临界排列参数理论
17页1、临界排列参数理论 汤培峰 00610173 一 P参数理论的提出 二 P参数理论的具体内容 三 P参数理论的应用 四 总结 时代的呼唤 各种形态的胶束被发现却没有合适的 简单的理论去解释、预测 原则上,强大的热力学、动力学武器, 甚至统计力学可以解决。但,化学家 更习惯于用简洁的形式去描述它,而 不是套用复杂的计算 初出茅庐 决定有序聚集体排列形态的因素: 内因:分子结构(几何构型,亲疏水头基) 1976年,Israelachvili提出用两亲分子的几 何结构描述有序聚集体的空间排列,并设 计了模型,提出了临界排列参数(P)的概 念。 外因:温度,溶液环境 初出茅庐 0 Al V P c c = 公式特点:以全几何参量描述临界排列参数P, 将实际的分子间相互作用掩盖于各 个几何参量之中。 Vc为疏水部分体积,lc为疏水链的最大伸展长 度,A0为亲水头基的占有面积 未卜先知 未卜先知 Rlc= 2 0 4 1 R n A= 预测的理论基础: 1) 球形(设由n个分 子组成) 3 3 41 R n Vc= 3 1 0 = = Al V P c c 未卜先知 预测的理论基础: 2)圆柱形 R
2、lc= LR n Vc 2 1 = RL n A2 1 0 = 2 1 0 = = Al V P c c 未卜先知 预测的理论基础: 3)双层状 cc lAV 0 = 1 0 = = Al V P c c 未卜先知 预测的理论基础: 4)反胶束 rRlc= 2 0 4 1 r n A=)( 1 33 rR n Vc= 1 3 1 2 22 0 + = = r RrrR Al V P c c 未卜先知(回顾) 事实上,由于上述情况 考虑的都是分子紧密排 列时的极限情况,而且 由于碳氢链具有一定的 柔顺性,所以可以得到 如右图的表格 天生瑕疵 有上述推倒可以看出,公式的使用是有条 件的: 1)聚集体结构内的任意一点到相界面的最 短距离不能超过碳氢链长度lc 2)聚集体体积于Vc之比等于聚集体表面积 与A0之比,都等于聚集数N 初露锋芒 定性预测: 1)单疏水链+大亲水 头基,例如:低盐浓 度下的SDS 2)单疏水链+小亲水 头基,例如:高盐浓 度下的CTAB 初露锋芒 3)双疏水链+大亲水 头基,例如:磷酸甘 油酯 ¥)双疏水链+小亲水 头基,例如:磷脂酰 氨基乙醇 或者磷脂酸钙 驰骋疆场 122 )(CVal 102 )(CVal 82 )(CVal 随着疏水链的增长, 使得P值变大,聚集 体形态由球形逐渐变 为双层结构。 总结 临界排列参数理论简洁的以分子的几何参 量表现了聚集体形态 可以定性的解释影响聚集体排列的问题。 影响排列形态的内在因素被掩盖,且使用 的参量是否能替代其内在因素值得商榷 定量计算效果不佳。 谢谢!谢谢!
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