La Ecoj de Alkilaj Poliglukozidoj

Simila al polioksietilenaj alkilaj eteroj,alkilaj poliglikozidojestas kutime teknikaj surfaktantoj. Ili estas produktitaj per malsamaj manieroj de Fischer-sintezo kaj konsistas el distribuo de specioj kun malsamaj gradoj de glikosidiĝo indikitaj per meza n-valoro. Ĉi tio estas difinita kiel la rilatumo de la totala molara kvanto de glukozo al la molara kvanto de grasa alkoholo en la alkila poliglukozido, konsiderante la mezan molekulpezon kiam grasalkoholaj miksaĵoj estas uzataj. Kiel jam menciite, la plej multaj el la alkilaj poliglukozidoj gravaj por apliko havas mezan n-valoron de 1,1-1,7. Tial, ili enhavas alkilajn monoglukozidojn kaj alkilajn diglukozidojn kiel la ĉefajn komponantojn, same kiel pli malgrandajn kvantojn de alkilaj triglukozidoj, alkilaj tetraglukozidoj, ktp. ĝis alkilaj oktaglukozidoj, krom la oligomeroj, malgrandaj kvantoj (tipe 1-2%) de grasaj alkoholoj uzataj en la sintezo de poliglukozo, kaj saloj, ĉefe pro katalizo (1,5-2,5%), ĉiam ĉeestas. La ciferoj estas kalkulitaj rilate al la aktiva materio. Dum polioksietilenaj alkilaj eteroj aŭ multaj aliaj etoksilatoj povas esti difinitaj malambigue per distribuo de molekulpezoj, analoga priskribo tute ne sufiĉas por alkilaj poliglukozidoj, ĉar malsamaj izomerismoj rezultigas multe pli kompleksan gamon da produktoj. La diferencoj en la du surfaktant-klasoj rezultigas sufiĉe malsamajn ecojn originantajn de la forta interagado de la kapgrupoj kun la akvo kaj parte unu kun la alia.

La etoksilata grupo de la polioksietilena alkil-etero forte interagas kun akvo, formante hidrogenajn ligojn inter la etilena oksigeno kaj akvomolekuloj, tiel konstruante micelajn hidratiĝajn ŝelojn kie la strukturado de akvo estas pli granda (pli malalta entropio kaj entalpio) ol en amasa akvo. La hidratiga strukturo estas tre dinamika. Kutime inter du kaj tri akvomolekuloj estas asociitaj kun ĉiu EO-grupo.

Konsiderante glukozilajn kapgrupojn kun tri OH-funkcioj por monoglukozido aŭ sep por diglukozido, oni atendas, ke la konduto de alkilaj glukozidoj estos tre malsama ol tiu de la polioksietilenaj alkilaj eteroj. Krom la forta interagado kun akvo, ekzistas ankaŭ fortoj inter la surfaktaj kapgrupoj en la miceleoj same kiel en aliaj fazoj. Dum kompareblaj polioksietilenaj alkilaj eteroj sole estas likvaĵoj aŭ malalt-fandaj solidoj, alkilaj poliglukozidoj estas pli alt-fandaj solidoj pro intermolekula hidrogena ligado inter najbaraj glukozilaj grupoj. Ili montras apartajn termotropajn likvajn kristalajn ecojn, kiel estos diskutite sube. Intermolekulaj hidrogenaj ligoj inter la kapgrupoj ankaŭ respondecas pri ilia relative malalta solvebleco en akvo.

Koncerne glukozon mem, la interago de la glukozila grupo kun la ĉirkaŭaj akvomolekuloj ŝuldiĝas al ampleksa hidrogena ligado. Por glukozo, la koncentriĝo de tetrahedre aranĝitaj akvomolekuloj estas pli alta ol en akvo sole. Tial, glukozo, kaj probable ankaŭ alkilaj glukozidoj, povas esti klasifikitaj kiel "strukturkreanto", konduto kvalite simila al tiu de la etoksilatoj.

Kompare kun la konduto de la etoksilata micelo, la efektiva interfaca dielektrika konstanto de la alkilglukozido estas multe pli alta kaj pli simila al tiu de akvo ol al tiu de la etoksilato. Tiel, la regiono ĉirkaŭ la kapgrupoj ĉe la alkilglukozida micelo estas akveca.