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Thermodynamics on the Micellization of Pure Cationic(DTAB, TTAB, CTAB), Nonionic(Tween-20, Tween-40, Tween-80), and Their Mixed Surfactant Systems

순수 양이온성(DTAB, TTAB, CTAB), 비이온성(Tween-20, Tween-40, Tween-80) 및 이들 혼합 계면활성제의 미셀화에 대한 열역학적 연구

  • Lee, Nam-Min (Department of Applied Chemical Engineering, Korea University of Tech. & Education) ;
  • Lee, Byung-Hwan (Department of Applied Chemical Engineering, Korea University of Tech. & Education)
  • 이남민 (한국기술교육대학교 응용화학공학과) ;
  • 이병환 (한국기술교육대학교 응용화학공학과)
  • Received : 2013.12.10
  • Accepted : 2013.12.30
  • Published : 2013.12.30

Abstract

The critical micelle concentration (CMC) and counter-ion binding constant (B) of the pure cationic surfactants (DTAB, TTAB, CTAB), nonionic surfactants (Tween-20, Tween-40, Tween-80), and their mixed surfactants (TTAB/Tween-20, TTAB/Tween-40, TTAB/Tween-80) in aqueous solutions of 4-chlorobenzoic acid were determined by using the UV/Vis absorbance method and the conductivity method from 284 K to 312 K. Thermodynamic parameters (${\Delta}G^o{_m}$, ${\Delta}H^o{_m}$, and ${\Delta}S^o{_m}$), associated with the micelle formation of those surfactant systems, have been estimated from the dependence of CMC and B values on the temperature and carbon length of surfactant molecules. The calculated values of ${\Delta}G^o{_m}$ are all negative within the measured range but the values of ${\Delta}H^o{_m}$ and ${\Delta}S^o{_m}$ are positive or negative, depending on the length of the carbon chain and surfactant.

4-클로로벤조산의 가용화현상을 이용하여 순수양이온성 계면활성제(DTAB, TTAB, CTAB), 비이온성 계면활성제(Tween-20, Tween-40, Tween-80) 및 이들 혼합계면활성제(TTAB/Tween-20, TTAB/Tween-40, TTAB/Tween-80)의 임계미셀농도(CMC)값과 반대이온 결합상수값(B)를 온도 284 K에서 312 K까지 변화를 주면서 UV/Vis 분광광도법과 전도도법으로 측정하였다. 온도에 따른 CMC와 B값의 변화를 측정하여 미셀화현상에 대한 여러 가지 열역학 함수값(${\Delta}G^o{_m}$, ${\Delta}H^o{_m}$, 및 ${\Delta}S^o{_m}$)을 계산하고 분석 하였다. 그 결과 측정범위 내에서 ${\Delta}G^o{_m}$값은 모두 음의 값을 나타내었다. 그러나 ${\Delta}H^o{_m}$${\Delta}S^o{_m}$값은 계면활성제의 종류와 계면활성제분자에서 탄소사슬의 길이에 따라 양의 값 혹은 음의 값을 나타내었다.

Keywords

References

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