Fizikalno-kemijske lastnosti alkil poliglikozidov - fazno vedenje

Binarni sistemi

Fazni diagram sistema C12-14 alkil poliglikozid (C12-14 APG)/voda se razlikuje od faznega diagrama sistema kratkoverižnega APG (slika 3). Pri nižjih temperaturah se pod Krafftovo točko tvori območje trdne/tekoče snovi v širokem koncentracijskem območju. Z naraščanjem temperature se sistem spremeni v izotropno tekočo fazo. Ker je kristalizacija kinetično precej upočasnjena, se ta fazna meja s časom shranjevanja spreminja. Pri nizkih koncentracijah se izotropna tekoča faza nad 35 ℃ spremeni v dvofazno območje dveh tekočih faz, kot se običajno opazi pri neionskih površinsko aktivnih snoveh. Pri koncentracijah nad 60 mas. % se zaporedje tekoče kristalne faze tvori pri vseh temperaturah. Omeniti velja, da je v izotropnem enofaznem območju mogoče opaziti očitno dvolomnost toka, ko je koncentracija tik nižja od raztopljene faze, nato pa po končanem strižnem procesu hitro izgine. Vendar pa ni bilo ugotovljeno, da bi bilo nobeno polifazno območje ločeno od faze L1. V fazi L1 se drugo območje s šibko dvolomnostjo toka nahaja blizu minimalne vrednosti vrzeli mešljivosti tekočina/tekočina.
Fenomenološke raziskave strukture tekočekristalnih faz so izvedli Platz in sodelavci z metodami, kot je polarizacijska mikroskopija. Po teh raziskavah so v koncentriranih raztopinah C12-14 APG obravnavane tri različne lamelarne regije: Lα_l,Lα_leviin Lαh. Glede na polarizacijsko mikroskopijo obstajajo tri različne teksture.
Po dolgotrajnem shranjevanju tipična lamelarna tekočekristalna faza pod polarizirano svetlobo razvije temna psevdoizotropna območja. Ta območja so jasno ločena od območij z visoko dvolomnostjo. Faza Lαh, ki se pojavlja v srednjem koncentracijskem območju območja tekočekristalne faze pri relativno visokih temperaturah, kaže takšne teksture. Schlierenovih tekstur nikoli ne opazimo, čeprav so običajno prisotne močno dvolomne oljne proge. Če vzorec, ki vsebuje fazo Lαh, ohladimo, da določimo Krafftovo točko, se tekstura spremeni pod značilno temperaturo. Psevdoizotropna območja in jasno definirane oljne proge izginejo. Sprva ne kristalizira C12-14 APG, temveč se tvori nova liotropna faza, ki kaže le šibko dvolomnost. Pri relativno visokih koncentracijah se ta faza širi do visokih temperatur. V primeru alkil glikozidov se pojavi drugačna situacija. Vsi elektroliti, z izjemo natrijevega hidroksida, so povzročili znatno zmanjšanje točk motnosti. Koncentracijsko območje elektrolitov je približno za velikostni red nižje kot pri alkil polietilen glikol etrih. Presenetljivo so med posameznimi elektroliti le zelo majhne razlike. Dodatek alkalije je znatno zmanjšal motnost. Da bi pojasnili razlike v vedenju med alkil poliglikol etri in alkil poliglikol etri, se predpostavlja, da je OH skupina, nakopičena v glukozni enoti, doživela različne vrste hidracije z etilen oksidno skupino. Bistveno večji učinek elektrolitov na alkil poliglikol etre kaže na to, da je na površini alkil poliglikozidnih micelov naboj, medtem ko alkil polietilen glikol etri nimajo naboja.
Tako se alkil poliglikozidi obnašajo kot zmesi alkil poliglikolnih etrov in anionskih površinsko aktivnih snovi. Študija interakcije med alkil glikozidi in anionskimi ali kationskimi površinsko aktivnimi snovmi ter določitev potenciala v emulziji kaže, da imajo miceli alkil glikozidov površinski negativni naboj v območju pH od 3 do 9. Nasprotno pa je naboj micelov alkil polietilen glikol etra šibko pozitiven ali blizu nič. Razlog, zakaj so miceli alkil glikozidov negativno nabiti, ni povsem pojasnjen.