Netsu Sokutei, 35 (1), p. 10, (2008)



Estimation of Intra-micellar Structure of Non-ionic Surfactant Micelles by Thermodynamic Measurements

ポリエチレンオキシド(PEO)型非イオン性界面活性剤Triton Xと1,10-フェナントロリン(phen)および金属 (II)チオシアナト錯体との相互作用を電位差滴定,分光光度滴定,および滴定カロリメトリーによって調べた。その結果,Triton Xミセルに取り込まれた化合物が界面活性剤分子と会合体を形成したとして扱う会合モデルを用いることで実験データを良く再現することができた。同様に,ミセルが相を形成しており化合物が水相とミセル相間で分配する相間分配モデルでも実験データを良く説明できた。得られた分配定数,相間移行エンタルピーおよびエントロピーはPEO鎖長に依存し,ミセル内部がPEO相とコア相に分離していることを示す。そこで,PEO鎖長依存性から各々の相間移行熱力学定数を決定した。これらの値は,コア相は非水溶媒に似た環境を提供している一方で,PEO相では水分子とエチレンオキシドによる水素結合ネットワークが弱く形成されていることを示唆している
Interaction of 1,10-pehanthroline (phen) and metal (II) thiocyanato complexes with nonionic micelles of poly (ethylene oxide) (PEO) type surfactant, Triton X, with varying its chain length has been investigated by potentiometric, spectrophotometric, and calorimetric titration at 298 K. Data are well explained in terms of the association model in which the species accommodated in Triton X micelles are expressed as an adduct with a surfactant molecule, as well as the phase distribution model in which the micelles provide microscopic non-aqueous phase. The distribution constant, transfer enthalpy and entropy from aqueous to micellar phase significantly depend on the PEO chain length of the surfactant. This suggests the intramicellar heterogeneous structure consists of PEO and hydrophobic region of the surfactant. The intrinsic thermodynamic parameters of transfer and/or the complex formation in each region have been determined. These values indicate the hydrogen-bonding network weekly remains in PEO phase of the micelles while the core phase resembles non-aqueous solvent.