¿Qué es la concentración crítica de micelas?

Los productos de limpieza generalmente tienen tensioactivos o partículas que sirven como agentes activos en la superficie del agua. Las moléculas están estructuradas con una cabeza que es atraída por el agua, mientras que la cola se repele. Esta cola se adhiere al aceite y la grasa y puede suspender la suciedad en una solución acuosa. Cuando estas partículas alcanzan una densidad en la superficie donde ya no caben más, esto generalmente se denomina concentración crítica de micelas. Una micela es una estructura esférica o elíptica formada cuando las moléculas de tensioactivo se unen y las cabezas se juntan en la superficie mientras las colas apuntan hacia adentro.

La concentración crítica de micelas es una medida que puede ayudar a determinar cuándo los tensioactivos formarán estas estructuras. Los factores que se pueden usar para predecir la formación de micelas incluyen la tensión superficial. La tensión en la superficie del agua generalmente disminuye con una mayor concentración de tensioactivos. Las variables de concentración de partículas y tensión superficial se pueden representar gráficamente para proporcionar una pista visual sobre el inicio matemático de la concentración crítica de micelas. Los instrumentos controlados por computadora y el software de laboratorio a menudo se usan para controlar soluciones y tomar estas medidas.

Otros factores que pueden afectar la concentración crítica de micelas son la temperatura, la presión atmosférica y otras sustancias tensioactivas en la solución. Las micelas generalmente se forman solo por encima de cierta temperatura. La concentración micelar crítica de dodecil sulfato de sodio en agua, por ejemplo, es típicamente 77 ° F (25 ° C) si no se agregan otros compuestos. Se exponen menos partes de los tensioactivos repelidos del agua, lo que generalmente reduce la energía y la tensión superficial del fluido.

Una vez que se alcanza la concentración crítica de micelas, cualquier surfactante agregado generalmente forma micelas inmediatamente. La conductancia y las propiedades fotoquímicas de una solución también pueden afectar el punto de formación de micelas, pero la forma en que se mide la solución puede afectarlas y, por lo tanto, la concentración crítica de micelas. Por lo general, es importante saber cuántas moléculas de surfactante hay en la interfaz de la superficie y cuántas quedan en masa. A veces, las burbujas de aire que suben a la superficie pueden interrumpir la interfaz y disminuir la concentración general de tensioactivos.

Las propiedades de los tensioactivos se pueden trazar para determinar las tasas de cambio. Dentro de cierto rango se puede encontrar la concentración crítica de micelas; Esto a menudo se logra a través de la experimentación y el cálculo matemático. A menudo es posible realizar la medición inversa, que puede ser útil a bajas concentraciones de tensioactivo y cuando hay grandes cantidades de disolvente.