Micellar properties of zwitterionic surfactant - alkoxyethanol mixed micelles

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Abstract

The micelle formation process for a zwitterionic surfactant, N-dodecyl-N,N-dimethyl-3-ammonio-1-propanesulfonate (ZW3-12), has been investigated in a series of mixed solvents consisting of different concentrations of ethoxylated alcohols and polymers. The critical micelle concentrations (cmc values) of the aggregates were determined by fluorescence spectroscopy, and the surfactant aggregation numbers were obtained from luminescence probing experiments. The cmc values for ZW3-12 changed very little in the presence of increasing amounts of poly(ethyleneoxide) (PEO) in the mixed solvent. In the case of the ethoxylated alcohol – ZW3-12 systems, the cmc values and aggregation numbers decreased systematically with increasing alcohol concentration. However, the cmc values of the mixed micelles showed little dependence on the number of ethylene oxide (EO) groups at constant alcohol concentration. These results are compared with the well-studied sodium dodecylsulfate – ethoxylated alcohol, and dodecyltrimethylammonium bromide – ethoxylated alcohol mixed micellar systems and to SDS–PEO systems and are discussed in terms of the contribution of the EO groups to the hydrophobic interactions.

On a étudié le processus de formation de micelle pour un agent de surface zwitterionique, le N-dodécyl-N,N-diméthyl-3-ammonio-1-propanesulfonate (ZW3-12), dans une série de solvants mixtes formés de concentrations diverses d'alcools éthoxylés et de polymères. On a déterminé les concentrations micellaires critiques (valeurs des cmc) en faisant appel à la spectroscopie de fluorescence et on a obtenu les nombres d'agrégation de l'agent de surface à partir d'expériences de luminescence exploratoire. Les valeurs de cmc pour le ZW3-12 varient très peu en présence de quantités croissantes de poly(oxyde d'éthylène) (POE), dans le solvant mixte. Dans le cas des systèmes alcool éthoxylé – ZW3-12, les valeurs des cmc et les nombres d'agrégation diminuent d'une façon systématique avec une augmentation de la concentration d'alcool. Toutefois, les valeurs des cmc ne dépendent que faiblement sur le nombre de groupes d'oxyde d'éthylène (OE), à des concentrations constantes d'alcool. Ces résultats se comparent bien avec les systèmes micellaires mixtes bien étudiés dodécylsulfate de sodium – alcool éthoxylé et bromure de dodécyltriméthylammonium – alcool éthoxylé et aux systèmes SDS–POE et on les discute en fonction de la contribution des groupes OE aux interactions hydrophobes.

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