臨界膠束濃度在表面活性劑中的重要性

更新時間：2020-12-26

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表面活性劑分子在溶劑中締合形成膠束的低濃度即為臨界膠束濃度
表面活性劑的表面活性源于其分子的兩親結構，親水基團使分子有進入水中的趨勢，而憎水基團則竭力阻止其在水中溶解而從水的內部向外遷移，有逃逸水相的傾向。這兩種傾向平衡的結果使表面活性劑在水表富集，親水基伸向水中，憎水基伸向空氣，其結果是水表面好像被一層非極性的碳氫鏈所覆蓋，從而導致水的表面張力下降。
表面活性劑在界面富集吸附一般的單分子層，當表面吸附達到飽和時，表面活性劑分子不能在表面繼續富集，而憎水基的疏水作用仍竭力促使疏水基分子逃離水環境，于是表面活性劑分子則在溶液內部自聚，即疏水基聚集在一起形成內核，親水基朝外與水接觸形成外殼，組成簡單的膠團。而開始形成膠團時的表面活性劑的濃度稱之為臨界膠束濃度，簡稱cmc。
當溶液達到臨界膠束濃度時，溶液的表面張力降至低值，此時再提高表面活性劑濃度，溶液表面張力不再降低而是大量形成膠團，此時溶液的表面張力就是該表面活性劑能達到的小表面張力，用cmc表示。目前，生物表面活性劑鼠李糖脂的cmc值33mg/L（約6.8×10-5mol/L）。

界面是指兩相接觸的約幾個分子厚度的過渡區，如其中一相為氣體，這種界面通常稱作為表面。嚴格說表面應是液體和固體與其飽和蒸汽之間的界面，但習慣上把液體或固體與空氣的界面稱為液體或固體的表面。常見的界面有：氣-液界面，氣-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。與表面張力不同，處在界面層的分子，一方面受到體相內相同物質分子的作用，另一方面受到性質不同的另一相中物質分子的作用，其作用力未必能相互抵消。因此界面張力通常要比表面張力小得多。