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CTAB/TTAB 혼합계면활성제에 의한 Phenoxide 음이온의 가용화에 대한 연구

Study on the Solubilization of Phenoxide Anion by Mixed Surfactant Systems of CTAB and TTAB

대한화학회지 = Journal of the Korean Chemical Society, v.44 no.3, 2000년, pp.177 - 183  

이병환 (한국기술교육대학교 응용화학공학과)

초록
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CTAB/TTAB 혼합계면활성제 용액에서 Phenoxide 음이온가용화를 UV/Vis분광광도법을 이용하여 연구하였으며, 혼합계면활성제의 몰분율조성($$\alpha_{CTAB}$)에 따른 가용화상수(Ks)와 임계마이셀농도(CMC)의 변화를 측정하고 분석하였다. 또한 Phenoxide 음이온의 가용화에 영향을 미치는 n-펜탄을과 NaBr의 효과에 대하여 조사하였으며, 이러한 첨가제는 $K_s$와 CMC 값을 큰 폭으로 감소시키는 경향을 나타내었다·열역학적 고찰을 위하여 $K_s$ 값의 온도에 따른 변화를 측정하였으며, 온도에 따른 $K_s$ 값의 변화로부터 Phenoxide 음이온의 가용화에 대한 열역학 함수값(${\Delta}G^0_s$, ${\Delta}H^0_s$${\Delta}S^0_s$)을 계산하였다·그 결과 ${\Delta}G^0_s$${\Delta}H^0_s$은 측정한 범위 내에서 모두 음의 값을 그리고 ${\Delta}S^0_s$ 은 모두 양의 값을 나타내었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The interaction of phenoxide anion with .the mixed micelles of CTAB(Cetyl-trimethylammonium bromide) and TTAB(Tetradecyltrimethylammonium bromide) was studied by UV/Vis spectrophotometric method. The solubilization constants($K_s$) of phenoxide anion into the mixed micellar phase and the ...

AI 본문요약
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제안 방법

  • C1AB/TTAB 혼합계면활성제에 n펜탄올과 NaBi을일정량 첨가한 용액에서 Phenoxide 음이온의 가용화 현상을 조사하였다. 즉 (Xciab가 0.
  • 본 연구에서는 마이셀에 관한 인자들이 유기물질의 가용화에 어떤 효과를 미치는지를 연구하기 위하여 계면활성제는 탄소사슬의 길이가 서로 다른 두 종류의 양이온 계면 활성 제 인 Tetradecyltrimethylammonium bromide(TTAB: GJ^gNICHDaBr-)와 Cetyltrimethyl ammonium bromide(CTAB: GtJkNqCHaBBr-)로 구성된 혼합계면활성제를 선정하였으며 , 유기물질은 UV 영역에서 흡수띠를 가지며 가용화로 인하여 이 흡수띠가 장파장 쪽으로 이동함으로써 가용화의 정도를 측정할 수 있는 Phenoxide 음이온을 선정하였다. CIAB/ TTAB 혼합계면활성제의 몰분율조성과 첨가제인 염 (NaBr)과 알코올(n펜탄올)의 농도를 변화시킴으로써 마이셀의 구조변화를 유도하였으며, 이러한 인자들이 Phenoxide 음이온의 가용화에 어떤 영향을 미치는 지를 조사하였다. 그리고 온도변화에 따른 가용화상수의 변화를 측정함으로써 혼합계면활성제의 용액에서 Phenoxide 음이온의 가용화에 대한 열역학적 고찰을 하였다.
  • CIAB/TIAB 혼합계면활성제에서 CTAB분자의 몰분 율조성 (CXctab)에 따른 Ks 값의 변화를 측정하였으며 , 또한 OCTAB의 변화에 따른 CMC 값과 P값의 변화도측정하여 Table 1 에 함께 나타내었다. Fig.
  • 이 저장용액을 이용하여 혼합계면활성제를 녹이고 묽힘으로써 각 용액에서 Phenoxide 음이온의 농도는 일정하지만 계면활성제의 농도가 각기 다른 용액들을 제조하였다. 각 용액의 흡광도 측정은 Phe noxide 음이온의 가용화로 인하여 흡광도의 변화가 가장 크게 나타나는 300nm에서 이루어졌으며, 계면활성 제의 농도변화에 따른 흡광도의 변화로부터 가용화상 수와 임계마이셀농도를 결정하였다. 사용한 양이온 계면활성제인 TTAB과 CTAB은 순도가 98% 이상인 Aldrich 제품을 그리고 첨가제인 NaBr과 n펜탄올은 순도가 99% 이상인 Aldrich 제품을 정제하지 않고 그대로 사용하였다.
  • CIAB/ TTAB 혼합계면활성제의 몰분율조성과 첨가제인 염 (NaBr)과 알코올(n펜탄올)의 농도를 변화시킴으로써 마이셀의 구조변화를 유도하였으며, 이러한 인자들이 Phenoxide 음이온의 가용화에 어떤 영향을 미치는 지를 조사하였다. 그리고 온도변화에 따른 가용화상수의 변화를 측정함으로써 혼합계면활성제의 용액에서 Phenoxide 음이온의 가용화에 대한 열역학적 고찰을 하였다.
  • 본 연구에서는 마이셀에 관한 인자들이 유기물질의 가용화에 어떤 효과를 미치는지를 연구하기 위하여 계면활성제는 탄소사슬의 길이가 서로 다른 두 종류의 양이온 계면 활성 제 인 Tetradecyltrimethylammonium bromide(TTAB: GJ^gNICHDaBr-)와 Cetyltrimethyl ammonium bromide(CTAB: GtJkNqCHaBBr-)로 구성된 혼합계면활성제를 선정하였으며 , 유기물질은 UV 영역에서 흡수띠를 가지며 가용화로 인하여 이 흡수띠가 장파장 쪽으로 이동함으로써 가용화의 정도를 측정할 수 있는 Phenoxide 음이온을 선정하였다. CIAB/ TTAB 혼합계면활성제의 몰분율조성과 첨가제인 염 (NaBr)과 알코올(n펜탄올)의 농도를 변화시킴으로써 마이셀의 구조변화를 유도하였으며, 이러한 인자들이 Phenoxide 음이온의 가용화에 어떤 영향을 미치는 지를 조사하였다.
  • 01 M NaOH 용액에 Phenol을 녹여 농도가 1 mN 인 저장용액을 제조하였다. 이 저장용액을 이용하여 혼합계면활성제를 녹이고 묽힘으로써 각 용액에서 Phenoxide 음이온의 농도는 일정하지만 계면활성제의 농도가 각기 다른 용액들을 제조하였다. 각 용액의 흡광도 측정은 Phe noxide 음이온의 가용화로 인하여 흡광도의 변화가 가장 크게 나타나는 300nm에서 이루어졌으며, 계면활성 제의 농도변화에 따른 흡광도의 변화로부터 가용화상 수와 임계마이셀농도를 결정하였다.
  • 모 든 용액에서 Phenoxide 음이온의 농도를 1 mMS. 일정 하게 유지하였으며, 이를 위하여 우선 0.01 M NaOH 용액에 Phenol을 녹여 농도가 1 mN 인 저장용액을 제조하였다. 이 저장용액을 이용하여 혼합계면활성제를 녹이고 묽힘으로써 각 용액에서 Phenoxide 음이온의 농도는 일정하지만 계면활성제의 농도가 각기 다른 용액들을 제조하였다.
  • C1AB/TTAB 혼합계면활성제에 n펜탄올과 NaBi을일정량 첨가한 용액에서 Phenoxide 음이온의 가용화 현상을 조사하였다. 즉 (Xciab가 0.5인 CTAB/T1AB 혼합계면활성제의 용액에 n펜탄올과 NaBr의 농도를 0에서 0.1 M까지 변화시키면서 氏와 CMC 값을 측정 하였다. 또한 측정한 K 값으로부터 AG; 값을 계산하 였으며, 그 결과를 Table 2에 함께 나타내었다.

대상 데이터

  • 각 용액의 흡광도 측정은 Phe noxide 음이온의 가용화로 인하여 흡광도의 변화가 가장 크게 나타나는 300nm에서 이루어졌으며, 계면활성 제의 농도변화에 따른 흡광도의 변화로부터 가용화상 수와 임계마이셀농도를 결정하였다. 사용한 양이온 계면활성제인 TTAB과 CTAB은 순도가 98% 이상인 Aldrich 제품을 그리고 첨가제인 NaBr과 n펜탄올은 순도가 99% 이상인 Aldrich 제품을 정제하지 않고 그대로 사용하였다.

이론/모형

  • 실험 방법은 전편의 논문7에서 사용한 것과 같은 방법을 이용흐]였다. 즉 Phenoxide 음이온의 가용화상수(K)와 임계마이셀농도(CMC)를 측정하기 위하여 UV/Vis 방법을 이용하였으며, 마이셀상에서 반대 이온의 결합상수(。)는 전도도법 "-2。으로 측정하였다.
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