Alkyylipolyglykosidien fysikaalis-kemialliset ominaisuudet - faasikäyttäytyminen
Binäärijärjestelmät

Pinta-aktiivisten aineiden erinomainen suorituskyky johtuu olennaisesti erityisistä fysikaalisista ja kemiallisista vaikutuksista. Tämä koskee toisaalta rajapintaominaisuuksia ja toisaalta käyttäytymistä liuoksessa, kuten faasikäyttäytymistä. Verrattuna rasva-alkoholietoksylaatteihin (alkyylipolyglykolieettereisiin) alkyyliglykosidien fysikaalis-kemiallisia parametreja on tähän mennessä tutkittu suhteellisen vähän. Näissä tutkimuksissa alkyylipolyglykosideilla on havaittu olevan merkittäviä ominaisuuksia, jotka joissakin tapauksissa eroavat merkittävästi muista ionittomista pinta-aktiivisista aineista. Tähän mennessä saadut tulokset on tiivistetty seuraavasti. Rasva-alkoholietoksylaattien käyttäytymiseen liittyvät merkittävät erot olivat erityisen silmiinpistäviä.

Verrattuna rasva-alkoholietoksylaatteja koskeviin systemaattisiin tutkimuksiin, alkyylipolyglykosidien faasikäyttäytymisestä on tähän mennessä tehty vain muutamia tutkimuksia, joissa on käytetty eri puhtausasteen aineita. Saatuja tuloksia verrattaessa on tärkeää pitää mielessä, että sekundääristen komponenttien läsnäololla on huomattava vaikutus faasidiagrammien yksityiskohtiin. Alkyyliglykosidien faasikäyttäytymisestä voidaan kuitenkin tehdä perushuomioita. Teknisen C8-10-alkyylipolyglykosidin (C8-10 APG) faasikäyttäytyminen on esitetty kuvassa 1. Yli 20 °C:n lämpötiloissa C8-10 APG esiintyy erittäin voimakkaasti isotrooppisessa faasissa, jonka viskositeetti kasvaa huomattavasti. Noin 95 painoprosentin pitoisuudella muodostuu nemaattisen rakenteen omaava kahtaistaittava lyotrooppinen faasi, joka muuttuu noin 98 painoprosentin pitoisuudella sameaksi kaksifaasiseksi alueeksi, jossa on nestettä ja kiinteää alkyylipolyglykosidia. Suhteellisen matalissa lämpötiloissa havaitaan lisäksi lamellimainen nestekidefaasi 75–85 painoprosentin pitoisuudella.
Puhtaan lyhytketjuisen n-oktyyli-β-D-glukosidin faasidiagrammia tutkivat yksityiskohtaisesti Nilsson ym. ja Sakya ym. Yksittäisiä faaseja karakterisoitiin tarkasti menetelmillä, kuten NMR:llä ja pienkulmaröntgensironnalla (SAXS). Kuva 2 esittää faasisekvenssin. Alhaisissa lämpötiloissa havaitaan kuusikulmainen, kuutiollinen ja lopulta lamellifaasi pinta-aktiivisen aineen pitoisuuden kasvaessa. Erot C8-10-alkyylipolyglykosidin faasidiagrammiin (kuva 1) voidaan selittää alkyyliketjun erilaisilla pituuskatkoksilla ja glukoosiyksiköiden eri lukumäärällä molekyylissä (katso alla).