surfactants and polymers in aqueous solution

547
SURFACTANTS AND POLYMERS IN AQUEOUS SOLUTION Surfactants and Polymers in Aqueous Solution. Krister Holmberg, Bo J¨ onsson, Bengt Kronberg and Bj¨ orn Lindman Copyright 2002 John Wiley & Sons, Ltd. ISBN: 0-471-49883-1

Upload: duongngoc

Post on 03-Jan-2017

220 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

  • Surfactants and Polymers in Aqueous Solution.Krister Holmberg, Bo Jonsson, Bengt Kronberg and Bjorn Lindman

    Copyright 2002 John Wiley & Sons, Ltd.ISBN: 0-471-49883-1

  • !" #$% && !"

    '" " #$% (&) *) +

    !" #$% && !"

  • !" # $ % " &' &" ()" *"$" "$ &$$"+ ,- . !)%

    "!"" /001 ,0 22-222

    ')! /3 %"$ )% *&$'" $"4*" "5&"$16 *$789$:;!"89" 2

    $$"7B)$$ -.- )9" "" ) )*$* -0,C,20,

    !"7=> ="!) ('8> B$*$< , 7D-0D- ""' ("')

    !" # $ &$)!) % )9 )% ! &""$!)% 0D0 &$)!)

    !" # $ /$)1 " % !"'" EC, F $)9 )" ,-.-

    !" # $ ))%) % *"$" )% 8*9" ) ))%) - ,,

    &3)*)$ )% !'"$ )5&"&$ $!'8" < < < H" )!

  • "3)*" " $"*% "% +

    "3)*" " $ "% +4

    ,< ,

    &3)*)$ %$8 ) "3)*"$ ,

    &3)*)$ ")" !&

    &3)*)$ )" '!*

    &3)*" *4" '&%$ )" !"3&! )&" @

    &3)*) ); )")!$ ) 8" B)$"% "*"'*)!$

    !"*"'*)!$ 2

    &3)*)$ )" !)$$"% 8 " !) >")% (& ."')!*)! $"*$ 3 &3)*)$ )" =)! $$&"$ 0

    " *!*)! ')* 3 &3)*)$ $ 3 (; ')*" 2

    " )" 3 B%")%) ""%$ &3)*) &*&"

    4'")! *" $ ) 4 *" 3

    &3)*) "4"!'"

    B8!) D

    < J -

    "" '!" $"'$ -&3)*)$ ) ' *"!!"$ ) " -

    ""%$ "'*)! &*&" 0

    "'")&" )% $!&"$ "* " 0D" !&8! 3 &3)*)$ ') 8" ! "'")&"

    ""%" 0-

    4 *"$ 3 *"!!" ') )% "'%)'*

    %"!$ @

    " $$*) *"$$ )% &" B% *) 8"

    "% 8 "*$* @@

    >%8* '&%$ *) 8" !&8!K"% *"!!"$ @2

    *"!!" K" )% &*&" ') =) @.

    ("'"* $%") 3 ) )*9 $ $"3&! D

    ?"*$ 3 *"!!" ') D,

  • &3)*)$ ') ' ")"$ !4"$ " ) )" D

    ("")! ''"$ '!" "!37$$"'8! D0

    B8!) DD

    < > B>=

    D2

    *"!!" " )% K" =) ; *") D2

    *"!!) (; $ "" 3 "" $"'$ 2&3)*) )$"$ )" B&! 8 $*"" ""!37$$"'8!"$ 20

    *"!!) !&$ *) ")* )&) 2D

    &*&"$ 3 5&% $)!!" )$"$ 22

    >; ""'" )$" ))'$ .

    B) )% ") )$" ))'$ )" $"3&! !$6 ;

    '"$ .

    B) )% ") )$" ))'$ )" $"3&! !$6 ""

    '"$ .@

    &3)*) ("'" )% )*9 ""'" ")"

    &*&"6 )*9 ))'"" )% )"&$ &4)&" 3 "

    &3)*) !' )" $"3&! *"$ .-

    !) %$ ; " $)'" )$" B")4& )$ "

    '!"$ -

    5&% $)!!" )$"$ ') ' !4"$ " )

    )" -0

    B8!) -@

    0< >>

    (

    F> ( -2

    !+"!"" )$ ')9" & " >%!*

    ) 3 ') &3)*)$ )% !'"$ -2

    )% *"!!) K" 3 !+"!""7B)$"%

    &3)*)$ )" ! "'")&" ""%" -.

    "'")&" ""%"*" *) 8" &%"% &$ )$" ))'$ ,

    " L"M )$" ,

    "5&"*" 3 "!37$$"'8! &*&"$ )$ ) &* 3

    "'")&" ,

    " *)! )*9 ))'"" )% " )"&$ &4)&"

    *"$ )" $"3&! !$ ,

    !&% $ ) ))*"$* ")&" 3

    !+"!""7B)$"% &3)*)$ )% !'"$ ,-

    4

  • $**"'*)! ""$ 3 B!*9 !'"$

    ) !+"!"" "'"$ "$"'8!" $" 3

    !+"!""7B)$"% &3)*)$ ,,,

    "'")&" ')!"$ 3 +"!""7B)$"% &3)*)$

    )% !'"$ )" 85&&$ ,,

    "'")&" ')!"$ )" "$" !4"$ " ) )" ,,2

    B8!) ,,.

    @< F ,,-

    $"'$ 3 &3)*)$ ; '!) >")% (&$

    "5&" " ")* ,,-

    ("")! ")'" 3 &3)*)$ +&"$ "5&"$ ) "

    ")* ,0

    " *" 3 +"% *"!!"$ *) )!$ 8" !"%

    '!"$ ' *"!!"$ ,

    +"% &3)*) $"'$ ) >" *")$ ;

    ""$ ")&"$ ,,

    +"% &3)*) $"'$ )" &$"% "**)!! ,0

    "%+ ,D

    B8!) ,.

    D< ,-

    " "' *"'&!$ $ $!")% ,-

    )$" B")4& 3 !C )"C&3)*) $"'$ *) 8"

    !!&$)"% 8 )$" ))'$ ,0

    " *" 3 &3)*) $ "*$4" ,0

    ") )$" ))'$ *) 8" '!"+ ,0D

    >; )* *$&*&"N ,0D

    !"*&!) "!37&$ *) 8" ")$&"% ,02"'" 8$&* )% !4) ""'"!4" "!37&$ *"'&!$$ ,0.

    "!37&$ (4"$ 4%"*" 3 ) B*&&$ &*&" )B)!)*"% %$ ,@,

    " *$&*&" $ (4""% 8 &3)*) ""$ ,@

    B8!) ,@0

    2< ,@2

    ) ")!$ * 8";"" ; !"*&!"$ ) =)*&&' ,@2

    " "'!"*&!) ")* *) 8" )"% ,@-

    "*4" ) ")!$ * 8";"" ; !"*&!"$ ) "%&' ,D2B8!) ,20

    4

  • .< ,2@

    !"** &8!"7)" *"$ )" ') 3 !!%)! )8! ,2@

    " "$ 3 *"$ +$ ,.,

    !!%)! *"$ *) 8" ")$&"% "*! ,.-

    B8!) ,-,

    -< ,-

    !'" ""$ )" (4""% 8 " *" 3 '"$ ,-

    " !"*&!) " $ ) ') ))'"" ,-@

    $$!4 ) !'" *) 8" ) 8!"' ,-D

    !'"$ !& *) 8" ))*"K"% 8 =$*$

    ")$&"'"$ ,-D

    !'" !&$ ') %" )$" ")) ,-2

    !'"$ ) +"!"" (&$ )$"7"))"

    >") 5&"&$ $"'$ ,--

    !4"$ )% &3)*)$ )4" )" "*$ !'"!&$ ,--

    " !&8! ))'"" *" $ ) $"3&! ! 3 %

    " !4" 3 ) !'" ,

    " ") "'")&" $ 3 &%)'")! ')*"

    "" )" =)&$ !)$$"$ 3 )"7!&8!" !'"$ @

    !"!"*!"$ )" )"% !'"$ 2

    !'" &)$ ""% !4"%$ 2

    B8!) ,0

    ,< ( > ,@

    B)C !!)'$ " "$*8"$ 7%")! +&"$ ,@

    !C>&$ " "$*8"$ " )$" B")4&

    3 !'" !&$

    B8!) D

    ,,< = 2

    ("' &3)*)$ )4" ) &$&)! &*&" 2

    !")4)8!" &3)*)$ )" 4'")!! )*4" 8&

    )" 3 ""$ 3 " ")$$ )$ ;"!! @

    !'"K)8!" &3)*)$ )" 3 )*&!) ""$

    3 )$ !*)$ 0D

    !'"* &3)*)$ $&" ) )" 3 " ; @.

    "*)! &3)*)$ (4" +"'" &3)*" "$ "%&* @.

    B8!) @-

    4

  • ,< = D,

    &3)*" *4" !'"$ *) 8" "$"% "" )$ D,

    !'"$ ') )4" ) >%!* B)*98" )%

    >%8* %" )$ D

    !'"$ ') )4" ) >%8* B)*98" )%

    >%!* %" )$ D2

    !'"$ ') $$ 3 !") >%!* )%

    >%8* B!*9$ 2

    !'"* &3)*)$ )4" )*4" ""$ 2D

    B8!) 2D

    ,< C 22

    !'"$ *) %&*" &3)*) ") 22

    )*4" !'"C&3)*) ")*$ ""% 8

    !'" )% &3)*) .,

    &3)*) $$*) &3)*" *4" !'"$ *) 8"

    .

    " ")* 8";"" ) &3)*) )% ) &3)*" *4"

    !'" $ )!&$ +"% *"!!" ') .@

    )$" B")4& 3 !'"7&3)*) +&"$ "$"'8!"$

    ) 3 +"% !'" !&$ ..

    )$" B")4& 3 !'"C&3)*) +&"$ "!)

    !'"C!'" )% &3)*)C&3)*) +&"$ -@

    !'"$ ') )" " )$" B")4& 3 "&3)*) "!37$$"'8!"$ -.

    "" " ) "**)! !*)$ 3 !'"C&3)*)

    +&"$ --

    $ ')*"% 8 )* &3)*)$ ;* 4"$

    !*)$ ("" ") ,

    B8!)

    ,0< C F @

    "$ )" '!* @

    &3)*)C" ")*$ )4" ) B)% "!"4)*" D

    &3)*" "$ )% !&8!K) 4" 4%"*" 3 &3)*)

    B% "$ D

    " B% $"'$ )" '!"+ .

    "C&3)*) !&$ ') )4" > =$*$"$ ,

    "C&3)*) !&$ ') 4" $" )$" ")) ,,

    &3)*)$ ') %&*" ")&) 3 "$ ,0

    B8!) ,@

    +

  • ,@< > >(

    ,2

    "! ")!$ ; ; )")!$ "$% "3') ,2

    " =$*$ ")$&"$ ; ) '!" !&% "$%$ ") ,2

    " "$"*" 3 )*!"$ )"$ " !; )" )% "

    =$*$

    " "!)$ 8";"" $* =$*$ )% !"*&!)

    )$$ *) 8" $"3&! 0

    " "! $ 3" '!"+ 0

    =$*"!)$* 2

    " "!*)! B")4& 3 &3)*) )% !'"

    !&$ ;$ ) '&$ =))6 '"

    &" +)'!"$ -

    B8!) @

    ,D< >

    C 2

    &3)*" "$ $ %&" $''"* "$4" *"$

    ) ) &3)*" 2

    !&"$ "* &3)*" "$ -)'* &3)*" "$ $ ') 0

    " &3)*" "$ $ "!)"% %$ 0

    &3)*) %$ ) " 5&%C &3)*" $ "!)"%

    " *)! )*9 ))'"" 0

    !'" %$ *) 8" $"""% 0D

    ")$&"'" 3 &3)*" "$ 02

    " &3)*" )% "3)*)! "$$ *) 8" %"$%

    "'$ 3 !"*&!) ")*$ 0-

    &3)*" "$ )% %$ *) 8" %"$%

    "'$ 3 " "&!) !& " @,

    B8!) @@

    ,2<

    @2

    &3)*) %$ $ (4""% 8 8 " )&" 3

    " &3)*) )% " &3)*" @.

    %"! &3)*"$ )% "%$ ""'" %$ @-

    )!$$ 3 &3)*) %$ $ "5&"! )"% &

    "'$ 3 " )'& 5&) D

    &3)*)$ %$8 >%8* &3)*"$ D@

    &3)*)$ %$8 >%!* &3)*"$ 2

    '"4" %$ $ ) '' "'" .

    B8!) .2

    +

  • ,.< ( ( (

    >>BJ

    >>BJ( ( .-

    5&%$ ")% ) "3)*"$ .-

    " *)! &3)*" "$ 3 ) !% $ ) $"3&! *" -,

    " *)! &3)*" "$ *) 8" !"% )$ -0

    &3)*" *4" "$ *) '" "4" " )%

    ")% -@

    ")$& )* !"$ --

    B8!) 0

    ,-< > 0

    " %$8"% '& ""%$ !'" !"*&!) " 00

    " !4" )$ ) 3&% &"*" " %$ 02!"*$)* ")*$ "* " %$ 0.

    !"!"*!" %$ *) 8" %"!!"% ""*)!! 0,D

    !"!"*!"$ )" " &8!"7)" "&!$ 0,-

    !'" %$ $ )**)!! "4"$8!" 02

    " *%CB)$" *" *) 8" !"% !'" %$ 0.

    ")$&"'" 3 !'" %$ 0,

    B8!) 0@

    < ( 02

    "" )" )$" )'$ )% )8!" )'$ 02

    ; %$ '&$ 8" &!!!"% 3 ) )' 8" '"% 0."" )" & *"$ * ) )' 00

    " *)! )*9 ))'"" *" $ ) $"3&! ! 00

    !'"$ ' *")$" "*")$" )' )8! 00D

    )*!"$ )% "$ *) )8!K" )'$ 002

    =)&$ %%4"$ )" $"% B")9 )'$ 00.

    B8!) 0@

    ,< 0@,

    '&!$$ )" $"$$ 3 " 5&% " 0@,

    '&!$$ *) 8" =" *")"% 0@

    '&!$$ *) B")9 ; **% "" "*)$'$ 0@" '&!$ !"$ ""% ) ")! " B)" 0@

    " = " $ ) "$" " %"$)% 3

    '&!$ )8! 0@D

    '&!$"$ )" &3)*)$ ) $$$ ") ) '&!$ 0@." >B *" 0@-

    " >B "% 3 "!"* ) '&!$" $ &%" 8& '!" 0D," *" 0D

    +

  • " "% 3 "!"* ) '&!$" $ 3" $"3&! 0DD"" "$ 3 7* &3)*)$ *) 8" $"% )$'&!$"$ 0DD

    B)*3M$ &!" ') 8" +!)"% 8 %$

    )'*$ 3 " &3)*) 0D.

    B)*3M$ &!" ') 8" "!)"% " &3)*) ("'" 0D-

    >%%)'*$ ') ! ;) " 3 '&!$ ;!! ' 02,

    B8!) 02,

    < = 02

    &3)*)7B)$"% !") '&!)$ ') )* 8 "

    ') 3 ) *"'&!$ /"""*1 02

    *"'&!$7B)$"% !") '&!)$ )" *" 0.0*"'&!$$ ;"" *" B"!"4"% 8" " !&

    )*"% ! "*4" 0.D

    B8!) 0-

    < >

    >( 0-

    *"'&!$$ *) 8" &$"% )$ ")*$ 3 "'*)!

    ")*$ 0-

    &3)*" *4" ")"$ ') 8" &8A"* *"!!) ))!$$ 0-0

    *"'&!$$ )" (% !4"$ 3 )* "$$ 0-D

    *"'&!$$ )" $"3&! )$ "%) 3 K')* ")*$ @

    *"'&!$$ *) 8" $"% ")" )$K"% )*"$ @2

    )$K"% )* )*!"$ *) 8" ")"%

    *"'&!$$ @,,

    "$&$ )")!$ *) 8" ")"% 3' &3)*) 5&%

    $)!$ @,D

    B8!) @,2

    "%*"$ @,-

    %"+ @2

    +

  • " 8)$* **" 8"% L&3)*)$ )% !'"$ 5&"&$ !&M

  • "+"%"% *!&%" ) $"* ;* %"$*8"$ %"" "$ 3 ;)"7$!&8!"!'"$< " *)" ")* 3 !'"$ ; $&3)*"$ " !"!"*7

    !" )%$ )$ 8"" "$&*&"%< " *)" ) %")!$ ;

    "'&!$"$ ) "")! ")'" 3 "'&!$$ )$ 8"" *!&%"% ;!" "*)" %$*&$$ *"'*)! ")*$ '*""""&$ '"%) ) $"*

    )$ 8"" )%%"% '"$&$ ')")!$ ')%" 4) $&3)*) $"!37)$$"'8!;"4" ;" )!$ ")!K" ) "" $ $!! ) ! ;) &! "

    89 $ L"3"*M )% ""3" "*&)" *''"$ )% $&"$$ 3 3&"

    '4"'"$!'8"

    ! B O$$

    B" ?8"

    BAO %')

    +4

  • >

    &3)*)$ )" &$"% "" ; !'"$ ) ;%" )" 3 )!*)$<

    )")$ )$ %4"$" )$ %"""$ )$ )" *)$ 3% )% )')*

    3'&!)$ &$&)!! *) ) *'8) 3 ) !; '!"*&!) ;" $&3)*7

    ) )% ) !'" ;* ') ') 8" ! $&3)*" )*4"< ""

    " $&3)*) )% " !'" 4%" " $)8! "! "*

  • " )9 " *&$" )*)$ && "$" ")$ 3 ') 4)!&)8!"

    *''"$ )% $&"$$

    " $ " +!. 3 #

    " "$

    "$ $ "

    ! $ $

    " $ ! "

    " " $ "

    " !

    ! &

    " + "

    " "$" # " !

    3 " "

    ! "

    3 " $ 1

    ! 3 3

    &" "

    """ !

    # ""

    " $ 4!

    $$ " !

    " "" ?+ " "

    $

    $ " - $ $. " -$ $.! , " + "$" "$ $ $! "$ $ "

    " $ " "$ $ - !.!

    Hydrophilichead group Hydrophobic tail

    6

  • "$ $ "" "

    " $ " $ "" " !

    $ "

    ! , " )

    "$ "$ $ "

    " &$ $ $ !

    "$ " "

    ""! "$ "$

    $" !

    "$ "$

    " "$ "" $ 8!

    "$ $ " ! $

    " $ " " + !

    :(: ! "

    $ $ $ "

    $ $ $ $$ 1

    !

    $ $ 1 "

    $ $ " $$ &! 1 1

    # " $ " % #

    &" $ ! "" + # "$ " $ $

    # " " $ 1

    !

    $ $!

    " "

    "$ " " $ +" $!

    $ + "

    $! $

    $$ " 3! 3 "

    $ ""1

    " -@ 3. " $"

    4 + -5!A 3.!

    " 3 " " " " $ $! $

    !4! ? "" $ !

    ,+ $"

    " " ""

    ! " "$ " $$

    " "" $+ " ! ""

    "$ $ )"

    $ 1+ $ !

    B " $ & $ "$

    ; 2

  • Br

    Br

    H3C CH2CH2CH3N

    +N

    +

    " " ! 1 + $$

    " $ "$ 1 &!

    > " $ $"!

    " !

    " $"

    ' $ "$ " ! " & $

    ' & # "$ 1$ " & $$$" $+ "" 1

    )" $ "

    ! !6 & $ $ $ $"!

    $ & $ " "

    ! - "

    ! "

    $$" " $$$" !.

    * &" $$$"1 "

    !

    31 $" !C $" !! $$" "

    $ $" $"" " " $

    1 " 1 !

    $ $ " $ 4! !;

    " $"

  • R C

    O

    O

    HC OH

    H2C

    CH2

    OH

    R C

    O

    O

    O

    CH2 NH+

    3

    CH2

    O

    R C

    O

    OO O

    H

    H

    COO

    OCH

    HOH

    HO COO

    OH

    H2C

    R C

    O

    O

    HC OH

    CH2

    CH2R

    DiglycerideMonoglyceride

    Acylglycerols

    Phosphatidyl serine

    Cholate Bile salts Glycocholate

    Phospholipids Phosphatidyl choline

    Fatty acid salts

    C

    O

    O

    R C

    O

    O

    O

    CH2 CH2 N(CH3)3+

    CH2

    O

    R C

    O

    PO O

    O

    O

    N

    H

    CH

    H2C

    R C

    O

    O

    O

    CH2

    O

    R C

    O

    CH

    H2C SUGAR

    Glycolipids

    HOH

    HOCOO

    COO

    COO

    OH

    0& $ $ $"

    $" ! $" " $"" " " "

    " "" " $ " +1$ $"! "

    $ $ " $"

    " " $!

    @ 2

  • H3C

    (CH2)n

    (CH2)m

    CH

    HC

    C

    O

    O

    H2C

    H3C

    CH3

    HCOH

    O

    C

    CH

    O

    OO

    OOH

    OHOH

    HO

    OH

    OHHH

    H

    H

    H H

    H H2C

    H

    HH

    (CH2)n

    (CH2)mCH3

    HO

    $" $""

    !" # #$ % &

    " " =>

    $ " ! & = >

    " " $"! /

    " ) " ! ,

    &$ " 1

    " " 1$"!

    " "

    " $$" " $

    455 " "1" " 1$"! +" "

    " 2? -+ $". " $

    !

    ") $$ ""

    " " $ " !

    "

    "

    !

    $ " "

    + $"" + $! D

    $ ! "

    & & $ !

    8

  • " $ $ " 1

    " $"! 5(;

    " "$ 1 - &1

    . " -+ + $$ !. "

    " $" " E(

    $ # ! C

    " 1 " "

    " " " $! C $ " $!

    " & "

    " $ ! /

    "&" $ $" "

    $"!

    * 1 " "

    ! C" $

    ! $""

    1" & $ " &" " " "" ) ""

    "! & " "

    " " " &

    " "! =& 1

    > & " " $ + ! " $ " ! $ ' (

    $ " $ " $! $ ""

    1 " #!

    " "

    "! " $

    = $> " " "

    #! $ "$"

    $/ # !

    $ " 1+ & $ $ 1

    $"! 3 1" # ! /

    # $/

    ! $" ) $

    & $ ! ) & $

    " ) $

    $ # $/

    $ !

    : 2

  • ethylene

    higher molecular weightaluminum alkyls

    fatty acidmethyl esters

    fractionation dehydrogenation

    n -olefins

    CO+H2 / catalyst

    brancked andlincar alcoholssurfactant range

    n -alkane cut

    fractionation

    kerosenetriglycerides

    O2

    Al(C2H5)3

    linear alcoholsbroad molecularweight range

    fractionation

    linear alcoholssurfactant range

    H2 / Catalyst

    fatty acid methylester cut

    CH3OH

    ) $ $$ $ ! ' E( $ # %" " % " - &$.

    3 $ & $

    " $$! 1

    $ $ $$! 3

    " $ 1

    " $" " $

    $$! "

    !

    "$ $ " -+ +.

    $" & ! $ $ 1) ! !

    & $ &" " #

    " 1! $/ "1

    $" " "

    " "$ 1 $"!

    & - $ $.

    " $& -1 $ $. ""

    1 ! 1 "

    A

  • $& " "

    $ $$ !

    1

    $ $$

    & " $& !

    + ! $&

    $ & " #"

    !

    & " $$ $ $ "

    ! !@ 1

    $ !

    " !

    "" $" 5 $

    $$& @59 ! $$

    " ! " "

    " " " + " +

    4(: !

    " " $

    " $" + ! " " $ $

    " $ !

    7+ $" " !

    $ $ ! $"" $1 " ! $ $ +

    O

    O

    OSO3

    SO3

    OPO32

    O O

    O

    C SO3O

    O

    Alkyl ethercarboxylate

    Alkyl ether phosphateAlkyl phosphate

    OO

    OPO32

    OAlkyl ether sulfate

    Dialkyl sulfosuccinate

    Alkyl sulfate

    Alkylbenzenesulfonate

    OO

    OSO3

    OCH2COO

    C

    O

    * $

    5 2

  • & " "" ! $

    " & " "

    " $ ! " " $ & !

    " F "+ " "

    " "$ !

    $ " !! 41"& " F !

    +# " +1 1

    ! " " " "

    " $$! " +1

    #! 1 &"

    " -/4;6.

    " -6/. " " - " /46/.

    " " $" $ $$! " " $ ! $ $ " "

    $ "!

    R + 2 SO3 Rfast slow

    SO2OSO3H R

    R

    SO3H

    " ) #" "

    +# ! + +

    $ & 1!

    $ + $ 4 ! +#

    " " " +

    $" $

    +# -*C *.! ""

    " !

    +# " + # 1+ +

    " / 6 ! " &

    $ $ " 1 $ +

    !

    " "

    $ " 1 " ! C $& & $" $ 1

    $$! 2 " 1+ $"" 0$! $$" &"

    $ " "&" " & " G -."! " $ $ " ! C $ " "

    " " $

  • $ "" " 1

    + ! ;(8 "

    " =0 > " "$ !

    $" " $& & " 1

    !

    1 $$" 1 &" $ " & + -@5(859. 61 "

    ;1"&+ -" 659. " " "

    $! 1 " 4(@ " @(:! + "&+

    " " 6 ' + " "!

    "&+ " $" )

    " +! & " $

    "1$" ! $$

    '

    R

    O

    OH OH

    SO2

    + R

    + R

    R

    NaOH

    CHCH2CH2CH

    CH2CHCH2CH2 + R CHCH2CH2CH2

    CHCH2CH2CH2

    CH2 + SO3 CH(CH2)nSO3H + R

    R CH CH(CH2)nSO3Na+

    SO3Na+ SO3Na+

    CH2CHCH2CH2

    O SO2

    + " "

    " "-41&. " 1

    " " ! + "1

    $ - !@. $ $$ 7

    -7. "" $ @!

    /4/4

    6

    " " ! " " " !

    G " " $1

    +$ 1 " !

    " " $$ "$

    " " !

    " " & $

    $ " " " !

    " " " + $ $

    $/ " ! C "

    $ & " 1

    ! 41 " ""

    4 2

  • " " # " " ""

    -. $ !

    & " "

    & ! $

    "" !

    &" " 1 $"

    " $" "

    $'

    / 4 6

    46/ /

    6/

    &" $" !

    ;1"& " 1 ! "1

    & & $ !

    " !

    " $"

    " & + " ! $$ "

    " " $ !

    0&" " & !!

    &! " " " 1

    , '

    R OH ClCH2COONa++(OCH2CH2)n

    R O CH2COOH + NaCl(OCH2CH2)n

    , " $" )!

    $" & $&" &" 1

    & + $" $ !

    & " "

    &" "" $& ! 0 &

    " $ $" " "

    )" " ! *+ &

    "! C $ &

    " $ "$ $ $ $$ 1

    $ ! * $ "$ $

    "" )" "$ $ " 55 " " )

    666 $$ 6!

    2$1 + $$ " +

    $$ " &

    $$ $$ $&" 2;5! 1

    " & 1" " $$ " "

    " "

    &'

    6

  • 6 R OH + P4O10 O P PO

    O

    O R

    O

    OH

    OH

    OH

    2 R 2 R+

    $$ 1" "

    $$ " $" !

    $1 $$ + $$

    "$" + $$ " $$ ! 2$ &"

    26 " $$ $" + $$

    ! 26 & 1" " $$

    " "!

    2$ " + " "1

    + $$! " $ $ ! $ 1

    !6!

    1 $ $"&

    $ $! F 1 $ $ $

    & " $ # &"!

    $+ $& =$> ! $ & $ !! "$ & ! 0&

    " " + "!

    " &"! " 1

    +$ " " ! 0 !!

    " &" $ 1$

    + " " & " "

    $

    ! !4! $ - $&$.!

    6! " ! " "& $$ !

    ;! $& $ " " $ "!

  • " " ) $ " &" $!

    & " " $$ 1

    & $ "1" !

    0& $ $"& -$.1"

    + " " $ $

    $ " $ ! 2

    &"! & $ " -+

    " " $. " $" &" $"1

    -+ .! 1 " " "" " !

    " " " " " $$! 1

    " " " "&

    $ "F $ $ "&1

    " " $

    $$!

    !8 1 !

    " &1"

    " $ $" "

    $! " & $ $& &

    $- . " " 1$"!

    $ $ 1 &!

    " )" " $" " "

    $$! $ # 11 "

    "" " $ 4! & "" " $/ 6(!

    " &" " &" $" !!

    "" " "$&" +

    ! & & "

    0 + "

    & ! $ 1 1

    !;!

    $ 1

    ! " !4! $ $ !6! " !;! $ $$ +"" !

  • Fatty alcohol ethoxylatc

    Alkylphenol ethoxylate

    Fatty acid ethoxylate

    Fatty amide ethoxylate

    Fatty amine ethoxylate

    Alkyl glucoside

    Sorbitan alkanoate

    Ethoxylated sorbitanalkanoate

    OO O

    OO

    OH

    O O

    COO

    O

    OO O

    O

    OO

    OH

    CONHO

    ON

    OO

    OH

    OH

    OH

    O OO

    O

    OO

    OH

    OC

    O

    O

    CH2CH

    OH

    OH

    CH

    OH

    OHOH

    CH2OH

    O O HO

    OO

    OO

    O

    O

    Om

    mO

    OH

    OH

    m OH

    CH2C

    nO

    + $ 1

    0&" 1 " $ "

    & """ $ "$ !! ! / & " "

    ! "& $ !! "

    " " 2 " 1

    " "! "

    "$ "" " $1

    &"!

    !:!

    @ 2

  • ROH RO+ OH + H2O

    ROH ROCH2CH2O

    +

    ROHROCH2CH2O

    ROCH2CH2O

    ROCH2CH2OH+ RO

    +

    H2CCH2O

    R (OCH2CH2)2O

    +H2CCH2

    O

    , C " & H/

    / " &"

    & &!

    $ " " " "! " " & " " + "&"

    C-/.4 " -/.4 "

    I/ $ " " ! * " !!

    ; " C6 "! " " & "+ ;1"& " " )

    1$"! $ " $$ &1

    ! !A "

    & I/ $" & $$"

    * " " + "&" !

    25

    20

    15

    10

    0 2 4 6 8 100

    5

    Mol

    e (%

    )

    Mole EO/mole fatty alcohol

    KOH

    Sr(OH)2

    SnCl4

    - $ " " ; &" -0. " &

    8

  • 1" $+" & +! $

    " & $+" " '

    -. " !

    -4. " =$ > " $1"!

    -6. & !

    -;. & " !

    -

  • & "1$$" $"

    + " &"! #"

    !

    F "

    ! C " ) 1" $"

    ! $" %

    " $/! D $"

    =)> " $/ ! 1)

    $ ! "" $ &1

    " - !8. $ $$

    " 1! $& 1

    $!

    !5 $ !

    =)> $ " $

    & $" "+ =)> & !

    $" 1 ) 1

    ! " " $

    NH+3

    NH+2

    N+

    NH+3

    N+

    Fatty amine salt

    Fatty diamine salt

    Dialkyl 'quat' Ester 'quat'

    Alkyl 'quat'

    N+

    O

    O

    OC

    CO

    . $

    A

  • " $" $" "

    "! ) "" $

    + '

    / /6 /4 /4 /4/4

    " $"" " 1

    $ ! 1 "

    $" " "

    " $ " '

    /4/4 4/4 -/4.4//62 " 1 61" '

    /4/4 /4/ /4/-/4.4 /4

    /4/-/4.6/42 " 1 + "

    !! "" " " "'

    -/4.4////4 -/4.4/60 &" " + $

    " /4-/4/4/.4 " -/4.4/4/4/!D $" $$"

    + "

    " " "

    '

    -/4.4/6 /6 -/4.4 -/6.4

    01 ) = )> $$"

    " - " ".

    " 1+ ! $ "

    " " '

    2 R COOH N(CH2CH2OH)3+

    +

    (R COOCH2CH2)2NCH2CH2OHH2O

    CH3

    (R CH3SO4COOCH2CH2)2NCH2CH2OH(CH3)2SO4

    45 2

  • 1" $" F !

    / $$ " & &!

    " + $$ "+ "$ + " $$

    '

    62B 62 B

    & $$" " $&" &"

    ! " 1

    " $ "

    &$ $!

    $$

    1 + " $ "

    "!

    F $ ! "! $ "

    " ! " $ $

    ! & $ !

  • E " $ " ! , $

    & ! E1

    " = $> $" $! 5

    "! $

    # $/!

    " $ " !! $"

    # $/ !

    $/ $

    $$ " ! "$" $/! $ $

    1 ! C "

    $ " " "

    $!

    "

    # " $/ "

    $ + " " + " $1

    !

    $ # 1+ " $

    " -/4/4/. --/4.4/4/.

    " $$ " -/4/4/4/.! $1

    $" " 1

    " " "

    " $ " & $!

    & $ $ $$" +"1

    " '

    CH3+ CICH2COO

    Na+R RN

    CH3

    CH3+ CH2COO

    + NaClN

    CH3

    " #" " '

    RCONH(CH2)3 RCONH(CH2)3

    CH3+ CICH2COO

    Na+N

    CH3

    CH3+ CH2COO

    + NaClN

    CH3

    $ # "

    "# #" " 1

    " !

    $ "% " $" "

    44 2

  • "# 1 " " " " $! $ )

    R R CN

    N

    CH2CH2OH

    CH2CH2OH

    CH2CH2OH

    CH2COOCH2CH2OH

    CH2CH2NH2

    CH2CH2NH2CH2COO

    COOH + H2NCH2CH2NHCH2CH2OH

    CON

    CONHCH2CH2NH

    CONHCH2CH2NHCH2CH2OH

    +

    + R

    CONR + R

    + RCICH2COO

    +

    E $ #" & "

    $$! & " ) "

    $ " $"! $ #1

    1 !

    " $" + ! !

    & $ $ # " !8 # 1

    ! " $ &" 1

    1&"

    #" # 1 " 1

    ! $ " & !

    1 $/ $

    $+ $ $ F

    "! ' " $"

    &" " ! &" $$"

    " $&" &" $" !

    N+- CH2COO

    CONH N+- CH2COO

    CH2COO

    O

    O Amine oxide

    'Imidazoline'

    Amidobetaine

    Betaine

    N

    CH2CH2OH

    CNH-CH2CH2NH+

    $ #

    46

  • + $ #

    ! -$ " $.!4! $ !6! " !;! " " ! $ $$ +!

    / 0

    " $ F ! " $

    + " &$ $" + 1

    ! "+" " ! + " "

    $$! , + ""

    # " 1

    $"! 1+ & $ 1"

    =3 "> + " A@5 "

    ) " 1$" " """

    " 1$ !! +$

    "$ "$" " ! # 1$ $ $ $

    $ " " " !

    " $$ " "

    "" " " 1$" " $

    $!

    $ + " " " $ "

    + " $ "

    "$ ! F

    => + "" # "

    &$!

    + " +

    $ !! + " # !!

    " " " !

    ) "

    !

    & +

    $ "$ ! $ " + " : 5 4 ; " @

    " " & " 4 "!

    & "

    4; 2

  • " ! $ " $ " "

    ! "1

    " " " ""

    3 !! "" $1

    " - $ " $

    .!

    & " " $1

    " 1 + "!

    " " & " &" $" " "

    ! &" $" " " &"

    "$&" $ "F &1

    ! /"$&" " $ $&

    "! "$&" /

    $ 4 "$

    " " " 9

    & ! "$&" &" "1

    + ! &" $" "

    " "" ! ""

    " &" " +1"

    $& "" " ""

    $"! C "" " ""

    + " '

    /4-/4/4. /4-/4/4. /4/ // "" $"

    " &" &

    " $ ! !4 & $

    ! " " "$ " $ ;5! + 1!

    " "" -. " $

    $" $ + &! " +

    " " +

    "

    " " ! - "

    "$" $"!. " 1

    + $" +

    &

    4

  • 00

    10

    20

    30

    10

    50

    60

    10 20 30 40 50 60 120 170 240

    Clo

    ud p

    oint

    (C

    )

    Time (days)

    C12E5,22 C

    C12E5,40 C

    C12E6,22 C

    C12E6,40 C

    " $ 9 40< " 40@ = $> " " 1$

    " !! =$+" &> "" ! , $+"

    & " "

    + " "" &

    " " "!

    + " 1" "" ! !6 $ 1" " + -" . +

    " -" ". " !

    + " $

    ! " "" "

    $ " $$!

    =1

    > $ " " 3 " &" ! $

    + $" " +

    + ! $ "

    $ & $

    " ) $+ &"

    ! &" 1

    - $

  • Sodium laurethsulfate (100 %)

    Composition Decyl glycoside (100 %)

    Rel

    ativ

    e irrt

    itat

    ion

    100

    90

    80

    70

    60

    50

    40

    30

    20

    10

    3"" ! $"" $ ,1G/ / I! + ,!" ?! ,1G/ , AA8

    1 ("

    $ 1

    " 45

    F + ! 3

    " " " " !

    "" $ "

    ! "" 1

    " ) & "

    $! 0 " " " " "'

    ) &

    C""

    C

    ) & " "$ ! & *

  • C"" $ " ! C

    # "

    "&" " &" ! $" " "

    "" " $ !

    "" (4 " (4

    " +# " +#

    !

    "" $ #

    "" "$" $/ " $!

    $ $ $! + " $ " 0$!

    $ $ ""'

    $ "" " ""! 2 ""

    $$!

    $" + " " "

    ! $ $ $$ !! $" $" $ !

    3 $ $

    ""! $ " & 1" " "1

    "! $$ "" -0 65 C "". "&"

    " ! $ " "

    $ " $ """! """

    """ "

    ! $"" " " "" " ""

    !, " $" " $

    " $ ! $ " $ !;!

    /"$ $" $ ""1

    ) +" ) ! C

    " " " " &$1 ! 2 $" $ "

    " " " "! -

    $" "$

    " !.

    "" '

    4: 2

  • 05 10 15 20 25 30

    20

    40

    60

    80

    CO

    2 (%

    )

    Time (days)

    "" $ " "" " $& $ "" ! " $" ""=+ >

    76

    F 6! C

    "" !

    * "! "

    " " "$%

    "$! G

    "$ $ +! 1+ "1

    " $$ "$ ( $$ -/*C. $

    " " ! /*C "" " $ 4! $

    " /*C !! /*C !

    $+ $ -22. $ - $ 4.

    "$!

    0" ) &

    " " "" + ! !<

    $"! 3 " " " !

    " $ $" $" =$" "

    > " !

    ) & " "" "

    $ $ $ !

    $ " !:! ""

    4A

  • 00.1 1

    Aquatic toxicity (mg/1)

    Bio

    degr

    adat

    ion

    (% C

    O2)

    10 100

    20

    40

    60

    80

    100

    ) 0 + " """ " ) &! "" " =$$">

    , " ) & " "" " &

    ! "" -+# +$ & "0(2 + $ & $ "".!

    4! &!6! 0 $!;! & $" !

    " & "! " $ " " "" "1$"!

    ! % /

    $ $ ""

    ! "

    ! G $$ $$ "

    65 2

  • $" $ " + " ! ""

    1

    $ ! / ""

    " " " ! 1+

    & $ +$ & ""

    &" "& " $& !

    +$ & $ " $ F

    & ! $$ " ""

    ! &$" $ & $ " &

    $" !

    " ! &1 $ + " " $ -&" " $& &" "

    + " " $-

    .. $$ "

    !

    C" "

    + " # ! 3

    " + " $

    $ 1

    " ! " $" $

    "" $ " + "

    !

    " $" "

    "

    "$ " $ " $! $ & $ "

    " " +" " 7$

    " $$"7 $! $

    " "" " $ ! 1

    $" " 1 $ 1$

    # ! " !

    " " "$&" " 1$ " " +" $" "" " "!

    " + "" "

    $ " " 1$ $

    ! 0& "

    " "" ""! $ " "

    " $$

    # ! / $ !

    $ " $$ # )! $ +

    $$ $-$$ . "

    6

  • $ ! " & $ $

    + " "" +1# " + ! " " +# " 141$$1

    + + " "H

    $ " H ! , $ A@5 " A85

    $" $" $ + !

    +# + " " "!

    ""

    F ! "" $

    " ! C

    " - 41& &

    " .

    ! $ & "

    " $$ 41+ 1

    ! " 41+ "

    ""! / " + "" $" ""

    $ !

    1 / /

    F $ !! +# + 1

    & ! " ""! $$

    $ #" " $

    ""! C" " # & + $ => $"1

    " " "$

    ! " "$ -. #

    " + " -. + !

    " $ ! C

    "$ $"" " +!

    !

    $ $" " $

    " $ " "!

    "

    #

    ! "" " 1"

    " $" !

    64 2

  • $ "" $ " $' + $1

    " -2?. + " " ! $

    $ !@!

    &$ + $"

    -2?. $ $$! 2? 1

    #" " &

    " # #!

    " # 1 + "

    " 1 ! " "

    $! 0 """ "

    ! !8 ! + "

    " # 1" " 1 -" ".! $" 1 " " 1" " " ! " " & " 1 " $ " 1 !

    CH2OH

    O

    O

    O

    O

    C

    OCH2

    O

    OEt

    Sugar (glucose) ester

    HOHO

    HO

    CN

    OH

    OHOH

    OH

    OH

    Alkyl glycoside

    Alkyl glucamide

    HO

    HOHO

    * $ $

    66

  • CH2OH

    C2H5OH

    OH H+

    ROH(H+)

    HO OH

    OH

    O

    OC2H5

    CH2OH

    OH

    OH

    O

    HO

    ROH(H+)

    OHOR

    O

    CH2OH

    OHHO

    + $$ + "

    1 1 " " +!

    + " $/ " $/

    " " ! 1 " " $" $& %

    2? " $1" $$

    $&1" $! + $1

    2? ( " " 1! 2? "

    $" ! $ $ 1

    "! + $ " 1 2? " $&1" !

    2? $' ""1 " ) & ! "" 2? &

    " $$ " + " !

    " + $ $"

    2? " " $$!

    + " - !@. " 1+11

    $ $"! $" "

    ) " 1""11

    !! 41"! $" $$"

    " " 1$ ! $

    $$ "

    2?! / + " + "

    " + " + "

    "!

    6; 2

  • 0 - !@. " #

    $ ! #

    1 & @1$ ! ) & $

    $ ! #

    " $1 $! " "

    " " " "$ $

    1" ""!

    + " " "! "" $" !!

    " " $"% "

    "" " !

    " $" ""1

    " " $ # !

    1

    " $$"! "

    " $" ""!

    2 $$' " +

    & ) & " "" "

    + "

    ! $$ $

    #" !A!

    " "$ ! " " !! " & "

    "! "

    " " & " &!

    $$" & " 1

    "! " $$" "

    ! " &

    & ' -. ""

    " " " 1 " $- . -.

    - $

    ! " "" !4! ) & !6! /"& $ $$! " "$! 2 " ( !

    ;! $ " $$ &! 3& $ - . " & - . " 1 $

    " $ "!

    6

  • " " $ $+ " "

    " " -. " " " $"

    $" - " & $ 61 1" "

    " F" .!

    " " " 3!

    $ " "$ "

    $ " + " $+

    " " " " " $

    "! $ " " -. -"." 1 ! " " ! " &

    " " " $ #

    "" $ !

    "$ $

    " +! $ 1"

    "$ $ "

    $ 1 " " $+ !

    2 $ "

    " " " !

    $ & $ !

    " "& $ &"!

    "" "

    &" "! $"

    & * "

    6(< &" """ " I/

    !

    & ! " ) $ ! " +

    ! 3 + ) " &

    & $& (

    " ""

    ! 1 " " )"

    "$ ! 1

    # " " " $$!

    %$

    3! " ! ? " I AA6!/ I! -0"!. !

    8; 3 ++ J+ AA:!

    / I! -0"!. " " , 1 I 455!

    6@ 2

  • I ! ! " 3! ! 2 -0". ! C+ K *" AAI /! " /! # / G 3 ? AA6!* & 0! ?! -0".

  • ! " #$!$ # $# ! ! %&% !! '$!'$! ! !$ ( ! '$) $ #

    '$% $ ! '$ ! !*! ! !'!

    !" ! '$ !+! ! '$% $ ! ! '$

    $*" ! " $ $ " $

    $ *! # ! '$% '! !'$ $!, ! * $ $ !" #$!

    !+! ! '$ '$ $* $ !

    !! * !% $ !'! ! !+!

    " $ $ '$!'$! - $! .!+!

    !-/% " # $ .$! ! '/" $ !

    .!!-/% $ !' '$!'$!

    $# ! %&%

    ! $ ! '$!$! ''! + ! !'! $ ! ' $ # ' !*

    $! $ !" # #! '!!!" 0'! !! % !! % # !" ''!

    !! $ !' % 0'! ! $

    ! #$!$ '! #!$ !% $! $

    !" #$!$ ! ! ! " $ % 0'" $ !" # $ ! '"

    - ''0! *" #$! ! $ !

    ! !! % $ *! ! #!$ $ * ! !! !

    !" !%% !" !! #$ $

    ! ! % 1 #! 0! !

    Surfactants and Polymers in Aqueous Solution.Krister Holmberg, Bo Jonsson, Bengt Kronberg and Bjorn Lindman

    Copyright 2002 John Wiley & Sons, Ltd.ISBN: 0-471-49883-1

  • (a) Spherical micelle (d) Reversed micelle

    (e) Bicontinuous structure

    (f ) Vesicle

    (b) Cylindrical micelle

    (c) Lamellar phase

    ! #$!$ # $#2() '$! ! #!$ !! ' $ $ $! $ ' $ ' ('! '$) ! #% '$! ! $!, # (!! '-! ') '!!* ' *% $ $ $ ! $ $ $ 0 - $!%() !! ! #!$ !! ' $ $ $! $ ' $ ' ! #% $ ! $ $ ! !! $ '$! !% $ ! $ ! $! $ *! $! '!'%() ! #$!$ ! ' !+! $* 3# $ #!$ $!- % 456 $ $ # 0- $!%

    75 8

  • 9! '$!'$!

    !

    :0 * $0 !2 * -#" #$!$ ' ! #!"$'$! !!

    .!/ ./ '$" !! .! '!/

    9! ! !* ! !

    !!;! !

    !'!;!" !' $ " % ";:" # ?-" &@@7" ''% &7 3&A

    7&

  • turbidity

    osmotic pressure

    solubilization

    magnetic resonance

    surface tension

    CMC Concentration

    equivalentconductivety

    self-diffusion

    $! '! $ ! ' '$!''! ! !! % B% ! :%1>" " ;% 4C" '! ; " B!" &@45" '% D

    1 nm

    !! '$! ! ( ) '$!,! $!+!!- $ #!$ ! $ $ % E%$*!!" ! " ! 8" " &@4A" '% A&

    7 8

  • ! $# ! ! $ " - $# !% $ # ''! $!+

    ! !!,!" !%% $ !! $#! !

    '% !! '$!'$!" $ !*! *! ''$ ! $ %:#*" * '$!$!

    ''! !!* !!,!" $ $

    '!!!!" $ !! ( !) ''% # #! " ! 0 +!" #$!$ !! ! ! !!% $!'$!'$!" !! ! ! $# !$!+ !* $ % :#*" $$!" #- !! "

    '$!'$! $! ! $ - ! $

    ! *! $ 0'! %

    ! $ * A ! !* ! %" #$! ! %= !! ! !! ! '%

    ! *

    9! $! &7C &5

    9!$! $! 5= &5

    9!$! ! DA &5

    9!$! ! &AD &5

    :0!$! ! @ &57

    9'!!! $! &7C &5

    ! & &5=

    ! 4= &5=

    ! == &5

    ! &== &5&

    ! 7 &5&

    ! & &5&

    ! &5@ &5&

    ! AD &5

    ! C4 &5

    ! , &7C &5

    ! , &5 &5=

    9!$!0! & &5=

    :=(:)@(::)D: @ &57

    :=(:)@(::)@: &= &5=

    :=(:)&&(::)D: 4C &5A

    :=(:)CD:7(::)D 5A &57

    8! ' 44 &5

    F= () F- : ()

    7=

  • ! * !!

    ()

    D= &5 &5747 4A &5=4A @ &5=4D @@ &5=&5A @5 &5&5D @A &5&54 &5 &5&A DA &5&D D4 &5&C D@ &5&4 C& &5&74 @5 &5&D@ & &5&D& = &5&D& =@ &54@ =7 &54&5 =7 &5& &5=4 ! A &57&5 ! &5=& ! &@ &5

    $ $ " * - $ *!! $

    #!$ $ $! 2

    &% $ #!$ !! - $! $ $

    (! %7 %A)% " $

    % !! (#!$ ) % =

    !! ! $ ' $ - $! ( %7)%

    '! # ! 0 ! $ - $!%

    % $ !! $ # $ $ !!% $ !

    $!' ' $ - $! $" # ! !

    $ ! '!%

    =% B! $ G ! # !! !!" $ $$ ' % !! '! $* ! $ $! $

    $ !!% !! $ 0$ *!" $ !

    ! ! $ $ ' $ %

    7% $ * $ ! ! ! !% 1$! !' * ! ! ! !* $ $ " !! $ *

    !* ! $ $ 7% ! !

    77 8

  • No. of carbon atoms in the alkyl chain, nc

    CM

    C (m

    ole

    frac

    tion

    uni

    ts)

    5108

    106

    104

    102

    10 15 20

    Cn(OCH2CH2)6OH

    CnCOONa

    +

    Cn N+(CH3)2CH2COO

    CnOSO3Na

    +

    CnN(CH3)3+Br

    in 0.5 M NaBr

    $ !$ $ *! ! #!$ $ ! $ - $! % $ ' ! !! !! #!$ $ !! #!$ % B%

    ! :% 1>" " ;% 4C" '! ; "

  • $ #!$ $ - $! $% $ #" ''0!!" $ !$!' ! " #$ !$ ! $ - $!

    !'

    () !

    0 (') 5 &4A 5%=5H 0 (') A &@ 5%@ (H) - & A &A& 5%=5 -& 75 &A@ 5%@ -& AA &&A 5%D -& D5 &7 5%4 -& 7A &7 5%=5 -& D5 &=A 5%4 - AA &4 5%C -, AA &D4 5%@ -, C5 &== 5%C-! $! A &A 5%C-! $! 7A &C@ 5%=5-!$! ! A &CC 5%=5-!$! $! (! 5%& ) A &= 5%==-!$! ! D5 &CC 5%@-'!!! ! =5 &C 5%=&:&(:7)D: A &4 5%7@

    A% $ ' ! ! " $ $ $

    ' '%

    A% 1$! - $! $! " ! '

    $ ' $ ! $ $'$! ' ' !, $ !

    $ " ! #! $ ( # !

    ) '!! $ - $!% 8! !!!! ! $ " % % !! $ ! $ ' $ $ *% $ $*! '

    ! ! ! * !! #$ '%

    ! $!! !!,! $ $ !" ''0!!" !' '% $ ' ' $

    ! (9) !' ! ! %D ! !!

    $!% $ *! ! ! # % &5356 * #!

    % $ $# !! A ' #!$ !!!! ! $ !! $ ! #% !!

    7D 8

  • C12SO4Na

    +

    C10E5

    0

    1

    2

    8

    9

    10

    10 20 30 40 50 60

    Temperature (C)

    CM

    C (

    mM

    )

    ! ' ' $ ! (') '($ ) $% 8% :% #$" % % % B%

    " $ $ %!& !" $' I :" " &@D4

    $ '0$ ' *! $! $*! $# '!

    !" $ '" ! #!$ !!

    '% #! ! ! ! ! $' 7" $!

    !! $* ! $ #!$ ' ' % 8 $ ! ! $ " * ' $! $ *%

    ! 0 $ $ " $! ! !' ! $ # #! - '% !' ! $

    $ !!% $! ! ! ! ! %C $ !' !' ! &2& !

    ! * % $ #! 2

    (&) !! !* ! #! $ " #$!$

    !%

    () $ ! $$! ! $ $! %

    (=) +" $! $ ! $ *!! #!$

    $ ! $ - $! ! $ $ #!$

    % $ $ $! $ ! !!

    $ !!%

    (7) $ ( $ ' !! ) +!!* ' !' ! !

    !" !%% $ 8!B, +!% 1 #! '

    $! ! $' 4%

    7C

  • 8

    103

    102

    101

    9 10 11 12 13

    cs(mM)0

    1030

    100

    300

    No. of carbon atoms in the alkyl chain, n c

    CM

    C (m

    M)

    " ! $! !! $ ! ! -% $ ! ! '!! ! $ (8!3B,+!)J !* $ !% '! #!$ '!!

  • $ !' !! ! ' ! % " #$!$ ! '! ! !" ! $ ! '' !! !' !! % $

    !! * # # ' $ !

    ! ! !* # ' % $ '$ !

    $ H '$ #!$ $ ' $ $ !! !! ! -# $ H '! H '% $ ' ' !! ! $ ! $ H '! ! ! ! ! %@% $ H '! *! #!$ $ ! $ $! "

    - - $! 2

    00

    0.01

    0.02

    0.03

    (a)

    Concentration of alcohol (M)

    C4OH

    C3OH

    C2OH

    CM

    C (

    M)

    1 2 3

    Concentration of alcohol (M)

    CM

    C (

    M)

    00

    0.01

    C7OHC6OH

    iso-C5OH0.02

    0.03

    (b)

    0.04 0.08 0.12

    7@

  • Concentration of alcohol (M)

    CM

    C (

    M)

    (c)

    C10OHC9OH

    C8OH

    00

    0.01

    0.02

    0.03

    0.001 0.002 0.003

    # !! !' $ !* #! $ (! $! '! ) #$!$ ! ''0! ! #!$ $ !%$ ' ! '! #$ $ $ '% H% $!" %- #" B%% $! % " % " ! 8" &@D=

    150.02

    0.04

    0.06

    0.08

    20 25 30 35 40

    Krafft point

    CMC curve

    solubility curve

    Con

    cent

    ration

    (m

    olal

    )

    Temperature ( C)

    $ ' ' !! ! $ ! $ H'!% H% $!" % - #" B%% $! % " " ! 8" " &@D=

    (&) $ H '! ! $ - $! $ !% $! ! !' 3* %

    () $ H '! ! ' $ $ ' !% !! '! ! $ H '!" #$! $ !% $ $ ! '%

    A5 8

  • $" 0'" -! - $ H '! ! $! $ ! " #$! $ ''! !

    * -! % !!" $ H '! !'! $! $ ! $ $! ! ! $! $ !!%

    1!$ !* !" $ H '! ! '! $ $! $%

    $ H '$ ! ! $ !' # $' ' $ ! !! $ '

    ' $ % # $* *" $ '

    ' ! * #- # ! $ $ !"

    ''0!!" !' '% $ $ $" # 0' $

    !! $ ! $ ! * ! !

    - #!$ '" * !' % $! !! !

    # $ " ! $ !! ! !! $

    (#) ! !!% " $ $ $" $ ! !! $ $

    " ! % ! $!! !!,!" #

    #! " $ $ ! ! ! $ ! *!

    $ ! $ ! !*! ( !)% $!" $ #!$ *

    $! $ ! !!" 0'! #$ +! ! ! ! !!

    (! $ ' !) ! ! !

    * !!%

    $ H '! ! ! $ !$!' # $ !! $ ! !% '' $ $ ! !

    * #- # ! " !- ! !" #$! '-! $ ! ! $ !% -! ! $ H '$" # $* $ - !$ '-! !! !! ! $ ! %

    $ !! ! * # ! #! '!* !

    *! ''!!% ! $! ! !"$ ! ! '! ! $ ! % '

    # $ H '! $ ! ! # $ !! ! $! % B! $ ! !" #$!$ ! # '!" # $

    - ! $ '-! !! $ $'$! $!% $ *'

    #!$ # H '! ! -! $ '-! !! ! $ ! * ! $ #! #2

    (&) ! $ '" $ $! $! " ! $ -

    $!%

    () ! ! $ - $!%

    (=) ! ' " 0$ '" # $

    - $! $ !! '% ($ ' !! 0$

    ' ! ! ' &7)%

    A&

  • $ ''$ ! '!

    #!$ $ #% $! ! ! * !' ! ! !

    " ! ! " ! $!* ! $!

    !%

    %

    1 $* * ! $ !' $!!

    ' !'!K$ '$!'$!!!% 1 ! * #!$

    $ $'$! ' $ ! !*! 0'! $ $

    + *!% $! $!* '! '$ '

    ! .$!! / $ ' ' ! $ #% $

    $ 0' $'$! $'$! !!" ! ! ! %&5% $ ! # $ !

    !*! $ '$ $ '

    *!% 1$ ' ' ! $ $ $ ''

    ! ! " #$!$ '$ '!% $ ''!

    ! #-" '$ '! #! ! % ! ! * '

    $ $'$! " $ $ $" $ '$!'$! #! ! " !- !% ! $ !!

    !! #!$ # $'$! $'$!! !! $

    # #!$ ! !%

    $ $'$! !! ! #!$ !! - $! $

    - $ $'$! ' % " $ !

    !! - #!$ $ * $ ' $

    $ ! $ # ! *%

    1 $* $ !!,! ( ! ) !

    #$ !! # '$ '! !' '0

    ! $! ! ! ! $ # $ !!,! $ !

    $! % ! ! ! ! !

    $ #! %

    $! " ! ! ! ! -! '$ '!" #!$

    $ ! ! $ ' (')'$ $ $ !

    ! ! $ !! % !! * $

    + $ ! !" $ !!% '$!$! !*! ! # *

    * * $ ! $ '% $'$ '! ! '! !' !'! 0'!

    A 8

  • (a)

    (c)

    (e)

    (g) (h)

    (f)

    water

    (d)

    (b)

    air

    air

    wateroil

    & ! $ $'$! !!" !%% $ !! # # ' 2() 1 ! !!!" #!$ !*! 0' $ #%() %() $ ' !! $ $!%() ! '!%() $! # ' ! #%() #! # $'$! %( ) '! ! $'$! '! ! #%($) $ $'$! '! ! ($! $ !)% E% $*!!" " " ! 8"

    " &@@&

    *!% B# $ # $* ! $ *

    +! ( ! !'2

    ( (+

    ! * $ # " ! ! + 2

    ( !(! +(+ (& )(! ()(+

    ! ! * $ " ( ''$ (!%

    A=

  • $ '$ '! ! !' ''" !!* ! !!% # 0'" ! ''0!! $

    $! $ $ ! %

    : # ! ! '0 ! +!!! #!$ $ !!

    2

    !& !(!)(!&)

    )

    $! " $ ! ! $ *!! !

    ( $ % $ $ $ " $ $ # ! $

    ! $ '''! ! $ ! #

    #!$ ' $ '$ '! % $ !

    $ $ ! ! ' ! ! %&& ! $

    ! ! ! % * $! $ ! " "" $ ! '#! $ $ *!!

    ! $ !! ! $ $ '! $ '$ '! %

    !" ! !' $ ! !!!

    ! " ! ! '#! '% $! !

    - ! ! $ #! %

    00

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    1 2 3 4

    N=2

    N=3N=30

    N=

    Total surfactant concentration(arbitrary units)

    Fra

    ctio

    n of

    add

    ed s

    urfa

    ctan

    t in

    mic

    elle

    s

    CMC

    $ ! $ $ ! ! $ ! ! ! " "% % E%:" " 0 !*! 8" 0" &@4@"'% ACD

    A7 8

  • !& !! !& !=!= !& !7

    !& !& !(!)(!&!&) )

    #!" $ ! !! %

    $ !! $ ! $ !" # $ *

    ('#!" ! ) +!!! $ !% $! !

    ''$" $#*" ! $ ! +!!!

    $ !! $ ! #'0% $ !!! ! ! * ! !

    ! #$!$ % !" $" '! ! !$!! .!/ !% $! $

    ! !! !! '%:#*" # $

    # $ !!! $ ! ! '''! %

    ' ( )*

    ' $!,! $ !! #

    ! !*! $ ! $ ! '! ! $ !% 1 ! $ !

    ! ! ! " # ! ! * % ! $ ! !" $ !

    !!, " $ ! !"

    $ $! !% ! ! '! "# ! ! !*!! $ '*! !!

    $ !!! # $ ! !! % * '

    !! ! ! ! # $ !! ! " !" ! # ( '% &7C)% $

    # ! ! ! 0'! ! $

    % '!* 0' ! !* ! ! %& $

    ! !$% $ ! D% !! !! 0' #$ $ * +! ! #! $ *

    * $ ! *! (! !!) $2

    !! 2

    (!! )

    AA

  • +

    + ++ + + + +

    + ++ + + ++

    0

    1010

    1010

    1010

    50 100Total surfactant concentration (mM)

    D (m

    2 /s)

    150 200 250

    CHCl2COO

    C10H21NH3+

    Water

    TMS

    9' $ ! $ !! ! ! (!)" ! (!$)" # ! (''0! $ !! $! ())%'! #!$ '!! 8% ! B% !" '# # %" # (&@4&)A4C% '! $ (&@4&) ! $! !

    #$ " '!*" $ !! !" $ ! ! !* *! $ !J ! !

    # $ !" 0'" '

    $ !% $ ! %&" # ( *!'! $ !!,!) ! '!

    $! () ! % ! ! !!" $! *

    * $ # $ $ ! !! %

    ! %&" $ !! * ! $ *! ! # * $ % 1

    ! $! $ # ! #!$ $ (#

    *! ) ! #$! ! ! $

    0% +!!* ! $ ! !! !* $ ' ! ! %&=% $ !'

    " ''! !! " $ # $ "

    #2

    (&) ''0!!" ! $ !!

    # $ %

    () * $ " $ ! !

    $ * # # $ %

    (=) $ ! ! ! # * $

    # $ %

    AD 8

  • 0.2

    0.1

    00 50 100 150 200 250

    Con

    cent

    ration

    (M

    )

    Total surfactant concentration (M)

    0.90.80.7

    Cou

    nter

    ion

    bind

    ing,

    C freee

    C mic

    C mic+

    C free+

    ! ! !! ! () ! () ! $ (! !$)!J ! $ ! !! % '! #!$ '!! 8%! B% !" '# # %" # (&@4&) A4C% '! $ (&@4&) !$! !

    (7) # !, $ ! ! ! (!) $

    ! ! (!)" # ! $

    ! !! " " #2

    !!

    ! !' $ ! #$ # * $ !! * !% $ *! !

    ! !" ! $ ! !! ! *

    $ !* ! !! !* $ !% $ ' $! ''0! " * #!$ *!! $ !!"

    ! ! '% $

    ! ! '$ ! $! $ $

    !!" !! ' $ % ! * #

    ! $ ( $' 4)%

    + ,

    ( ! %&) ! 0' !!, '" !!,"

    !%% ' $ $ ' !% '!"

    $ !! * # ! $ ! $" #$! * $ !

    ! '! ! #!$ $ ! (!

    %&7)% !!,! ! $ !' '$

    !" #!$ ! ! $ !

    AC

  • Concentration of potassium alkanoate (M)

    Am

    ount

    of so

    lubi

    lized

    dye

    (ar

    bitr

    ary

    units)

    tetradecanoate

    dodecanoate

    decanoate

    octanoate

    00

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

    ++

    +

    ++

    ++

    !!, ! ! '! -% H% $!" % - #" B%% $! % " " ! 8" " &@D=" '% D

    '$!% 1 #! - ! '" 0' #$ #

    ! '$ ! " #$!$ !* +!!* !! $ '!

    ! !' ! % $ !!,!+!!! $ ! !! $ $! !

    !,!" $ ! !! $!+ ! $ ''$%

    ! !' '*! !!

    !!,!% $ ! ! !

    !" + ! !!% '!!" $ !! !!!% $ 0'! ! $ 9 ! (

    $!)% $ ! !* $ 9

    $ !3# !% :#*" !

    $ ! $" *" ! 2 ! $ !%

    9 ! * $ !!,! $

    ! !% 1 $ ' ! $' &D #$ # !

    '!%

    , -

    1!$ ''0!!" ! " * #! !

    * $ " *!# !'! !+! $ ' *

    #!$ $ ' $ '" #$!$ ! !! #!$ #% '' $

    $ ! $ ! ! $ - $! ! $

    0 $ $ - $!" !%% ! $ &%A3=%5 %1$ ! $! L

    A4 8

  • $ !*! ! ! ! $ !!! $

    # $ - $! #% $ '$! !" $ $

    ! $! !" ! $ * ! !% 9! $! !, # ! $3# % :#*"

    ! $ '$! ! # $

    $ $ ! $ " # !$ $*

    *! # $ #!$ $ "

    !! ' ' ! $ % B$ !* !%

    1 $ $ $ $ $ ! ! + $ $

    0 $ $

    0% 0 (! )

    $ +! !" $ G! $ ! ! #!$ !% ''!

    ! $* $!, $ $ - $! ! !

    ! !% $! ! ! * $ $ '! - !

    !+! !% $ !+!!- ! 0' ! !%

    $ $! !! ! # '!"

    ! $ # $ !+! -% 9 $ ! $ $

    $ ! !**" $ ! ! ! $ !'!%

    1 '$!, $ ! '' !

    !'! ' !% $! 0'! $ !!,! '!

    # ' #- ' % 1 "

    $#*" $ $ !!,! #! * ! !!!,% 1$! $ #! $ ! !!

    * $ ! " ! '" ! ! $ !*"

    $ $! $" ' $ ! ! !

    $ # $ !%

    $ $ ! # $* $ ! !" #$!$ !

    A53456 $ !J *"

    +! !*! $ !!% !' ! ! ! *

    ! #!$ $ !% $ ! * ! $ !

    '! '0 #!$ ! !3$ ' !%$" $ ! ! ! !!

    $ ! #$% $ ! $ 0J !

    '! -' $! $! $%

    # $! ! $ $ ! !

    " $" $ ' $ ' 0!* $% $ $

    $" # !* 0 $ ! % $ !" '-! !!!" !*! 0' $ $ $!

    $ ! " * $ ' !# $ '!! ! # 0 #%

    $ ! !," 0' $ ! '$! "

    ! *! ! 0'! !

    A@

  • !!% + !' $!! ! ! $! ! " !%% $ !

    !% $! ! ! ! +$! 0'!% - 0'" $ ! 9 ! A ! D53C5% $ ! ! +! # #!$ # !!!%

    ! ! 0! ! +!!!" !

    *!! - $ * $ '!! ! * %

    $! " $ ! # !'!% " ! *" ! 0'! *! $

    ! $! !! $ ! ! !

    !%

    B $ ! # $ !$!' # $

    $ $ +!!! "

    *5 + )

    !* $ ''0! ! ! !2

    *5 +

    : *5 ' $ ! # ! ! $ ! ! $ % $! ! *! ! '!

    $! !!%

    . '/ 0

    1 * !' $!,! $ ! $

    ' #!$ ! +! $ $ $ 0 - $! $

    % 1 $" ! $ ! ' $!

    ! # $ " $! 0 #$! $

    $ % $ ! " "" 0'

    $ ! # $ ! *" ,!" $ *" &"

    $!2

    " ,!& 7=+=!&

    1 !* 0' $ ! $ ! # $

    ! " !!" $ ! " " "

    #2

    " !! 7+!

    D5 8

  • 8! $ ! +" # !2

    &(+!) &=

    ! +! 0 $ 0 $ $ - $!2

    0 &A &DA

    # $2

    &(0) &= '$! !

    $ ! &(0)" #$!$ !* ! $!,! " #! * #$ !! $ '

    !* '$!'$!% $! ! $ !! '-! '

    (88) $ % $ ' ! ! $ ! $' =%

    1

    1 $* $ ! ! '#! '" $

    ' ! $ +!!! # ! ! 2

    ! !&--

    !&

    $ ./ " -" ! !! ' ! ! !, (% %A)% $ ./ " -" $ $$" ! ' - $! $" ! !," % B

    $ '!*! ! ! ! $ ! * ' !! ! $ !,

    !!! *% $! #' ''$ +!!!

    '!% '" +!+!!! ! $ $ !

    !% $ !!! ! #

    ! ! '% $ +!!!" $

    ! $ % B $ '#! '" $! !** $

    * !! !% $" $! ' ! #%

    -!! " # 0! ! ! $

    $!, ' ! ! !2 & $ #$!$ 0$ # !" #$! $ #$!$ ! !! % 0' 0! !

    !* ! %D% " & ! $ &5 9" #$! ! $ !!% B$ 0! ' $ #

    $ - $! $ !%

    D&

  • H!! ' !! !!! - $! !

    "()

    -(&)

    -(&&)

    D7 &C 5%7 &= &5@ = &5@C7 5% C= &54 == &5@47 C 5%&= &5 &54 CC &5@@7 == D &5 &7 &54 = &5@&&7 A &D &5 7 &5C D &5@&7 D7 4 &5= & &5C & &5@&77 45 5A &5= @D &5A 7C &54

    ! 0! ! & ! -

    ' () ! () &() ()

    &D7 =5 & &5= CD5 =A5&77 A & &5= =5 7&

    =5 & &5= 7A &@=A & &5= &AA CA = &5= &A =7

    &7 5 & &5 &A &%45 A &5 K A5

    ! $ # 0! ' ! !! ' $ ! !,

    !!!" -!! ! $

    *!! $ !!!% $! !!! ! !* #

    #!$ - $!%

    % 2

    ' *" $ ! $ " !

    #!$ +!!* $ ! #% 0'! $ ! ! !' ! ! %&A" $ ! $ $! $

    ! ! $ ! #" ! $! &55 ' & !

    #% ! " 0'! ! !! ! " $ ! $ '!* ! !*

    ' *% + $ ! !! ! #%

    D 8

  • 44

    40

    36

    32

    280.02 0.06 0.1

    (m

    N/m

    )

    (a)

    c (M)

    C16TAB in formamide

    37

    36

    35

    34

    33

    32

    310.02 0.07 0.1 0.4

    (m

    N/m

    )

    (b)

    c (M)

    C16TAB in ethylene glycol

    !" " $0!$! ! (&D B)! () ! () $ ! $ !$ $ ! () D5% % G> " ! "

    &" 8$%9% $!" 9' 8$! $!" $ ! $ " -$" #" &@@

    !' '$!'$!! '" $ !! ! # '!*! !

    ' * '! '!'

    % !! ! !* ! ! %&D% :#*" !! *

    +! # ! '!* " !

    * !% 1 #! - $! '! %

    D=

  • Concentration of surfactant (mmol/kg)

    Concentration of sorbitan monooleate (mmol/kg)

    dimer

    timer

    monomer

    sorbitan monooleate

    1-monoolein

    App

    aren

    t ag

    greg

    atio

    n nu

    mbe

    rF

    ract

    ion

    01

    2

    3

    4

    5(a)

    (b)

    20 40 60 80 100

    00

    0.2

    0.4

    0.6

    0.8

    1

    20 40 60 80

    ! $ ! '$!'$! ! ' * #% $ '' ! () $# $ * &! ! ! $0% $ # ! () $# $ ! " ! ! ! ! , ! !% H% H % H!$" ! "# " % E% $!-" (%)" 9--" # ?-" &@4C"''% &@A3&@D

    . 3

    # ( $ ' *)" ! $ !!!

    $ ' ' ! #% $ '-! $ $ $!

    $ !* !!!, #!$ #% ! ! '' $

    $'$!! !!" !*! '! # $ ' $ ' $

    D7 8

  • ! % $ $ ' #! $* !!!, $

    * '!%

    $ '$!'$! ' $ $ $ ''!

    % $ ' #!$ !*" #$!$ !

    '! '$ '!" !! ! ! !

    $#! $ !! #! $ % 0' $

    ' !*! '$!'$! $ #- $0" $" -

    !% $! $" '! '$ '!

    $ $ ! !%

    !! " $ ! !!! ' G % B

    $ !" '! '$ '! '! *

    * $ ! !%

    '$!'$! ! ! #% $" 0'" !!, $ ! ! $ ' !!%

    !! " # !, $ $ ! ''!

    $ " # ./ $ '! # $ '"

    $ * $ * ! !!! ! " #

    ! $ $ !! !! '$!'$!" !- $!

    $% " # * - ! $ "

    ! ! $' =" ! ! ! !,%

    ! ! $*" $#*" ! !%

    !0 ' ! $* ''!! ! $

    *! $ !' $ ' $! !

    ! ' ! !% #!

    $ !* ! ! $ $ # #! $ %$! ! ! ! ! ! $' &=%

    '! $'$!! ! ! '!

    ! ! (! %&C)" ! $

    Monolayer adsorption Bilayer adsorption

    " *! '! '! $'$!! ! !** ! % '! ! ''!#$! ! !!! % '!" $ ! ! " '! # ! ! %&4

    DA

  • # $ '! !! # $'$!! $ $ '" #! ! !! $

    !! $ $! ' ! '

    % $ " $ '! !

    ' #!$ ! " !%% !

    " ! ! ! %&4%

    (

    *" 9% % :% 1>" # " 1!;:" # ?-" " &@@@" $ & 7%

    ! " % % B% ! ()" ./ " ! !" 77"

    9--" # ?-" &@@%

    $*!!" E%" " ! 8" " &@@&%

    !" B% :% 1>" 0 " ;% 4C"

    '! ; " B!" &@45%

    !" B%" % > :% 1>" " ! # " &" % (%)" 9--"# ?-" &@4C" $% D%

    !" B%" % % >" !2 ! '$ !$ !" ! 1 $ "+"EE% 9'$ (%)" 1!" # ?-" &@@A" $% D%

    $$" 9% % (%)" !" !! " 9--" #?-" # ?-" &@@4%

    $!" H%" $" 9--" # ?-" &@C4%" %" 2$ 3# $"

    1!" # ?-" &@45%

    DD 8

  • ! " #! $ $#!% $&

    &'#%( $ $! &$ ! &$ %

    &$ $! ! $ $ % ! ) $& $ !!$

    !!( ) * + ! ) #!+ ! !% $& #,'

    $ $& &! ! $ $ ! $ !!$ ,-

    ./0 &! ! ) $#!% +! ! %$

    $! .,$!%* !! )* !$$%* !(0 ,% $$! +%

    &$ ! )$ !$ !!$ ( ))! !! ! $

    1$ ) !!* #! ! $ $!

    ! &$ (

    ."0 &! ! ) $#!% +! #! ! $ !!$

    ! 2! ! ) ! $!(

    ! !! ! 3 ) ! &'#% !!(

    .0 &! ! $+ $#!% ! !$ ! $+

    $ !!$ (

    ! !4 #% ! ) $& 5! $& ! $!$$!$ ( ! ! + &$ #$, !!$ % #-

    2 %!

    $ $& .%!0 &! !* $

    $ * $ $ !!* &! ! $!$

    ! !! ), ,% ! %$ $! *!&$* % ! $& &! ! ! !$% !$ , $ !$

    $, !!( )$ $& 5! $& ! !

    Surfactants and Polymers in Aqueous Solution.Krister Holmberg, Bo Jonsson, Bengt Kronberg and Bjorn Lindman

    Copyright 2002 John Wiley & Sons, Ltd.ISBN: 0-471-49883-1

  • 2# #!+ ! # #% )( ) ! $! $ % # $& !$ #! $ &$ $ ) '! ) $& &! ! &'#%(

    $ !,% $!' &! !* 3 6 $ /7* $ % $#,

    $+ ) ,!$ $& , ! $!* $ !$ *

    !$ ) $ !!$ * % /78 97+!: .) (/0( ,$!%* +

    $! ! $!% &$ $& &! !* , $$!% $5!%

    ! &$ $ $& ! !$ ) $ !!$ ( %

    !! ) 5 ! #% !$$%* ! , $#!

    &$ $% )))! !$ ! $ $& !$ ( $

    $ &! ! ! % # !! $ % ! ,$ &!$ $& ! $ $&

    7( # &$!$ $& ! (

    &2 !% $ ! #,$ &$ $ )' &! !* % /9 $

    #$,* !! ! $+$ !! $ !!$ ! ,$!% !! !$

    % +! $ !!$ ( 5 $! $& ! .4$ 0,$!% , $ !!$ ) ("( ! )$+ +! '

    ) $ !!$ * ! ! !$ $! $! $ % ! !$ $ ) % ' $ !'3 .) (0(

    !* $$ * #,$ ! )$+! !$ ,% $ ) !'3

    * % ! ,% $+ $ !!$ * $! 1! #$, ! (

    ;$+! $& ) % $ ' $ $ ) !$ )))!

    +! $'!$ ( %$$# $ +* &$

    12

    8

    4

    00

    Micelle volume fraction,

    Rel

    ativ

    e vi

    scos

    ity,

    r

    0.1 0.2 0.3 0.4

    !, ,$!% & !$ $& ,$ &!$ &$ $!$ $& ( $ , ), !$! !$ &$ !+$ $$& !* ! !! !3 ) !$ $ ! !8! !!$ ( %! 5 !! $& /"< +! 2 +)! $& $#4 ( ! +! $ &$ ( ( =, ( $ * * ./>>90 99>( $%)! ./>>90 $!%

    ?6

  • Surfactant concentration (wt%)

    Visos

    ity,

    (

    Pa)

    102104

    103

    102

    101

    100

    101

    102

    101 100 101

    $ &! ! &$ ) ) * ! ,$!% !! !$ % +! &! ! $ !!$ ( 4$ ,$!% $!! & !$ $& &! ! $ !!$ &$ /??( % $!% $& ( $ * ( '! ( #)

    Rod-like

    Sphere

    ! ) $ !!$ ! $&! )$+ &$ )))!!$ $ ) $' $ !'3

    ! &$ ! $ * 2 ! )! $& !

    5! 3% $& ! &! !( )! $& ! $'3

    ,% $, + )* &$ + #$+ /7 !$ % (

    ?>

  • !

    )$+! ,% $$ $ $ &$ $ &! ! !

    &$$+ ) &!$ .$ $& + 5 ) (9 (

  • 160

    120

    80

    400 0.2 4.0 0.6

    Concentration of NaCl(M)

    Mea

    n ag

    greg

    atio

    n nu

    mbe

    r,N

    25 C

    60 C

    # )))!$ # $& $ $% &! .0 +! ) !! ) ! $ !!$ ( ! +! '$ &$ ( D( $ ( 3!* (* ./>E60 E60 $!%

    .90 $& 3 $ $#,( ) $ !$ % ! )$+!

    ! $+ $ !!$ * 5 #% %! ! $& $ )' !$ &! !(

    .90 ! $& )$+!* 4 !$ )% +! &'

    ! ! $ !!$ (

    .

  • $!$ $& ) $+ % +! $!$ $&

    $% ! , # $! F, ) $%G( $&

    ! $%'3 #,$* $ ! !$ ,$ &$ $% $'

    !$ , # &% ( &$ $%* + $'! ! $$ * ! !$ ) $& ! F) $&

    $%4!$ G $ ! $ !$ .&! ! $ !!$ * !!*

    !(0( !$* ! $ !$ * ,% ) $ !!$ *

    )$+! % !$ # !!(

    ) !$ )% 5#!% % # & !$ ) $* $ '5# $ )% 5# ( &$ $%* !% # !4 #% ! )!( 5#!% $& $ !$ )% ! $ !$%! !$ ( * ! !$

    ) &$ ) $ !$ ,% 5# ( ! $!$ * + ! $ $! $,* !% #, '

    ! !! .) (?0( &! ! $, ,$ &!$ * * ! $' '! $ !!$ )* ! ! ) !

    ! ! !+$3 !4 #% $!$ )!C ! $!$ )!

    ! $& 4 $%!%( $, $ !!$ $&

    ! %! ! ) (" ( 7(/:( ,$!% $& $!$ $& $ )

    # % ! $& ! $!$ $& ! * ()( )

    ! !!$ $ $& $% %!( !* ! 3 3

    !$) !# $$ !! ), #% ! $! ( 4$

    < * > **

    $ $ $)% #!+ $!$ $& $ ) $%$!$ * ) ! ! !+$3( ) !! ! ! !$ &$ !!$ '! $!$ ! $, $ !!$ C H ! $, ,$ &!$

    E"

  • ,$!%* * $ 4 .)))!$ #* 0 ,$&!$ * * $ ) !$-

    $ ! ! E>90 9>90 $!%

    ! &! ! $!$ .) (60( !! &$ &$ $&

    &! ! #! ! &$ $ '$ C + + $ ! $ !

    $ $ $& ! &! ! .! 90( @ + $ !$ !! !

    !! $& ! $ ) ! !$ !! $& % $$

    +* !&$* # &! ! $ !5! .! ?0(

    ' ( ) * + ,-!*

    &! ! #% ! # ) #$3 $& $! &'#%

    !! ! ! !$ + $ ! ! !$ #!+ ! ),

    $ &! 5( !4 ) (>* + ,

    !! !$ !+$ )$* (( !$ !! #! $& ! $ !

    &'#* + % # !4 $)% * $!*

    $#! $ % .$ $ 5#0* $ ! $ ! &''#( ! !! * ! &! ! )))! $ ! $, $$

    E9

  • Discrete

    ConnectedID 2D 3D

    . &'#% !! # , !$ ! '!% $ ! &$( % # $ !,!% $ * !+$ $ ! $

    ! $ * !+$ $ ! $ ( 5)$ 5

    $& $ ' $ $ ! !%* ! $& !+$' $ $ ! '

    !%* + !' $ $ ! !% &$ &$ ! #$ ! $ #

    * &$ ! F$ )G * + ! ?* &$ %

    $$ (

    #! $& ! )))! ! $ ,

    $!$ * '!% $$ ! .'!%0 $

    , # ( $+,* ! &'# $ $! !

    $! $ !5!( $# &! ! % ! $ $ 2 & % '

    ,$, '!% !! ! !$ 5 $%'&! !

    $!$ ( @ + ! !$ ! !! !(

    % !! $$ #$! ! !$ ,

    #$ ) ( $$ ) 2 %! !%% !$ $' ) .+! !! ! !$ $%'# )0 $ %! +! #% !!( ) $ ! 3 ) $ !$ * ! ) ! # &$ * !! ) (/7( ! $' )

    * +! #!+ ! #% 2'3 !!( % $ #

    $ $#!% $& ! &! ! $(

    ! 5 $& #% !! % !$ ! F$ )G

    #$ ! $ # ( $ ) # $! !

    &$ $ '$ &! ! ! !$ $$ $$ ( &$*

    + + 5 ! $ ) &! ! 9 ?( % % $

    % $ $ !, !$ &$ ! !!* )

    E

  • % !! ) ( $ #% $ $& D$ @%I $ * (* &$ ( ( , ( @ !$J* ( * * + $3* />>9* ( "9E

    , ! $$( $& !! # $& !

    ,$ !$ $! 2$ $ ! #% ! #%( '

    $$ $% $! !$% % !#* !$) !

    5!$ * ! !$ '! !$ ! !

    2$ $!$ ( = #% $! ! $ !! ! $& , ) $)

    &$ # !! ! # #!+ ! $! !(! &! ! % &$ , ,* (( , +!

    $! $ $ ! #% .,0 #%C

    ! #% % $ % $! $ ! $ +!(

    /

    , ) $ ! ! $!$ * !+$ 2!$ !'%- +! ! ! ) $& 5! $& ! ) &! ! $ '

    !!$ +! !$ ! &'#% !! ! !!$ K @ +

    $+ $ ! $ 2!$ ! !$ ! ! $ !( )$+! !$ $ # $ !$ &$ !+$ (

    $ * ! ! , ) &$ !$ &$ ) )))! +! $!

    )$!% ! % )$+ $ ! $+ $ !!$ ( $!*

    )$+! #% ! $ !$ $+ #!! 3 )

    $& ! ( + $ ! 2! ) $ !!$ * + !

    $ ! $ $ !!( &! + $# !$ $& ! !+$ &!$(

    $! +% !$ $, ! $# $& !$$ !$ ) $+ ) $& !

    !! ! !$ !$ $ * + % # $ #! $

    &2 !% 2 %! ( @ + $+ -

    E?

  • ! !! &$*

    ) $& # % &! !8+! 5!

    $ ) % ! $!!$ &$ ! ! $ ) &! ! %!( # (/ + ), ! $! $$ %#$ $& 2

    %! (

    01 '

    # ) (//* ! #! $& ) 3 ) $&

    * + , $! !$ ! $!$ (

    $! $! .5 !$* /8"0 ! ! * !

    $+ #!! 3 )( )% ,$(

    #! $& . !%0 $ ) % ) 5)$ !! * +! # ) $ #% 5 $! .)

    (/" (/0( $& ! $'!$ .+ % # $'

    +! &$0 ) $ !$ !! $& ! &! ! $ )!(

    #! $& #% $& &! ! $ ! ! ) +! +!

    % .) (/" (/90( !3 $& ! #% $+!

    * ! %! $& $!!$ &$ ! $! $$ 2%! $!

    !! $!!$ ! $!!$

    = =* * ;* !5)$ 5 /* * /* , 5)$ , 5 "* * "# . $ 0 # .#0 /* /# ., 0 # .#0 "# . $ #$ ! $0 # .##0 /* /# ., #$ ! $0 # .##0 "* "; ) = =/* , , ="* $ ) .,0 $ = . $0* =9$$ =* * , L

    EE

  • 1/2

    1/4 1/4

    1/2

    1/2 1/2

    # #! $& ! ( $ &$ A( $ !*( $5 ( $ * ! (* ./>6* $%)! %$ I

    * =!(* !!-BB+++(! &($(3B1$

    Reversed hexagonal Normal hexagonalLamellar

    ! ! $& $!$ 2 %!

    ! !+ ! &! ! $ )!( !3 $& ! +!

    % ,% . ) $& &! !0 $, + )( &! !

    #% ) &$ # ) ! !$ # ) ,% 5# '! )(

    E6

  • water

    surfactant

    5)$ ( $ &$ A( $ !* !(* $ ./>6/0 * $%)! %$ I * =!(* !!-BB+++(! &($(3B1$

    surfactant

    water

    " ( $ &$ A( $ !* !(* $ ./>6/0 * $%)! %$ I * =!(* !!-BB+++(! &($(3B1$

    # # $& ! !!* + ! &! ! $&$ )))! !! !! * &$ ) $$ $ ! !!

    ! $ ( @ $ !! ! &$ #% $ ! )

    $'3 * !$ # * $ #% !! ,'

    4 ) "(/(

    5! &$ ! * + %! $ ! $& !

    #%* ! ! !! , , $ !! + ! $ $ '$ ! , ) $ .) (/

  • cub

    'Oil-in-water' 'Water-in-oil''Mirror plane'

    Micelles < Hexagonal < Lamellar < Rev. hexagonal < Rev. micelles

    cubcub cub

    # $ ! &$ ! $& &! ! 2 %! !'! $ $$!$ * !! ) ! %!% $& ,! $& ! &! ! )))!$ ! !! ! &$ $!$ $& # (

    $ A( $ !* (* $& ./>>70 "?9

    5)$ .) (/"0 #! $& 5)$ % 3 +! %

    $ #% ! $ $& &! ! $ $ ! $& !

    %$$# !( , .'!%0 # ,

    $)$% $ ! $& )$# +! $ $ #% ! &! !

    $( $& ! +! $! !%% ! ) "78/77 M (

    # $$ % $ ) $ * #! !$ !

    $! $& $! ( $ $& ! ,$, ! )))! $&

    ! ! !% $& ! $) 4!$ $ !$ ! 5)$ #! +! ! !, ) ! $& ! % '

    $ $ ' $'!$ $& ! )))!(

    2 ! ' !

    ) + $! $+ % &$* +

    ! +! ! $$!$ $& ! ( ! !$ $&

    $! ) ,$, $ # +$3 3 !$ )%

    !% ! # $& $$ ! ( ! !$ #!+ $!$ 2 %! #! &$ ! $&

    !$ $!* ! )!* !$ $ N'%( =2 %! , !!, ) ! $& )))! ! $#,!$ $& !$ !! !% ), , &$ $ )' ) $ * $ %* ! ') #!+ ! !, !!( $+,* !$ ! $+ ! ! $&!

    $ ! ! $! +% #)$(

    !! ) $& $ $4 )! ,% & &$ !!$ $& ! !!( $!$ * (( $!$ # 2 %!* ! ! + ! $!$ 2 %! !!

    )! $ $ $%( ) $4 )! ,+ )

    !$) $ $4 ), #3 ! &$ $!$ * +

    $!$ $ ), #)! )( !! $4!$ $$

    ! !% ! &$ ! $!$ * !&$* # !$ !&% * ()( !$ ! ) #!+ 5)$

    67

  • ( $! ,% & ! 2 !$$%* % $#'

    ,!$ $& 2$ !! ) ! ( ! !! $#, &$ ! $+ ! !!$ .) (/?0( ,$!% , !$ )% #!+ ! * #! ! $

    !$ )% ! $ $ !!$ &! ! ! $ $! $+ '

    #)$ ! !$ $& ! ! ( !!%*

    $+,* # ,% ,$ $&! 2! !* $ ! )'3 $& $% # !$ !&% # (

    5)$ * !$) ,$ ! # * $ $& )

    ,$!% $ ,$ ! ! (

    ! !$ #!+ $ , !%% #

    &$ $$!$ * $ $ $ ! F+!'G

    0.1 kHz 1 kHz

    1 kHz1 kHz

    1 kHz

    (a) (d)

    (e)(d)

    (c)

    $ " ! $& ,% +! & ) ! '!$ ( .0 $ $!$ . $!$ * $ ) * # $ $'$ 0 $+ )! $#,( .#0 & ! ) $!$ 2%! * $#! $#! ( ) ! $& ! F!! )G $ ! ) $& $!$% * &$ 5* !+ ) &$ &$ 5)$ $ $# $ !$ ( !+$' )$ * +! $5! $&!+$ * + $#, ! $& ! !+$ $C .0 &$ $ $!$ $ $!$ * + $#, $ )! $ $#!* .0 &$ !+$ $'!$ . 5)$ 0 + $#, !+$ $#!( .0 !')$ +! !+$ $!$ $ $!$ $5! )* + $#, !+$ $#! $ )!( $+ $ #$ )! % # $#, &$ ! $& $ $!$ $ $!$ #&$ 2# # ! $'!$ $%!!( $ ( A * A( $ !* ;(= #$ ( = * (* &$ ./>6"0 9"??

    6/

  • $& ! ! , $ $ ! F+!'$$G ( $ !'

    ,!% $! & ! $ !,!% $& $!$ $& +! $

    $ , $ $& ) ! $+ ! & ! 2$ $

    $ ! $, $$ ! (

    ! ! !$ $& )* + ! ) #!+ !! ,$, ) ! !# ! $& + &$ ) ! '

    2 $& & !$ $& $ !!$ * $ ,$, )

    ! 2 !!!, ! !$ $& ! )$ $& 5! $& ! ( ! ! * &$ 5* ,$, $$ $#,!$ $& ! !$& ! !!$ $& +! !$ ! &! ! %!( $!

    ) ! !$ ,$, 3 ) ) # $& +!

    ! $$!$ !% !# ) +! ! ) $$') $ $ & ! $ ! $ ( ! !! * ! 5! !

    !$ ! ! * + $&! $# #% !&)!$ C $+,* !

    !$ # ,% ! $ $# !$ ) ,$! $& $ !%( . !$ !$ #$, , !! $# !!$ # +!$! $$!$ $& (0 %* ! ! ! ! $'$!$ $& $& ! ! #% $ &$ $&

    %(

    ( ' ! ) 3 !

    ) (/E (/6* !+$ ) &$ # % &! !8+!

    %! !* #$! & ) !$ ) /"' $ &! !(

    % ) ! +! ! !! $ ) ! $ !

    ! $$!$ $ ) ! #( $$!$ % # 5

    ! +%- $ !$* $ &!$ * +)! &!$ $ +)! !(!$ %* $$!$ $ +)! ! ! $ # , # (

    ! , !) !! $ $$!$ $! # !% $!*

    #! !$$! $5 ! $! 1$ , !)(

    @)!'# ), $ !# ,$ $& ) !$ !#!%

    )$ $& ! ! $ % $#!% & ! &! ! $'$!$ $! 5!% 3 $+ (

    ) $& $%!!%$ $ .) (/E0

    ! +! !,% $+ A! $ ! ! $ ,,% !! $ !$ %( @ !! ! $!$ 5! !

    $$ !! !$ ) $ !!$ .( 97:0( 5!

    # #! $& ! )$# ( !+ ! !+$ !

    !+$' )$ + ! !+$ $5!( !$ ! $#!% $&

    3 ) )$# ! ) ,$ &!$ * ! &$

    #$ $ )! !$ &$ % 5)$ ( &!* !

    6"

  • 0

    0

    Tem

    pera

    ture

    (C

    )

    50

    100

    150

    200

    20 40

    C12TACl (wt%)

    60 80 100

    mic

    ice+solid cub

    cubhex

    lam

    % % ) $& $%!!%$ $8+!($!$ $!$ .0 5! ! $+ &! ! $ !!$ ) !'!( !$ * ! 2 %! .#* 5)$ 0 * ! $+ !!* %! ( $ ( ( #* D( ( D( ( ;$$ * * ./>?>0 //

    020

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    20

    mic

    40

    Sodium dodecyl sulfate (%)

    Tem

    pera

    ture

    (C

    )

    60 80 100

    hex

    lamX8.W'

    X.W'

    X.W2'

    X.W2X.W?

    X.W

    liq+X.W2

    ice+X.W2

    liq+X.W2'

    hex+X.W2'

    RQ T

    & % ) $& $ $% &! .N08+!( 2 %! ! 5)$ $ ( $! $!!$ & !$ $$ !! 2 %! !$ %! %!(

    $ ( ;( =) * ! * *=$ $ * />>9* ( ///

    ! &$!$ !$ $ # * $+ $& ! #$ ! $ !%( +

    ! % $ %! &! !( 2 $& &$ ! !% $& ! %$ &! !(

    6

  • ! ) !!* ! !#!% !$ #!+ ! ! )( ! # ! ,% ) !! ! ! $ % 2 %! * &$ ) $ &$ ! !

    &! !( ! ! ,% )! !!* ! $ % $!$ $!$ *

    $& $ +! 1$ ) )))! !! ! $$!$

    )(

    ) &$ .) (/60 $+ % !(

    $& ! ) A! $ !* ! $ % $ $! !$ ! # ! !!( 5! &$ ! 5)$ +

    # $& F !!G 2 %! $& $+ )$ $&5! (

    $ $#' &! !* ! ) $$3 !%% 2!

    !* 5 ) (/> &$ ! $& $ #."'!%5%0'&$ ! .$$ * $ 0 ) ("7 &$ $!%!%'

    $ $ .0( &$ )' &! !* !

    ! ) !! !$ )% $ )!( ! $&*

    ! $ )* $ ! ) $ ! ) !!( $! $! !

    &! $& ) $& ! $& &! ! ! $+ $#!% .$&!

    5!% $+0 +!* $ ! ) !$ #!% !$ &$ ( !* !

    !% +! ,% !# #$ !+$' )$ $& !

    $!$ ( !$ * &$ ! !% $& &! ! !

    $&! &$!$ * ! ) &! ! $ !!$ * $& #$ ! $ #

    , 5)$ (

    160

    120

    80

    40

    0

    0 20 40 60 80 100

    Sodium bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinate (AOT) (%)

    mic

    mic +lam

    lam

    rev hex

    Tem

    pera

    ture

    (C

    )

    cub

    . # % ) $& $ #."'!%5%0&$ !.08+! $ ! #% ( !$ * ! $!$$!$ * #$ ! $ # , 5)$ ( $#% $ $& &$ D( $) ( ( @ $* "* ./>?>0 "9E

    69

  • 020

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    120

    140

    20 40

    DODMAC (%)

    Tem

    pera

    ture

    (C

    )

    60 80 100

    liq

    lamwater+lam

    water+X.W2

    ice+X.W2

    X.W2X.W

    X

    X

    # % ) $& $!%!%$ $.08+! $ ! #% %! %!* + !+$' )$ ( $ ( ;( =) * ! #* * =$ $ * />>9* ( ">

    ) (/6 ! !' * (( $4$ ! .$ ! ! !!0

    $ ! ) !+$ $5! ) ( '$ ! $& !' ), !

    $$!$ $& ! !+$ 2#( !, $ ! $& ! !+$

    # $#! #% ) ! F, G( !$ #!+

    &! ! %! ) % $& ! !'$ !%* % ) !! ! . $ )0 !+$' )$ #!+ !+$ )' )$ C $'

    ! ! !+$' )$ $!! &$ !% #! ! 5! $ $!

    # &$)$!! ( $$ $! &2 !% ,% ! ! !+$' )$ &$ !$ ! !+$ ) (

    ( ' ! ) 3 !

    ! !$ $ ! ) $& ! ) ! -

    $ "

    ! )* &$ % $ ! ! )* ! # $& $5! )

    .0* ! # $& $$ ! !! 3 ! %! .0 ! # $&

    ) $& &$ .$0C ! !! !!* $$!$

    ,#( $ !+$'$$ ! %! . "0* $ 9( 5 ) ! '* + ! # $& ) $& &$ #% $ ( @ ! , ! $!

    !+$ ) $& &$ .$ "0* !! &! ! $ !!$ *+ $ +! ) . /0( &$* ! )

    6

  • # ! !+$ $ ( @! !+$ !* $ / !+$' )$ $ % $ $& !! $ $ !!$ # ,(

    @! ! $$ ! . 0* ! $ ! ! + , 5 $&! ) $& &$* (( !! !+$ $ !!$ ,#(

    $ !$ 3 !+$' $ !!$ * ! $ # . ) $ ! %! ! $0* % 5 ) ! !!*5 ) $ $ !!$ $ 5 ) ! !$ $& ! $ ! $& !+$ $$ !(! $! $$ !$ $ ! #,$ ! $ ! ! !!

    !$ ! ;##G ! ) .) ("/0( ! ! ! !

    $$ !* + ! ! $& ! ! ) ! ! ! !+$'

    $$ ! %!( ! ! )* ! $$ ! !

    ! $ ! # !( $ !! ! !! *

    !3 $& $! ) # ), ! ) .)

    (""0(

    +$ !'$$ ! ) !! ) (" ("9(

    ! ! ! 2$ 5! $& )' $ &! ! +3% $ ( ) #! $& 5 ! -!+$ $!$ $!$ * ! 2 %! $ &'

    ! !( @ $! !! # % 5! +! +!* ! &! ! &$ $ %

    5)$ ( !$ $& $! $ ! !$ !$ !

    * ! ) $$ $ !!$ * !$ , !!*

    A

    P

    P(B)=0.1

    P(C)=0.3

    P(A)=0.60.5

    0.5

    0.5

    B C

    ) $& ! $$ ! * ! 5 !! ! ! )( $ ! $& ! ! $$ ! ! $ ! ), #% ! ! &$ ! $$! #( ! #% ! $ ! $$$& ?7: $& * /7: $& 7: $& ( $ #% $ $& D$ @% I $ * (* &$ ( ( , ( @ !$J* * * + $3* />>9* ( 9"/

    6?

  • A A

    0.5

    0.5

    0.5

    B C B

    T T1

    CT1 isotherm Ternary phase prism

    !' $ !!$ $& ! ) $& ! %%! ) !! ! ,#( $ ( ;( =) * ! * * =$ $ * />>9* ( ?>

    mic+rev mic+lam lam

    michex

    rev

    mic

    rev hex

    H2O 20

    20

    20

    40

    60

    80

    40

    60

    80

    40 60 80 C7CO2Na

    C10OH

    % ) $& ! $ $! $!8 $8+! %! !">9* ( >E

    (( , 5)$ , ( !$ !$ ! )'

    )$ * ! ) # $& !+$' !' )$ #'

    ) ! $5! $& ! ! (

    6E

  • Iso-octane

    water +rev mic

    water + lamH2O AOTcub

    rev mic

    rev hex

    lam + rev hexlam

    " % ) $& $#' $ &! !* $$ *5 +! $$! +! ! ">9* ( 9E/

    ! % %! ) ("9 $$3 ,% !( + $ $#' $ &! !* + 5! +! +! ), 5! ,

    + #$ ! $ # , 5)$

    C ! $#!% +! $+( !$ $& ! $* ! ! !$

    &$ ! !$ , 5)$ ! !$ ! ,

    (

    2 + $ & !$ $& &! ! $ '

    !!$ $ !$ $& $ $$ ! ) % &$$+ '

    2 4 ! $ ! .) (/

  • CTAT SDBSEquimolar line

    75%

    80%

    85%

    90%

    95%ves

    ves

    Water

    lam

    lam

    # ! ! $& ! ! % ) &$ 2$ 5! $& !$ .5%!!%$ !$%!* 0 $ &! !.$ $%# 4 &$ !* 0( ! +! $ &$ ( @(A* ( A3* ( ( $)4 D( ( ( O4 3* * "# ./>6>0/E/( $%)! ./>6>0 $!$ &$ ! , ! $&

    ! '4 ! - 3'4 '! 5 ! )

    @ , $! !* 2! ) * !! )' &! ! ! !$ &$

    $! F $G !!* + $#' &! ! & !$

    &$ , !!( @ % ! ! &

    + !% !$ 3 ' ) $ $& &! ! !$ ! )))!( @ +* &$ 5* !! !$ ! #3 $& ! %$$#!* $#' $ $! # 3 !$ ( @ $

    $! $ )$! !4!$ $& 3 )

    !! ! 2 !!% .50 # ! $! /B &$ .( ?/0( & + $# #% ) $ 3% * 3 ) ! $! &!$$ ! !* ! % # !$$ !! !! $& $! )$! %

    #$ &,$( @ ! !,% ! ! 3 ) ! !

    !$ #!+ ! $'!$ $& ! %$#$ ! !! $& !

    )$(

    @ ! ) !! !$ )))! !! $ $'

    5 ! )$! %* ! !!, &

    !! ) $ !* ! % ) ! #,$( '

    %* ! !! &$ ! $& ! # #!+ ! $ !

    6>

  • $ '$ ! $& &! ! $C ! 5 ! !! . %

    0 $& %$8$ # .=0* +

    ! "/( & !$ $& &! !* & ! ) &! ! &$ ! !$ * #! !% $ $! $+

    % $ ! )( $ ! $ !$ ! $# # $

    ! ! $ ! $& &! ! 3 ) ! $ ! $ ,! $&

    ! &! ! ( !$ $& ! ! 3 ) ! $ ! &! ! #*

    !$ ! "* !! ) ("?( % $& !)$! $& )))!* 3 ! $ #$, &$ *

    !$ ! !! ) ("E(

    !+$ &!$ !! $! !3 !$ $ ! ! )$!'

    $ #! , )! $ ! )))! !!( ! $&! ! !!$ #!+ ! )$ ! )))!( %

    !$ )% , !!$ #!+ )$ + , )))! !$ !

    &! ! $ ! + ! $$! &$ !!!, !!$ (

    $# # , ! #% !! ) F!,G )$ (

    $ 5* &$ $ &! !* ! )$ !!$ + # !$ )%

    ! #% ! !$%! $ !!$ $ !! $ !$ $&!$%!( !$!! !$ $& ! #!+ )$ #

    !$ !! , $ &! ! # ! ( $ $ '

    $ * !! ! ! !$%! $ !!$ ,% $! ! &$

    !!$ #!+ )$ , &$ )))! !!( @

    + ! !$ ! 2!$ ! 9(

    Head-group (hydrophilic) interaction

    Interfacial(hydrophobic)attraction

    Volume v

    R lc

    Area ao

    $ ! 3 ) ! .0 $ &! ! # ! ! )$ * ! 5! )! ! ,$ $& ! %$$# ! $& &! ! $ !$ $ # .50( $ D( ( ',* " $ % && * * =$ $ * />6

  • Oil-in-water

    Mirror plane

    n/al 1

    n/al >1

    n/al 1

    n/al

  • $ ) +! &! ! & !$ ! ! !)$ $& ) ("E*+ , % $! !! / ! &$ &$ )' &! ! +! !$ )% $ )$* 3 $

    ! # $& !$%!( + $ $ '$ +! ) )$( ) $& , $& /B8/B" $'3 !! '

    !! $& )' $ +! !$%!* )' $ +!

    !$ )% #$ $ !$ $ $ '$ +! !! )$

    4( ) , !! $& $#' $ $ '

    $ +! $! )$( + % # ( $ $ *!$%! !$ ) ! , % , )))!

    !! &$ #% !$ , !% !!(

    &! ! )))! # $ !$ # #! $& &! ! * ) $ ! ,! $& ! * ! !! !( .,! ! , $& ! $& ,!(0 @ % ! $ ! '$ ,! !$ # $!, & ! , $ ! %$$# ! )!, & ! , !$+ ! $ ! .) ("60( $

    ! $!, ,!* + , $ )!,$ ( * 3 * , 4$ ,!( % #$ ! '$ !! !4 #% $ $5 F'G )$!%

    +! !+$ $& ,! +! $$! ) ( $! !

    !! $& &* + ! ,! 4$(

    $ ! $ ,! ,% !% &$ ! , &! !

    $ )! !$ )!, ,( $ ! $ ,!

    Oil

    Oil

    & +! $#4 $ !4 #% $!, $ ! $,!( ) * &! ! #!+ $ +! 5# +! #$!)$ $& $!, .!$+ $0 )!, ,! .!$+ +!0 0 ,!($ #% $ $& D$ @% I $ * (* &$ ( ( , (@ !$J* #

    * * + $3* />>9* ( 9

  • $ ) $ !$ &! ! $ ) )$

    $ * ()( #% ) !$%! !$ $ &! !(

    ' 0 ! ' (5 -!

    $ $#% ! &! ! $+ ! !% $&

    #,$( ) /( ), ! !! $& # $&

    ! + % 4 ! ,% ! ! $& $'! ) +! $&* &$ 5* ,% $ '$ !)% )% $

    # !( &!* !)% )% ) % $!

    $) !$ # $# +! $+ &'#%( $! 5!* !

    # !* ! !$ &$ $ % )))!* +! ) $!, $ ! $

    ,!( ! & #!+ $+ ! !% $& &'#%!!* 5 # $& )( . ! !!*! ) ) % ! +! +! '

    ,* $ !$ &! ! )* (( +! ! +! $ ! !

    ) &$ &! !$ )!(0

    $$* 3 ! * #, % !$ $! $#' &'

    ! ! $+ ) !$ ) & !$ &$ .) (">0(

    !3 +! + !$ ( 9

  • 0 40 80 100

    80

    100

    60

    20

    40

    0

    Tem

    pera

    ture

    (C

    ) rev mic

    rev hex + water

    cub

    cublam

    cub + water

    Water concentration (%)Dispersionof crystals

    rev mic + water

    ) $& $ $$ +! !4 #% ))$ $& #$ ! $ # ( # # 2# +! 5+!( !$ * ! , ( $ A(=$ * &' () $ &* % =!* * $! * A* />>9* ( ?/

    $ !!$ !! $ % $5! +! 5 +!( !

    !+$' )$ ! &$!$ $& #$$* # (

    ! !4 #% ,% $+ &! ! # $ ) $!,

    ,! $& ! &! ! ( % ),* !&$* $ % $!$ 5! +! +! ) % $ 2 %! ( & +

    # ! !$ $ * + )! ! 5! ) )))! !!(

    $ ! * ! $$! $ # ! #! ! ! '

    &$ !$ ! 5)$ ! !$ ( $ $ $$ *! # ! &$ !$ ! * + ! ) $ ! !

    ! &$ !$ (

    01 ' ! ! 5 6

    @ , $! !! &! ! , !$ ) ! % !$ &'#%

    !$ +! ! $! $ $, ! ! ) !$

    !% $& &'#% )))!( 5 ) (/ &$ 5'%!!%$ #$ ! $ $, !( # *! $!$ $!$ #$ $ ) ! +! $! $, !! +! +!* + ! 2 %! , $+ !#!%

    )(

    >9

  • 250

    50

    100

    50 75 100 25 50

    Surfactant concentration (wt%)

    Surfactant concentration (wt%)

    75 100

    cub

    cub

    hex

    solid solid

    hex

    lam

    lammic mic

    (a)

    250

    50

    100

    50 75 100

    cubhex

    hex

    solid

    lam

    mic

    (d)

    (b)

    25 50 75 100

    cub

    solid

    hex

    lam

    mic

    (c)

    25 50 75 100

    solid

    mic

    (e)

    Tem

    pera

    ture

    (C

    )

    Tem

    pera

    ture

    (C

    )

    % ) $& 5%!!%$ #$ +! ! $ $, !- .0 +!C .#0 )%$C .0 &$C .0 !% )%$C .0'!% &$( @! ) $ !!$ $& &! !* + ! $!$.0 $!$ 5)$ * # 2 %! (

    $ ( 1$J#)* ! * ( ( *! ! $& % !%* $% !!! $& $$)%* !$3$*+ * />>"

    (*

    , * ( ( ( @ !$J*

    * @%'* + $3* " * ? /7(

    $ !* A(* $ ! $ ! # &! ! &! !'3 %!* " (* " ./>>"0 /"E(

    >

  • =$ * A(* &' () $ &* % =!* * $! * A* />>9(

    =) * ( ;(* ! * * =$ $ */>>9(

    $##* ( ( .(0* & * 3 $&$ * =$ $ */>>?(

    %* ;( D( (* &! !8+! 2 %! * *&(* #% ./>670 /(

    >?

  • ! !"! ! ! !! #$! %!$!

    ! &&!! '&"! % '&"!( )!'* + ! +

    ""!% #) $!) %!! )%& " !* ! ' '& )&! + ,!! -! .*/0 1 "-,()! )"!!0 -&

    ! &" !%* !- ()! )"!! -& #) '&"! + #!

    ##!$!% 1! $! "2)" ! "&& " &* 3! "

    $! '! '&"!( )%& # & 1 # !% %4 !%

    -&5 ') + ' -&*

    )&" 1!"" ') ! ! $"'!

    ! &" -& ' '""! ! +&" &* !

    &")()! )"!! ! %!! ! $"'! !1 & ! '" 6!5 )&"") ! &" & "-! ! +&"

    !* !!! &&&! % " %! +

    7 #"2 &")'!*

    ! &