한국응용과학기술학회지(구 오일 및 응용과학 학회지) Vol. 37 No. 2 (p.250-259)

양이온계면활성제에 의한 4-알킬아닐린 유도체의 가용화에서 알킬치환기, 계면활성제 및 온도의 효과

Effect of Alkyl Substituents, Surfactants, and Temperature on the Solubilization of 4-alkylaniline Derivatives by Cationic Surfactants
키워드 :
4-알킬아닐린,알킬치환기,UV-Vis법,가용화상수(Ks),열역학 함수,4-alkylanilines,Alkyl-subsituents,UV-Vis method,Solubilization constant(Ks),Thermodynamic functions

목차

요 약
Abstract
1. 서 론
2. 실 험
3. 결과 및 고찰
4. 결 론
References

초록

가용화현상에 있어서 유기물(피가용화물)과 계면활성제와의 상호관계를 조사하고자 UV-Vis 법을 이용하여 가용화상수(Ks)값을 구하였다. 유기물의 para-위치에 알킬치환기가 도입된 4-alkylanilines 과 양이온계면활제인 소수기 길이가 서로 다른 DTAB, TTAB, CTAB를 이용하여 유기물과 계면활성제 간의 소수성 상호작용에 따른 가용화 상수값과 그에 따른 열역학함수들을 다양한 온도에서 구하여 서로 비교하였다. 그 결과 유기물에서 알킬치환기에 의한 소수성효과는 탄소사슬의 길이가 증가할수록 일정한 비율로 증가하였고, 또한 계면활성제에서 소수기의 길이효과도 일정한 비율로 증가하였다. 그런데 이러 한 소수성 효과는 유기물에서 알킬치환기에 의한 효과가 계면활성제에서 소수기의 효과 보다 더 크게 나타났다. 또한 계산된 열역학 함수값들의 결과들로부터 유기물의 소수성이 증가할수록 그리고 계면활성제의 소수성이 증가할수록 유기물은 미셀내부의 더 깊은 곳으로 가용화됨을 알 수 있었다. 등구조온도는 실험 조건 범위 내에서 큰 차이를 보이지 않았으며, 최대값과 최소값의 차이가 1K미만으로 차이가 거의 없는 것으로 나타났다.
The solubilization constant (Ks) was determined by the UV-Vis method to investigate the interaction between organic matter (solubilized substance) and surfactant in solubilization. Solubilization constants and thermodynamic functions, according to the hydrophobic interaction between organic mater (4-alkylanilines with different alkyl substituent length) and cationic surfactants (DTAB, TTAB, and CTAB, having different hydrophobic lengths), were measured and calculated at various temperatures and compared with each other. As a result, the hydrophobic interactions between organic matters and cationic micelles increased with increasing the chain length of solute’s substituent as well as surfactant’s hydrophobe. However, the hydrophobic effect by the alkyl substituent of organic matter was greater than the hydrophobic effect by the surfactant. In addition, the results of the calculated thermodynamic functions showed that 4-alkylaniline was solubilized at the deep place in the micelle and its solubilization was greatly dependent on both the hydrophobic effects of organic matter and surfactant. At the calculated iso-structural temperature, the difference between the maximum and minimum values was less than 1K within the experimental conditions.