1991 Fiscal Year Annual Research Report
炭化弗素と炭化水素からなるイオン性界面活性剤の物性
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03453013
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
師井 義清 九州大学, 理学部, 助教授 (50037248)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柴田 攻 九州大学, 教養部, 助手 (10117129)
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| Keywords | イオン性界面活性剤 / 炭化弗素系イオン / ミセル形成 / 臨界ミセル濃度 / 溶解度 / 単分子膜 / 表面圧 / 表面電位 |
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| Research Abstract |
1.溶液物性
炭化水素イオンをC_<12>H_<25>NH^+_3に固定し、炭化弗素イオンとしてCnF_<2n+1>COO^-(n=1,2,3)を持つイオン性界面活性剤3種を合成し、水に対する溶解度一温度変化及びCMC一温度変化を詳しく調べ、ミセル形成温度が22.0℃(n=1)、32.5℃(n=2)、>95℃(n=3)であることを明らかにした。n=1とn=2については更に対イオンのミセル結合度の温度変化を詳細に調べ、ミセル形成に伴う自由エネルギ-、エンタルピ-及エントロピ-変化を求めた。ミセル形成温度の高いn=3については、エタノ-ル水の混合溶媒中における溶解及び会合挙動を詳しく調べ、3成分系の相図を作成した。これより、アルコ-ルの含有率が温度に代る熱力学的変数となりうることが明らかとなった。また、アルコ-ルの含有率の増加と共に、溶解のエントロピ-が増大することも分った。
2.単分子膜物性
炭化水素イオンをC_<18>H_<37>NH^+_3に固定し、炭化弗素イオンとしてCnF_<2n+1>COO^-(n=2,3,4,6,7,8)を持つ水に難溶なイオン性界面活性剤6種を合成し、空気一水界面における単分子膜状態を、表面圧一面積曲線及び表面電位一面積曲線の温度変化から調べ、単分子膜状態における相図を作成した。その結果、n=2,3,4とn=7,8では異った状態挙動を示したが、n=6については分子占有面積の減少に伴い前者から後者の挙動に移行した。これは、炭化弗素イオンが水中から気相に方向転換することによることが分った。また、相変化に伴う熱力学量の変化も求めた。
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[Publications] Gohsuke SUGIHARA: "Cationic Surfactants with Perfluorocarboxylates as Counterion:Solubility and Micelle Formation" Colloids and Surfaces. 61. 111-121 (1991)
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[Publications] 師井 義清: "イオン性界面活性剤の物性に及ぼす対イオンの効果" 表面. 30. 240-248 (1992)
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[Publications] Yoshikiyo MOROI: "Micelle Formation and Phase Behavior of Dodecylammonium Heptafluorobutyrate in WaterーEthanol Mixture" Journal of Colloid and Interface Science. (1992)
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[Publications] Osamu SHIBATA: "Monolyer Properties of Octadecylammonium Perfluoroalkanoates" Langmuir.
