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계면활성제 액의 부피팽창 점탄성에 대한 표면작용의 영향

전문가 제언: ○ 거품, 에멀젼, 분산계 분야에서 계면활성제의 흡착특성은 계면의 레올로지를 좌우하여 계의 안정도에 중요한 영향을 미치므로, 특수화학품, 식품, 화장품 등 응용분야에서 분산계의 성질과 계면활성제의 계면 성질 사이의 관계를 규명하고 그 성질을 제어하기 위한 첨가제 선택 등 많은 연구가 진행되어 왔다.

○ 본 리뷰에서는 계면활성제 계의 흡착시 동적 계면특성인 표면장력과 부피팽창 점탄성을 표면재배열이나 응집 상전이 같은 이론적 모델식과 액적 형상 장력계나 모세관압 장력계나 표면파 법이나 표면 이완법 같은 실험적인 방법으로 측정하여 흡착 층 내부에서 분자크기로 일어나는 일련의 과정들을 이해하는데 그 목적이 있다.

○ 흡착된 용해 혹은 비 용해 계면활성제 흡착 층의 팽창 스트레스에 대한 레올로지 응답을 위한 몇 가지 모델들을 재검토 하여 흡착 층 내부 변화과정과 확산에 기인한 이완과정을 설명하였다. 특히 계면활성제의 재배열과 응집/화학반응에 의한 상전이로 흡착 층의 재구성이나 변화를 확인하였다.

○ 계면활성제 재배열과 응집에 관한 두 가지 사례연구를 통해 이 모델들을 실험 데이터와 비교하여 계면 내부과정의 속도적인 특징을 조사하였다. 용해 흡착 층의 동적인 거동에 관한 모델과 실험 데이터가 많이 발표되었어도 모델과 실험 데이터 간의 모순점을 설명하기가 꽤 복잡하고 힘들었지만, 모세관압 장력계를 사용하는 진동 액적/기포법인 표면 점탄성 측정법으로 흡착 층 내부의 이완과정을 다소 잘 설명할 수 있음을 보여 주였다.

○ 본 계면 레올로지의 리뷰를 통해 거품이나 에멀젼 같은 계면활성제 관련 응용분야에 더 깊은 이해를 할 수 있어 안정한 계면활성제계의 설계에 많은 도움을 제공할 것으로 판단된다.

저자: Francesca Ravera, Michele Ferrari, Eva Santini, Libero Liggieri
자료유형: 학술정보