pH, Alkaline Earth Metal Ion Effects and Miscibility with Hexadecanol on the Monolayer of Palmitic Acid at the Air-Water Interface

기-액 계면에서 Palmitic Acid 단분자막에 대한 pH, 알칼리토금속 이온의 영향 및 Hexadecanol 분자와의 섞임성

${\pi}$-A isotherms of the Palmitic acid(PA) with increasing pH shifted to the low area/molecule due to the dissociation of PA at the air-water interface. More condensation of PA monolayers occurred by the addition of Mg$^{2+}$, Ca$^{2+}$ and Ba$^{2+}$ ion in subphase. This condensing effect was increased with increasing the concentration of these ions. Due to the interaction with each ion, PA were formed Mg, Ca, Ba-Palmitate complex. The binding structure between alkaline earth ion and carboxylate ligand in PA has been identified by IR spectrometry. The order of condensing effect of alkaline earth ions at pH 8 was Ca$^{2+}$ > Ba$^{2+}$+ > Mg$^{2+}$. The condensing effect except for Mg$^{2+}$ decreased with increasing atomic number. Whereas, the condensing effect in pure water system decreased with decreasing atomic number in the sequence: Ba$^{2+}$ > Ca$^{2+}$ > Mg$^{2+}$. The miscibility of binary system of PA and hexadecanol in monolayer showed that the miscibility was good for the pure water system. But, in the buffered pH 8 system, bad miscibility was found.

기-액 계면에서 Palmitic acid(PA) 단분자막의 ${\pi}$-A(surface pressure-area) 등온선 변화는 pH가 높을수록 가용화로 인하여 단위분자면적(${\AA}^2$/molecule)이 낮은 쪽으로 이동되었다. 바탕용액속에 Mg$^{2+}$, Ca$^{2+}$ 및 Ba$^{2+}$ 이온들을 각각 첨가했을 때 PA 분자는 압축되는 현상을 보였으며 이 효과는 이온의 농도 증가와 더불어 증가하였다. Langmuir-blodgett(LB) 다층막으로 IR 분광분석을 한 결과, PA는 이들이온과 각각 Mg, Ca, Ba-Palmitate 착물을 형성한다는 것을 알 수 있었다. 알칼리토금속 이온들에 의한 PA의 압축효과는 pH 8에서 Ca$^{2+}$ > Ba$^{2+}$ > Mg$^{2+}$ 순으로 나타났으며 Mg$^{2+}$ 을 제외하고는 원자번호 증가에 따라 감소되었다. 반면, 중성인 초순수 물에서는 Ba$^{2+}$ > Ca$^{2+}$ > Mg$^{2+}$ 순으로 나타났으며 이 현상은 원자번호가 낮아짐에 따라 감소하였다. 단분자막 상에서 PA와 HD(hexadecanol), 2성분계의 섞임성은 초순수 물인 계인 경우는 섞임성이 좋았으며 pH 8인 계의 경우는 섞임성이 나쁨을 알 수 있었다.