engleski

Optičko svjetlosna i transmisijsko elektronska mikroskopija u istraživanjima jednostavnih i složenih sustava s površinski aktivnim tvarima

Površinski aktivne tvari (PAT) su amfifilne molekule relativno niske molekulske mase. Ovisno o prirodi otapala, temperaturi, koncentraciji, dodatku elektrolita ili nekog organskog aditiva, one pokazuju svojstva energetski povoljnog i spontanog samoorganiziranja u supramolekulske vrste. Porastom koncentracije PAT, pojedine se molekule tzv. monomeri, počinju u izotropnim otopinama nakupljati u manje agregate i veće micele. Daljnjim porastom koncentracije stvaraju liotropne tekuće kristale (nematike i smektike), te konačno - kristale. Osim liotropnih svojstava, PAT pokazuju i termotropna svojstva, u slučaju kada je jedina fizikalna varijabla koja dovodi do pojave tekućih kristala - temperatura. Porastom temperature, molekule PAT od kristalne uređenosti, preko termotropnih tekućih kristala, s izvjesnom uređenošću i pokretljivošću, prelaze u tekućine odn. taline, koje definira samo pokretljivost. Termička svojstva krutih PAT ovise općenito o njihovom molekulskom pakiranju, duljini, razgranatosti i stupnja nezasićenosti alkilnog lanca, vrsti polarne grupe, građi, geometriji i veličini protuiona. Ekvimolarne smjese kationskih i anionskih PAT, s uklonjenim protuionima, tzv. katanionske (simetrične ili asimetrične) PAT, također pokazuju liotropna i termotropna svojstva, kao i smjese PAT sa steroidima (natrijev kolat), te biopolielektrolitima (λ -, κ -, ι -karagenani i dekstran). Vodene otopine svih tih sustava karakterizira stvaranje vezikula, kuglastih zatvorenih dvoslojnih struktura, složenih od naizmjence poredanih dvoslojeva PAT i aditiva, između kojih se naizmjence nalaze slojevi vode. U polariziranom svjetlu vezikule se identificiraju kao karakteristični Malteški križevi. Uzorci izolirane krute faze navedenih ispitivanih smjesa pod mikroskopom pokazuju niz morfoloških promjena i karakterističnih tekstura. Uočene teksture uspoređuju se s literaturno opisanim teksturama u svrhu identifikacije. Praškasti uzorci podvrgnuti difrakciji Roentgenskih zraka pod malim kutem omogućuju osim identifikacije mezofaza, također i određivanje veličine međuplošnih razmaka u lamelarnim strukturama. Morfološke promjene uzrokovane promjenom koncentracije komponenata ili promjenom temperature, prate se nizom suvremenih komplementarnih tehnika, među kojima je nezaobilazna upotreba svjetlosnog polarizacijskog i transmisijskog elektronskog mikroskopa. U prvom slučaju je poželjno da mikroskop bude opremljen raznim objektivima i stolićem za zagrijavanje, faznim kontrastom i digitalnom kamerom. Lipofilni dijelovi uzorka mogu se bojadisati bojom Sudan Black B. U slučaju većih povećanja (20 000 puta) korisna je cryo-tehnika, a za slabo kontrastne i optički prozirne uzorke može se primjeniti tehnika negativnog kontrastiranja fosfo-volframskom kiselinom, PKW.

surfactants; light microscopy; electron microscopy

nije evidentirano