界面活性剤ミセルの形状(球状-棒状)転移の速度論的研究

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界面活性剤はcmC以上の濃度でミセル(球状)を形成するが、ある種のものは高濃度または塩添加によりその形状が球状→棒状と転移する。本研究では臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTAB)ミセルの形状転移について、電導度、音速および圧力ジャンプ緩和測定を行った。電導度による測定では1mM付近に第1cmCに起因する折曲点と、250mM付近に新たな折曲点を見出した。これはCTABミセルの球-棒転移点(第2cmC)である。転移のないCTA-Cl塩溶液ではこのような折曲点は見られない。電導度と濃度との関係から棒状ミセルでは球状に比して対イオン会合が促進されることがわかる。音速測定でもCTA-Clでは濃度とともに単調増加するのに反し、CTABでは250mM付近に折曲点が現れる。これは棒状ミセルで対イオン会合が促進され水和量が減少するため圧縮率が増大することによると思われる。圧力ジャンプ緩和の測定では低濃度域でcmC以上の濃度の溶液中で数msecオーダーの緩和が観測された。これは緩和時間の逆数(【τ^(-1)】)に正の濃度依存性があることから、モノマー【→!←】ミセル(球状)の平衡に起因するとした。さらに高濃度になると一旦緩和は消失するが第2cmC付近で再び100msecオーダーの時間域に現れる。この緩和は塩添加下での第2cmC以上でも出ること、同じように球状-棒状転移をするドデシルアンモニウムクロリド溶液中でも見られること、しかしDTA-Cl溶液中では現われないこと、等々の結果からCTABミセルの球状-棒状転移は数100msecの時間域で起っていると結論した。【τ^(-1)】の濃度依存性のデータを詳しく検討することにより転移機構の解明を行っている。