Vad betyder Micelle?
En micell är en grovt sfäriskt formad grupp av amfifila molekyler som finns i en vätska. Dessa supermolekylära sammansättningar bildas på grund av att molekylerna har en polär ände som gillar vatten och en opolär ände som gillar olja. Micellens yta består av änden av molekylen som interagerar positivt med lösningsmedlet och den andra änden packas ihop i micellens kärna. Bildandet av miceller i en kolloidal blandning beror på koncentrationen av det amfifila ytaktiva ämnet, temperatur, pH och jonstyrka hos blandningen.
Kemiska korrosionsinhibitorer som injiceras i rörledningar bildar ofta miceller, men de fungerar bäst innan för många miceller bildas. Att förstå egenskaperna hos miceller är viktigt för att förhindra inre korrosion.
Kunskaper.se förklarar Micelle
Tyaktiva ämnen har en polär sida som gillar vatten (hydrofil) och en icke-polär sida som ogillar vatten (hydrofob). Blandning av ytaktiva ämnen med vatten driver till minimering av ogynnsamma interaktioner mellan vatten och den opolära änden. Vid låga koncentrationer ligger de ytaktiva molekylerna i första hand vid vattnets gränssnitt. Den polära änden interagerar med vattnet, medan den opolära änden inte exponeras för vattenytan. När mer ytaktivt ämne tillsätts är mindre av vattenytan öppen för att interagera med det ytaktiva medlet. Sålunda blandas fler molekyler med vattnet, vilket skapar icke-gynnsamma interaktioner mellan vattnet och den opolära änden. För att motverka de ogynnsamma interaktionerna grupperar de ytaktiva ämnena sig genom att packa ihop sina opolära ändar, bilda ett skal av polära ändar och bilda en micell.
För varje ytaktivt ämne, en koncentration existerar som kallas den kritiska micellkoncentrationen (CMC). Vid denna koncentration är mängden ytaktivt ämne på vätskans yta maximalt och tillsatsen av mer ytaktivt ämne skapar bara miceller. Kemiska korrosionsinhibitorer måste arbeta på ytan av rören där inre korrosion förekommer. När inhibitorer bildar miceller avlägsnas de från ytan, vilket minskar deras förmåga att blockera korrosion. Som sådana fungerar inhibitorer bäst vid koncentrationer som är något lägre än hämmarens CMC.
Det är svårt att bestämma micellkoncentrationen och CMC på grund av spridningen av micellstorlekar från 10 till 300 nanometer. Diagnostisk fälttestning av en pipeline kan använda fluorescenssvar. Här tillsätts en liten mängd fluorescerande förening till ett prov. Typiskt är den valda fluorescerande molekylens fluorescerande aktivitet låg i lösningen, men mycket aktiv när den fångas inuti micellen. Således korrelerar ett ökat fluorescenssvar i provet till micellkoncentrationen. Genom att använda sådana tekniker kan anläggningar övervaka och testa användningen av inhibitorer i sina pipelines.
