Concentración micelar crítica

Se denomina concentración micelar crítica (CMC), o más apropiadamente concentración de micelización crítica, a la concentración mínima de tensioactivo (o surfactante, anglicismo) a partir de la cual se forman micelas espontáneamente en una disolución.^[1] La CMC es un punto definido con precisión para cada compuesto y se puede conocer mediante resonancia magnética nuclear y otros métodos. Para tensioactivos iónicos el método más sencillo y asequible es medir la conductividad molar (Λ) en función de la concentración de tensioactivo, ya que depende directamente de la concentración de la disolución e inversamente de la concentración de electrolito. Para concentraciones de tensioactivos que estén por debajo de la CMC, al aumentar la concentración del monómero y su contraión aumenta la conductividad. Esto es así hasta que por adiciones sucesivas se supera el valor de CMC, provocando que el agregado de tensioactivo produzca un aumento de la concentración de micelas, haciendo que el crecimiento de la conductividad respecto al incremento de tensioactivo total sea menor o casi nulo (contraiones adsorbidos a la micelas).

La CMC es una de las más importantes características de un tensioactivo, pues antes de alcanzarse la tensión superficial depende directamente de la concentración de tensioactivo, pero permanece constante o crece de forma suave a partir de la CMC. Su caracterización forma parte fundamental del estudio de moléculas anfífilas, como los lípidos y detergentes, para el estudio de emulsiones y del polimorfismo lipídico, de gran importancia para la descripción de las membranas celulares.

Definición teórica

Existen varias definiciones teóricas de la CMC. Una de las más utilizadas es considerar la CMC como la concentración total de tensioactivos bajo las siguientes condiciones:

Si C = CMC, (d³F/dC_t³) = 0

En la que:

F = a[micela] + b[monómero]: función de la disolución de tensioactivo.

C_t: concentración total c.

a, b: constantes proporcionales.

Así, las constantes proporcionales a y b dependen de las propiedades de la disolución y pueden ser calcauladas a partir de medidas de conductividad o fotoquímicas. Cuando el grado de agregación del tensioactivo corresponde a un sistema monodisperso, la CMC no depende del método de medida, mientras que cuando el sistema es polidisperso, depende tanto del método de medida como de la dispersión.

Ejemplos


Tensioactivo	CMC en agua a 25 °C (mM)^[2]
SDS	7-10
CTAB	1
TTAB	4-5
TWEEN 80	0.012

Referencias

↑ Yuzhuo, Li (2008). Microelectronic applications of chemical mechanical planarization (en inglés). Wiley-Interscience. p. 734. ISBN 9780471719199.
↑ Tabla de CMC

Bibliografía

Birdi, K (1997). Handbook of surface and colloid chemistry. Boca Raton Fla.: CRC Press. ISBN 9780849394591.
Kissa, Erik (2001). Fluorinated surfactants and repellents (2nd ed., rev. and expanded. edición). Nueva York: Marcel Dekker. ISBN 9780824704728.
Moroi, Yoshikiyo (1992). Micelles : theoretical and applied aspects. Nueva York: Plenum Press. ISBN 9780306439964.
Hiemenz, Paul (1997). Principles of colloid and surface chemistry. (3rd ed., rev. and expanded / edición). Nueva York: Marcel Dekker. ISBN 9780824793975.
Baeurle, Stephan A.; Juergen Kroener (2004). «Modeling Effective Interactions of Micellar Aggregates of Ionic Surfactants with the Gauss-Core Potential». Journal of Mathematical Chemistry 36 (4): 409-421. ISSN 0259-9791. doi:10.1023/B:JOMC.0000044526.22457.bb.

Enlaces externos

Theory of CMC and surface tension measurements Archivado el 31 de agosto de 2010 en Wayback Machine.
CMCs and molecular weights of several detergents (OpenWetWare)