Propriétés physicochimiques des alkylpolyglycosides - Comportement de phase

Systèmes binaires

Le diagramme de phase du système alkylpolyglycoside en C12-14 (APG en C12-14)/eau diffère de celui de l'APG à chaîne courte (Figure 3). À basse température, une zone solide/liquide se forme sous le point de Krafft, sur une large plage de concentrations. Avec l'augmentation de la température, le système se transforme en phase liquide isotrope. La cristallisation étant considérablement retardée cinétiquement, cette limite de phase change de position avec le temps de stockage. À faible concentration, la phase liquide isotrope se transforme au-dessus de 35 °C en une zone biphasique, comme on l'observe habituellement avec les tensioactifs non ioniques. À des concentrations supérieures à 60 % en poids, une séquence de phase cristalline liquide se forme à toutes les températures. Il convient de noter que dans la zone monophasique isotrope, la biréfringence d'écoulement est évidente lorsque la concentration est juste inférieure à celle de la phase dissoute, puis disparaît rapidement une fois le processus de cisaillement terminé. Cependant, aucune zone polyphasée n'a été observée séparée de la phase L1. Dans la phase L1, une autre région à faible biréfringence d'écoulement est située près de la valeur minimale de l'écart de miscibilité liquide/liquide.
Des études phénoménologiques sur la structure des phases cristallines liquides ont été menées par Platz et al., à l'aide de méthodes telles que la microscopie polarisée. Suite à ces études, trois régions lamellaires différentes sont étudiées dans des solutions concentrées d'APG en C12-14 : Lα_{l ,}Lα_lhet Lαh. Il existe trois textures différentes selon la microscopie polarisante.
Après un stockage prolongé, une phase cristalline liquide lamellaire typique développe des régions pseudo-isotropes sombres sous lumière polarisée. Ces régions sont clairement séparées des zones hautement biréfringentes. La phase Lαh, présente dans la plage de concentration moyenne de la phase cristalline liquide, à des températures relativement élevées, présente de telles textures. On n'observe jamais de textures schlieren, bien que des stries huileuses fortement biréfringentes soient généralement présentes. Si un échantillon contenant une phase Lαh est refroidi pour déterminer le point de Krafft, la texture change en dessous d'une température caractéristique. Les régions pseudo-isotropes et les stries huileuses clairement définies disparaissent. Initialement, aucune cristallisation d'APG C12-14 ne se produit ; une nouvelle phase lyotrope présentant une faible biréfringence se forme. À des concentrations relativement élevées, cette phase se dilate jusqu'à des températures élevées. Dans le cas des alkylglycosides, la situation est différente. Tous les électrolytes, à l'exception de l'hydroxyde de sodium, ont entraîné une réduction significative des points de trouble. La plage de concentration des électrolytes est inférieure d'environ un ordre de grandeur à celle des éthers d'alkylpolyéthylèneglycol. Étonnamment, il n'y a que de très légères différences entre les électrolytes individuels. L'ajout d'alcali a significativement réduit la turbidité. Pour expliquer les différences de comportement entre les éthers d'alkylpolyglycol et les éthers d'alkylpolyglycol, on suppose que le groupe OH accumulé dans l'unité glucose a subi différents types d'hydratation avec le groupe oxyde d'éthylène. L'effet significativement plus important des électrolytes sur les alkylpolyglycol éthers suggère qu'il existe une charge à la surface des micelles d'alkylpolyglycosides, tandis que les éthers d'alkylpolyéthylèneglycol n'en prennent pas.
Ainsi, les alkylpolyglycosides se comportent comme des mélanges d'alkylpolyglycoléthers et de tensioactifs anioniques. L'étude de l'interaction entre les alkylglycosides et les tensioactifs anioniques ou cationiques, ainsi que la détermination du potentiel en émulsion, montrent que les micelles d'alkylglycosides présentent une charge superficielle négative à un pH compris entre 3 et 9. En revanche, la charge des micelles d'alkylpolyéthylèneglycoléther est faiblement positive ou proche de zéro. La raison pour laquelle les micelles d'alkylglycosides sont chargées négativement n'a pas été entièrement élucidée.