von der L1-Phase getrennter Mehrphasenbereich gefunden. In der L1-Phase befindet sich ein weiterer Bereich mit schwacher Strömungsdoppelbrechung nahe dem Minimalwert der Flüssigkeit/Flüssigkeit-Mischungslücke.
Phänomenologische Untersuchungen zur Struktur der flüssigkristallinen Phasen wurden von Platz et al. durchgeführt. Verwendung von Methoden wie der Polarisationsmikroskopie. Nach diesen Untersuchungen werden drei verschiedene lamellare Regionen in konzentrierten C12-14-APG-Lösungen betrachtet: Lα_l,Lα_lhund Lαh. Gemäß der Polarisationsmikroskopie gibt es drei verschiedene Texturen.
Nach längerer Lagerung entwickelt eine typische lamellare Flüssigkristallphase unter polarisiertem Licht dunkle pseudoisotrope Bereiche. Diese Bereiche sind klar von den stark doppelbrechenden Bereichen getrennt. Die Lαh-Phase, die im mittleren Konzentrationsbereich des flüssigkristallinen Phasenbereichs bei relativ hohen Temperaturen auftritt, zeigt solche Texturen. Schlierentexturen werden nie beobachtet, obwohl normalerweise stark doppelbrechende ölige Streifen vorhanden sind. Wenn eine Probe, die eine Lαh-Phase enthält, zur Bestimmung des Krafft-Punkts abgekühlt wird, ändert sich die Textur unterhalb einer charakteristischen Temperatur. Die pseudoisotropen Bereiche und die klar definierten öligen Streifen verschwinden. Zunächst kristallisiert kein C12-14 APG, stattdessen bildet sich eine neue lyotrope Phase mit nur schwacher Doppelbrechung. Bei relativ hohen Konzentrationen dehnt sich diese Phase bis zu hohen Temperaturen aus. Bei Alkylglykosiden stellt sich die Situation anders dar. Alle Elektrolyte mit Ausnahme von Natriumhydroxid führten zu einer deutlichen Reduzierung der Trübungspunkte. Der Konzentrationsbereich der Elektrolyte liegt etwa eine Größenordnung niedriger als der der Alkylpolyethylenglykolether Überraschenderweise gibt es zwischen den einzelnen Elektrolyten nur sehr geringe Unterschiede. Durch die Zugabe von Alkali konnte die Trübung deutlich reduziert werden. Um die Verhaltensunterschiede zwischen Alkylpolyglykolethern und Alkylpolyglykolethern zu erklären, wird angenommen, dass die in der Glucoseeinheit akkumulierte OH-Gruppe unterschiedliche Arten der Hydratation mit der Ethylenoxidgruppe durchlaufen hat. Die deutlich stärkere Wirkung von Elektrolyten auf die Alkylpolyglykolether lässt darauf schließen, dass auf der Oberfläche der Alkylpolyglykosidmicellen eine Ladung vorliegt, während die Alkylpolyethylenglykolether keine Ladung annehmen.
Somit verhalten sich Alkylpolyglykoside wie Mischungen aus Alkylpolyglykolethern und anionischen Tensiden. Die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Alkylglykosiden und anionischen oder kationischen Tensiden sowie die Bestimmung des Potentials in der Emulsion zeigen, dass die Alkylglykoside-Micellen im pH-Wert eine negative Oberflächenladung aufweisen Bereich von 3 ~ 9. Im Gegensatz dazu ist die Ladung von Alkylpolyethylenglykolether-Mizellen schwach positiv oder nahe Null. Der Grund, warum Alkylglycosid-Mizellen negativ geladen sind, wurde nicht vollständig geklärt.