Wasser-Wissen



Kritische Mizellkonzentration, cmc

(critical micelle concentration) Konzentration an Tensiden in einer wässrigen Lösung bei der die Tensidlösung ihre physikalischen Eigenschaften markant ändert. Ursache dafür ist die Bildung von organisierten Aggregaten (Mizellen) der Tensidmoleküle bei Überschreiten der kritischen Mizellkonzentration (cmc). Der Aufbau der Mizellen ist von dem Charakter des Lösemittels und dem Aufbau der Tensidmoleküle abhängig. Oberhalb der cmc werden alle zusätzlichen Tenside in Mizellen eingebaut.

Übliche Messmethoden zur Bestimmung der cmc sind:

  • Ring-Methode
  • Wilhelmy-Platten-Methode
  • Blasendruckmethode (max. bubble method)
  • Tropfenvolumen-Methode (drop volume technique) - Stalagmometric
  • Tropfengewichts-Methode (drop weight methode)
  • Spinning Blase Methode (spinning bubble methode)
  • Drop shape analyse of sessile bubble
  • Dynamic surface and interface tension

Schon bei niedrigen Konzentrationen bewirkt das Bestreben der Tensidmoleküle, mit ihrem hydrophoben Molekülteil möglichst wenig Kontakt zur wässrigen Umgebung zu haben, eine Anreicherung an Grenzflächen. Mit dem erreichen einer Sättigungskonzentration an Tensidmolekülen beginnen die Tensidmoleküle sich in der Lösung zu kugelförmigen Gebilden (Mizellen) zusammenzulagern, derart, dass die unpolaren Molekülteile in das Mizellinnere orientiert und damit dem Kontakt mit Wasser entzogen sind.

Die Oberflächenspannung, die zunächst durch die Einlagerung der Tensidmoleküle zwischen die Wassermoleküle verringert wurde, verändert sich oberhalb der cmc praktisch nicht mehr. Über die cmc hinaus zugesetztes Tensid vermehrt zunächst lediglich die Zahl der Mizellen, später auch deren Form.

Im Bereich der Abwasserreinigung kann dieses Phänomen im Zusammenhang mit der Solubilisierung von Schadstoffen in Mizellen eine Rolle spielen.

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