Angaben aus der Verlagsmeldung

Dynamics of Solubilisation Processes in Amphiphilic Systems Studied by Highly Time-Resolved Stopped-Flow Experiments


Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Solubilisationsdynamik in ternären und
quaternären Tensidsystemen. Es wurden Mikroemulsionen, bestehend aus dem
zwitterionischen Tetradecyldimethylaminoxid oder dem nichtionischen Penta-
ethylenglycolmonododecylether, verwendet, um die Ölaustauschkinetik zwischen diesen
Mikroemulsionstropfen zu untersuchen. Die Stopped-flow-Methode – bei der identische
Volumina zweier Lösungen sehr schnell gemischt werden und die Eigenschaften der
Mischung als Funktion der Zeit untersucht werden können – wurde für diese
Untersuchungen eingesetzt. Komplementäre Detektionsmethoden (Trübung, Fluoreszenz
und Kleinwinkelröntgenstreuung) dienten dazu, die Kinetik des Ölaustausches und der
Bildung von amphiphilen Strukturen zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde ein
Pyrenstearylester synthetisiert und als Fluoreszenzfarbstoff verwendet, der es
ermöglichte, einen umfassenden Überblick über die Solubilisationskinetik zu erlangen,
während die molekulare Zusammensetzung der Mikroemulsionen systematisch verändert
wurde.
Fluoreszenzmessungen zeigten, dass nicht die Biegesteifigkeit, sondern die Krümmung
der Tensidschicht der entscheidende Faktor des Ölaustauschs in einem ternären,
nichtionischen Mikroemulsionssystem ist. Bei gleicher Biegesteifigkeit, verläuft der
Ölaustausch umso langsamer, desto kleiner die Aggregate. Durch Zugabe kleiner Mengen
von Ladung und amphiphilen Polymers und der daraus resultierenden zunehmenden
elektrostatischen und sterischen Abstoßung, wurde die Geschwindigkeit des
Koaleszenzprozesses gezielt verlangsamt. Gleichzeitig stieg die Aktivierungsenergie für
diesen Schritt aufgrund der zusätzlichen Behinderung an.
Ein weiteres Ziel war die Untersuchung des Strukturübergangs Mizelle/Mikroemulsion
zu Vesikeln. Die spontane Bildung der Vesikel wird durch die Zusammensetzung der
Probe beeinflusst und hängt daher entscheidend von deren Bildungsprozess ab. Die
Bildungsgeschwindigkeit ist dabei umso langsamer, je größer der Unterschied in der
Zusammensetzung des Anfangs- und Endzustandes.