माइसेल और स्व-संयोजन
जल-प्रेमी सिर और जल-विरोधी पूंछ वाले सर्फेक्टेंट अणु एक क्रांतिक सांद्रता से ऊपर स्वतः ही माइसेल, बाइलेयर और अन्य संरचनाओं में एकत्रित हो जाते हैं, जो आणविक स्व-संयोजन का एक प्रोटोटाइप है।
Definition
माइसेल सर्फेक्टेंट अणुओं के समुच्चय होते हैं जो एक क्रांतिक सांद्रता से ऊपर घोल में स्वतः बनते हैं, और स्व-संयोजन उभयधर्मी अणुओं का हाइड्रोफोबिक प्रभाव द्वारा प्रेरित व्यवस्थित संरचनाओं में स्वतः संगठन है।
Scope
यह विषय उभयधर्मी अणुओं के स्व-संयोजन को शामिल करता है: सर्फेक्टेंट की संरचना, एकत्रीकरण को प्रेरित करने वाला हाइड्रोफोबिक प्रभाव, और क्रांतिक माइसेल सांद्रता जिसके ऊपर माइसेल बनते हैं। यह माइसेलीकरण के ऊष्मागतिकी, पैकिंग-पैरामीटर नियमों को विकसित करता है जो यह निर्धारित करते हैं कि गोले, सिलेंडर, बाइलेयर या वेसिकल बनते हैं या नहीं, और परिणामस्वरूप झिल्ली, लिपोसोम और तरल क्रिस्टल सहित संरचनाएं। कोलाइड्स की सामान्य स्थिरता और आवेशित अंतरापृष्ठों की संरचना को संबंधित विषयों में वर्णित किया गया है।
Core questions
- हाइड्रोफोबिक प्रभाव सर्फेक्टेंट को एकत्रित होने के लिए क्यों प्रेरित करता है?
- क्रांतिक माइसेल सांद्रता क्या है, और इसके ऊपर क्या होता है?
- पैकिंग पैरामीटर एकत्रित संरचना के आकार की भविष्यवाणी कैसे करता है?
- बाइलेयर, वेसिकल और झिल्ली समान सिद्धांतों से कैसे उत्पन्न होते हैं?
Key concepts
- उभयधर्मी और सर्फेक्टेंट
- हाइड्रोफोबिक प्रभाव
- क्रांतिक माइसेल सांद्रता
- पैकिंग पैरामीटर और समुच्चय का आकार
- बाइलेयर, वेसिकल और झिल्ली
Key theories
- हाइड्रोफोबिक प्रभाव और माइसेलीकरण
- सर्फेक्टेंट पूंछों का एकत्रीकरण पानी और हाइड्रोकार्बन के बीच प्रतिकूल संपर्क को कम करता है, इसलिए एक क्रांतिक सांद्रता से ऊपर माइसेल स्वतः एक एन्ट्रापी-प्रेरित मुक्त-ऊर्जा लाभ, हाइड्रोफोबिक प्रभाव के साथ बनते हैं।
- पैकिंग पैरामीटर और संरचना
- एकत्रित समुच्चय की ज्यामिति, चाहे वह गोलाकार माइसेल, सिलेंडर, बाइलेयर या वेसिकल हो, सर्फेक्टेंट पूंछ के आयतन और उसके सिर के क्षेत्रफल और लंबाई के अनुपात से निर्धारित होती है, जिससे स्व-संयोजित आकृति विज्ञान की भविष्यवाणी की जा सकती है।
Clinical relevance
सर्फेक्टेंट स्व-संयोजन डिटर्जेंट की सफाई क्रिया और तेलों के घुलनशीलता, इमल्शन, सौंदर्य प्रसाधन और लिपोसोम जैसे दवा-वितरण वाहनों के निर्माण, नैनोसंरचित सामग्री के टेम्पलेटिंग और जैविक कोशिका झिल्ली की संरचना का आधार है।
History
मैकबेन ने 1913 में सर्फेक्टेंट घोल में माइसेल के अस्तित्व का प्रस्ताव रखा, जो उस समय एक विवादास्पद विचार था; 1970 के दशक में टैनफोर्ड के हाइड्रोफोबिक प्रभाव के विश्लेषण और इज़राइलाचविली के पैकिंग-पैरामीटर ढांचे ने स्व-संयोजन को एक अनुमानित ऊष्मागतिक और ज्यामितीय आधार प्रदान किया।
Key figures
- James William McBain
- Jacob Israelachvili
- Charles Tanford
Related topics
Seminal works
- israelachvili2011
- adamson1997
Frequently asked questions
- क्रांतिक माइसेल सांद्रता क्या है?
- यह वह सर्फेक्टेंट सांद्रता है जिसके ऊपर अतिरिक्त अणु मुक्त मोनोमर के रूप में रहने के बजाय माइसेल में एकत्रित होते हैं; इसके नीचे घोल एक साधारण घोल के रूप में व्यवहार करता है, और इसके ऊपर माइसेल के प्रकट होने पर कई भौतिक गुण तेजी से बदलते हैं।
- सर्फेक्टेंट पूंछ पानी में एक साथ क्यों एकत्रित होती हैं?
- पानी के अणु उजागर हाइड्रोकार्बन पूंछों के चारों ओर एक प्रतिकूल व्यवस्थित पिंजरा बनाते हैं; पूंछों को पानी से दूर एकत्रित करने से वह व्यवस्था मुक्त होती है और एन्ट्रापी बढ़ती है, इसलिए हाइड्रोफोबिक प्रभाव पूंछों के बीच सीधे आकर्षण के बिना भी स्व-संयोजन को प्रेरित करता है।