Micellkonsetrasjon

Micellkonsetrasjon er konsentrasjonen av et overflateaktivt stoff i vann ved hvilken mikeller begynner å dannes i løsningen. Dette kalles ofte kritisk mikellkonsentrasjon (CMC). Under CMC eksisterer surfaktantmolekylene hovedsakelig som individuelle monomerer, mens ved eller over CMC vil molekylene selvorganisere seg til miceller, ofte med hydrofobe haler samlet i kjernen og hydrofile hoveder vendt mot vannet. Mikellene er dynamiske og kan bytte monomerer med løsningen.

Konseptet henger tett sammen med løsningsegenskaper. Dannelse av miceller reduserer den frie energien i systemet ved å beskytte hydrofobe deler av molekylene fra vannet. Aggregasjonsnummeret, altså antallet molekyler i en mikelle, varierer avhengig av type surfaktant og miljøforhold. Mikellene kan danne ulike former og størrelser, og de består som regel av en overfladisk heftende skall av hoveder som er i kontakt med vannet, med kjernen dominert av de hydrofobe halene.

Faktorer som påvirker micellkonsetrasjon inkluderer temperatur, elektrolyttinnhold og pH for ioniske surfaktanter, samt molekylstruktur og arkitektur (anjonisk, kationisk eller nonionisk). For ioniske surfaktanter vil økning i salinitet ofte senke CMC ved å redusere elektrostatisk repulsjon mellom hoder; for nonioniske surfaktanter kan temperatur ha stor effekt.

Måling av CMC skjer gjennom ulike metoder, blant annet tensiometri som observerer et knekk i overflatespenning ved CMC, konduktometri spesielt for ioniske surfaktanter, og ulike optiske metoder som fluorometri eller dynamisk lysspredning som følger micellevekst. Kunnskap om micellkonsetrasjon er viktig for formuleringer i rengjøring, kosmetikk, farmasøytiske produkter og solubiliseringsprosesser.