• 제목/요약/키워드: critical micelle concentration (CMC)

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Mixed Micellization of Anionic Ammonium Dodecyl Sulfate and

  • 강계홍;김홍운;임경희;정노희
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권9호
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    • pp.1009-1014
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    • 2001
  • In aqueous mixtures of cationic OTAC (octadecyl trimethyl ammonium chloride) and anionic ADS (ammonium dodecyl sulfate) surfactants, mixed micelles were formed at low (< 0.2 wt %) total surfactant concentrations. For these mixtures mixed micelliza tion and interaction of surfactant molecules were examined. Mixed critical micelle concentration (CMC), thermodynamic potentials of micellization, and minimum area per surfactant molecule at the interface were obtained from surface tensiometry and electrical conductometry. The mixed micellar compositions and the estimation of interacting forces were determined on the basis of a regular solution model. The CMCs were reduced, although not substantial, and synergistic behavior of the ADS and OTAC in the mixed micelles was observed. The CMC reductions in this anionic/cationic system were comparable to those in nonionic/anionic surfactant systems. The interaction parameter $\beta$ of the regular solution model was estimated to be -5 and this negative value of $\beta$ indicated an overall attractive force in the mixed state.

아닐린 수용액에서 암모늄형 양이온성계면활성제 (DTAB, TTAB, 및 CTAB)의 미셀화에 미치는 염, n-부탄올 및 온도의 효과 (Effect of NaCl, n-Butanol, and Temperature on the Micellization of Ammonium Cationic Surfactants (DTAB, TTAB, and CTAB) in Aniline Solution)

  • 이동철;이병환
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.407-416
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    • 2019
  • 아닐린 수용액에서의 암모늄형 양이온성 계성면활성제 (DTAB, TTAB 및 CTAB)의 미셀화에 대한 임계미셀농도(CMC)값을 UV-Vis법으로 측정하였다. 290K ~ 314K 사이에서 측정된 양이온성 계면활성제의 CMC값의 변화로부터 미셀화에 대한 Gibbs 자유에너지(${\Delta}G^0$)값을 구하고, 이 값으로부터 엔탈피(${\Delta}H^0$)와 엔트로피(${\Delta}S^0$)를 계산하고 분석하였다. 또한 n-부탄올 및 염화나트륨의 농도 변화가 미셀화에 미치는 영향을 열역학적 함수를 이용하여 비교 분석하였다. 실험한 온도 구간 및 첨가제의 농도 범위 내에서 측정된 모든 ${\Delta}G^0$ 값은 음의 값을 나타냈었으며, 엔탈피(${\Delta}H^0$) 변화값은 모두 음의 값을 그리고 엔트로피(${\Delta}S^0$) 변화값은 모두 양의 값을 나타내었다. 아닐린 수용액에서 양이온성 계면활성제의 미셀화는 자발적 발열반응이며, 열역학적 값들로부터 계산된 등구조온도에 의하면 이들 계면활성제의 미셀화는 엔탈피(${\Delta}H^0$)와 엔트로피(${\Delta}S^0$)가 거의 동일하게 기여하고 있음을 알 수 있었다.

pH-Induced Micellization of Biodegradable Block Copolymers Containing Sulfamethazine

  • Shim, Woo-Sun;Lee, Jae-Sung;Lee, Doo-Sung
    • Macromolecular Research
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    • 제13권4호
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    • pp.344-351
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    • 2005
  • pH-sensitive block copolymers were synthesized by coupling reaction of sulfamethazine and amphiphilic diblock copolymer, and their micellization-demicellization behavior was investigated. Sulfamethazine (SM), a derivative of sulfonamide, was introduced as a pH responsive moiety while methoxy poly(ethylene glycol)poly(D,L-lactide) (MPEG-PDLLA) and methoxy poly(ethylene glycol)-poly($D,L-lactide-co-{\varepsilon}-caprolactone$) (MPEG-PCLA) were used as biodegradable amphiphilic diblock copolymers. After the sulfamethazine was carboxylated by the reaction with succinic anhydride, the diblock copolymer was conjugated with sulfamethazine by coupling reaction in the presence of DCC. The critical micelle concentration (CMC) and mean diameter of the micelles were examined at various pH conditions through fluorescence spectroscopy, dynamic light scattering and transmission electron microscopy. For MPEG-PDLLA-SM and MPEG-PCLA-SM solutions, the pH-dependent micellization-demicellization was achieved within a narrow pH band, which was not observed in the MPEG-PDLLA and MPEG-PCLA solutions. The micelle showed a spherical morphology and had a very narrow size distribution. This pH-sensitive block copolymer shows potential as a site-targeted drug carrier.

세 개의 히드록실기를 가진 양이온 계면활성제 합성 및 계면 특성에 관한 연구 (Synthesis and Characterization of Interfacial Properties of a Cationic Surfactant Having Three Hydroxyl Groups)

  • 이병민;김지현;김승수;임종주
    • 공업화학
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    • 제23권5호
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    • pp.433-439
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    • 2012
  • 본 연구에서는 도데실 글리시딜 에테르와 아미노에탄올을 반응시킨 후 디메틸 설페이트로 4급화시켜 분자 내에 2개의 라우릴기, 3개의 히드록실기를 가진 양이온 계면활성제 BHMAS (N,N-bis-(3'-n-dodecyloxy-2'-hydroxypropyl)-N-methyl-2-hydroxyethylammonium methyl sulfate)를 합성하였고, 생성물의 분자구조는 $^{1}H-NMR$, FT-IR 등의 기기분석을 통하여 확인하였다. 합성한 계면활성제의 CMC (critical micelle concentration)는 $9.12\;{\times}\;10^{-4}$ mol/L이며, CMC에서의 표면장력은 28.71 mN/m이었다. Maximum bubble pressure tensiometer를 사용하여 동적 표면장력을 측정한 결과, 공기와 수용액의 계면이 계면활성제 단분자에 의하여 포화되는 데 비교적 오랜 시간이 소요되었다. 1 wt% 계면활성제 수용액과 n-decane 사이의 계면장력은 0.045 mN/m이며, 평형에 도달하는 데 약 5 min의 시간이 소요되었다. 합성된 계면활성제의 흡착 특성이 매우 우수하였으며, 합성한 양이온 계면활성제가 섬유표면에 효과적으로 흡착되어 유연효과를 나타낼 수 있음을 확인하였다.

Chromate Removal from Wastewater using Micellar Enhanced Ultrafiltration and Activated Carbon Fibre Processes; Validation of Experiment with Mathematical Equations

  • Bade, Rabindra;Lee, Seung-Hwan
    • Environmental Engineering Research
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    • 제13권2호
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    • pp.98-104
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    • 2008
  • In this study, chromate and cetylperidinium chloride (CPC) removal from artificial wastewater was monitored by using micellar enhanced ultrafiltration (MEUF) and activated carbon fibre (ACF) adsorption hybrid processes. For the efficient chromate removal, molar concentration of the CPC should be five times that of chromate and it should be at least one critical micelle concentration (CMC). The MEUF was found to be effective in the chromate removal while ACF in the CPC adsorption to produce chromate and CPC free effluents. The chromate and CPC removal was 99.8% from MEUF-ACF process. Effluent chromate concentration was exponentially correlated with molar ratio of CPC to chromate and pH.

characteristics of Biosurfactant Produced by Pseudomonas sp. EL-G527 from Activated Sludge

  • Lim, Eun-Gyoung;Cha, Mi-Sun;Park, Geun-Tae;Son, Hong-Joo;Lee, Sang-Joon
    • Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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    • 제4권4호
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    • pp.221-225
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    • 2000
  • Pseudomonas sp. EL-G527 was grown to produce a biosurfactant on 2% n-hexadecane as the energy and carbon source. This biosurfactant significantly reduced the surface tension of water from 72 to 28 dyne/cm at a critical micelle concentration(CMC) of 140 mg/l at pH 2.0. As the pH value decreased, the reduction in the surface tension due to the biosurfactant increased. The surface activity of the biosurfactant was unaffected when the NaCl concentration was increased to 5% and the calcium ion concentration increased to 100 mM, plus it remained stable at 10$0^{\circ}C$ for 180 min.

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Synergy effect for performance of anionic SDS/ADS mixtures with amphoteric and nonionic surfactants

  • Noh, Hongche;Kang, Taeho;Ryu, Ji Soo;Kim, Si Yeon;Oh, Seong-Geun
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.449-458
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    • 2016
  • Detergency and surface active properties of mixed anionic surfactants with amphoteric and nonionic were investigated. Sodium dodecyl sulfate (SDS) and ammonium dodecyl sulfate (ADS) as anionic surfactants and cocamidopropyl betaine (CAPB) as an amphoteric surfactant were used. Nonionic surfactants, which are butyl glucoside (BG), octyl glucoside (OG), decyl glucoside (DG), lauryl dimethylamine oxide (AO) and saponin were also used. To study the synergy effects of mixed SDS/ADS anionic surfactant systems, amphoteric and nonionic surfactants were added into the mixed anionic surfactants. Investigated properties of surfactant mixtures were critical micelle concentration (CMC), surface tension (${\gamma}$), wettability. In addition, based on these properties, detergency of each sample was examined. Surfactant mixtures are anionics (SDS/ADS), anionic/amphoteric/nonionic (SDS/ADS/CAPB/saponin), and anionic/nonionic (SDS/ADS/BG/saponin, SDS/ADS/OG/saponin, SDS/ADS/DG/saponin, and SDS/ADS/AO/saponin). With the addition of amphoteric and nonionic to mixed anionic surfactants, CMC and ${\gamma}$ were decreased. Addition of CAPB, which is amphoteric, showed the best property at CMC and ${\gamma}$. Furthermore, as the chain length of hydrocarbon in alkyl glucosides was increased, the CMC and ${\gamma}$ were enhanced. However, the wettability did not exactly match up with CMC and ${\gamma}$. The surfactant mixture, which contained DG, showed the best performance at wetting time. Detergency was measured at various temperatures ($15^{\circ}C$, $30^{\circ}C$, $50^{\circ}C$). The cleaning performance was enhanced by increasing washing temperature. Moreover, detergency was influenced by not only CMC and ${\gamma}$ but also wettability. Although CMC and ${\gamma}$ were not minimum at surfactant mixture that included DG, the best cleaning performance showed in that sample.

Toluene의 생물학적 분해능 향상을 위한 계면활성제의 선정 (Surfactant Selection for the Enhanced Biological Degradation of Toluene)

  • 김용식;손영규;김지형;송지현
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권4호
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    • pp.26-32
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    • 2005
  • 계면활성제는 소수성 물질(톨루엔)의 물질전달율을 증가시켜 미생물이 있는 액상으로 잘 녹아들어가게 함으로써 미생물에 의한 분해를 증가시킨다. 본 연구에서는 여러 종류의 계면활성제가 존재할 때 톨루엔의 물질전달율과 미생물에 의한 분해가 어떻게 이루어지는지에 대해 알아보았다. 사용한 계면활성제는 다음과 같다: Sodium Oodecyl Sulfate (SOS), TritonX-100, Tween 80, BYK-345 (silicone 계면활성제). 실험결과에 따르면 BYK-345는 critical micelle concentration (CMC)에서 톨루엔의 용해도를 증가시켰다. 하지만, SDS와 TritonX-100는 CMC에서 톨루엔의 용해도를 증가시키지 못했다. 증류수에 계면활성제를 첨가하면 증류수만 있는 경우보다 톨루엔의 물질전달율$(K_La)$이 증가했다. 톨루엔 분해 미생물을 이용한 회분식 실험에서 SOS는 톨루엔의 분해를 감소시켰다. 그 이유는 SDS가 미생물에 독성을 미쳤기 때문일 수도 있고, 기질로서 이용되어서 톨루엔과 경쟁관계에 놓였기 때문일 수도 있다. BYK-345를 계면활성제로 사용한 실험에서도 톨루엔의 분해가 감소했는데 이것은 BYK-345가 미생물의 활성도에 심각한 영향을 미쳤기 때문이다. 하지만, TritonX-100 와 Tween 80의 경우에는 톨루엔의 분해가 크게 감소하지 않았다. 낮은 농도의 TritonX-100의 경우에 오히려 톨루엔의 분해는 증가했다. 이와 같은 결과들을 통해 톨루엔의 생물학적 분해를 위해 가장 적절한 계면활성제는 TritonX-100임을 알 수 있었다.

계면활성제를 첨가한 미셀 형성 세라믹 정밀여과에 의한 용존 철 이온 제거 (Removal of Aqueous Iron Ion by Micellar Enhanced Ceramic Microfiltration Adding Surfactant)

  • 박진용;유병권
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.190-194
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    • 2009
  • 본 연구에서는 공업용수 중에 미량 함유될 수 있는 철 이온을 제거하기 위해 음이온 계면활성제 SDS를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀과 철 이온이 결합된 응집체를 관형 세라믹 정밀여과막으로 배제하였다. 철 모사용액을 대상으로 SDS 농도가 철과 SDS 제거율에 미치는 영향을 알아본 결과, 철의 제거율은 SDS의 임계미셀농도(CMC)인 8.00 mM에서 가장 높은 92.26%를 나타내었고, SDS 제거율은 칼슘 이온 제거 결과보다 다소 높은 61.10%를 보였다. SDS의 농도가 증가함에 따라 최종 막오염에 의한 저항 $R_f$가 증가하여 4 mM일 때 가장 높은 값을 보이다가 10 mM에서 가장 낮은 값을 나타내었다. SDS 10 mM인 조건에서 최종 투과선속 $J_{180}$가 가장 큰 값을 나타냈었고, 결국 가장 높은 총여과부피를 얻을 수 있었다. CMC 8 mM의 경우 운전시간 80분까지는 10 mM과 동일하게 낮은 $R_f$ 값을 보이다가, 120분까지 급격하게 증가하다가 다시 180분까지 서서히 증가하는 경향을 보였다.

염화마그네슘이 있을 때 비스(2,2'-비피리딜)구리(II)-도데실황산나트륨 용액의 전기화학적 거동 (Electrochemical Behavior of Bis(2,2'-Bipyridyl) Copper(II)-Sodium Dodecyl Sulfate Solution in the Presence of $MgCl_2$)

  • 고영춘;정근호
    • 분석과학
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    • 제10권2호
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    • pp.126-130
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    • 1997
  • 염화마그네슘이 있을 때 비스(2,2'-비피리딜)구리(II)(${Cu(bpy)_2}^{2+}$)-도데실황산나트륨(SDS)의 전기화학적거동이 고찰되었다. SDS가 존재하지 않을 때에 비해 SDS가 있을 때 ${Cu(bpy)_2}^{2+/1+}$$E_{pa}$$E_{1/2}$값은 양의 방향으로 이동된다. 1.0mM ${Cu(bpy)_2}^{2+}$의 100mM NaCl+27mM $MgCl_2$용액에서, ${\Delta}E_p$대-log[SDS]로 도시되는 두 선을 교차점이 임계미셀농도(CMC)이다. 염화마그네슘이 있을 때, 환원형 ${Cu(bpy)_2}^{1+}$이 산화형 ${Cu(bpy)_2}^{2+}$보다 도데실황산이온과 더욱 쉽게 화합한다. 염화마그네슘 첨가에 의해 이온세기가 증가할수록, 이중층이 더욱 좁아지고 미셀형성이 더욱 어렵게 된다.

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