Механизм мицеллообразования в принципе близок
к механизму адсорбции ПАВ: силы взаимодействия между молекулами воды больше,
чем между молекулами воды и углеводородными радикалами ПАВ. Вследствие этого
молекулы ПАВ выталкиваются из объёма раствора в поверхностный слой границы
вода/воздух, где они получают располагаются так, что их углеводородные цепи
контактируют с неполярной средой (воздухом), а полярные группы остаются в
водном растворе (см. рис. 5.1). В этом заключается механизм адсорбции на
границе водный раствор/воздух.
При
повышении концентрации, дифильные молекулы стремятся к наиболее выгодной, с
энергетической точки зрения, ориентации и обращаются своими неполярными
углеводородными цепями друг к другу – возникают сферические мицеллы (рис. 5.2).
С ростом концентрации
ПАВ мицеллярная система проходит ряд равновесных состояний, различающихся по числам
ассоциации, размерам и форме мицелл. При достижении определённой концентрации
взаимодействие сферических мицелл приводит к их деформации.
При очень
высоких концентрациях, молекулы ПАВ способны образовывать жидкокристаллические
фазы. Мицеллообразование сопровождается увеличением вязкости системы вплоть до
потери изотропной текучести и появления анизотропных свойств.
Изменение структуры
раствора при ККМ приводит к резкому изменению его физико-химических свойств,
включая оптические свойства, электропроводность и др. Поверхностное натяжение
раствора постоянно уменьшается с увеличением концентрации ПАВ вплоть до точки
ККМ, после чего оно остаётся постоянным (рис. 5.3). Это обстоятельство положено
в основу экспериментального метода определения ККМ по измерению поверхностного
натяжения как функции концентрации ПАВ.
