Abstract
Enhanced videomicroscopy was used to observe the dynamic behavior which occurred when water containing pure nonionic surfactant was carefully contacted with equal volumes of polar oils such as oleyl alcohol and oleic acid at various temperatures. A key component of the system is a vertical-stage microscope which provides for stable interfaces by locating the oil above the denser aqueous phase. This arrangement allowed intermediate phases formed at the surface of contact to be clearly observed, as well as any spontaneous emulsification which developed. Contacting experiments with $C_{12}E_5$ as the surfactant and with pure oleyl alcohol and oleic acid soils showed little activity below the cloud point but vigorous activity at higher temperatures including formation of an intermediate lamellar liquid crystalline phase. Diffusion path theory, which allows prediction of spontaneous emulsification resulting from diffusion and of intermediate phase formation during contacting processes, was used to understand the dynamic behavior seen during contacting experiments. Tentative diffusion paths for the contacting experiments with pure oleyl alcohol were presented with the aid of a partial phase diagram of the oleyl alcohol-water-$C_{12}E_5$ system.
Videomicroscopy를 이용하여 비이온성 계면활성제 수용액과 oleyl alcohol, oleic acid와 같은 극성 오일을 접촉시켰을 때 일어나는 동적 거동을 관찰하였다. Vertical-stage의 현미경을 사용하여 비이온성 계면활성제 수용액상 위에 동일한 부피의 오일상을 주입하여 두 상을 접촉시켰을 때 일어나는 계면활성들, 특히 detergency 결과에 중요한 영향을 미치는 중간상 형성, 확산에 의한 과포화로 인하여 일어나는 자발적 유화 현상 등을 관찰하였다.극성 오일로 각각 oleyl alcohol과 oleic acid를 사용하여 1wt% $C_{12}E_5$ 수용액과의 동적 거동을 관찰한 결과는 동일한 경향을 나타내었다. 즉 운점보다 낮은 온도 조건에서는 오일상과 계면활성제 수용액상의 상호작용이 거의 없는 것을 관찰할 수 있었으며, oleyl alcohol을 사용하여 운점보다 높은 온도 조건인 $35^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $51.7^{\circ}C$에서 실험한 lamellar liquid crystal이 중간상으로 형성되었고 확산에 의한 과포화로 인한 자발적 유화 현상을 관찰할 수 있었다. 또한 oleyl alcohol 시스템에 대한 개략적인 상 평형도를 이용하여 각 온도 조건에서 oleyl alcohol과 계면활성제 수용액상이 접촉할 때 일어나는 중간상의 생성 및 자발적 유화 현상 등의 동적 현상들을 diffusion path를 사용하여 이해하였다.