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2.4水性胶束、反胶束和微乳液

“水性胶束”是在表面活性剂溶液超过一定浓度时自动和动态形成的聚集体，其中含有50～100个表面活性剂分子。该浓度被称之为临界胶束浓度（CMC）（如图）。水性胶束的水力学半径具有20～50Å的量纲。水性胶束的形成是一个协同过程，极性头的相斥和憎水链的相吸是形成胶束的主要力。一般来说，憎水链愈长CMC愈小。水性胶束是所有有序表面活性剂组合体中最没有次序的聚集体，它们在两个已知过程中迅速地破坏和重新形成。第一个过程是从一个胶表面活性剂在水和非极性溶剂中的聚集体束中放出一个表面活性剂分子又结合进去的过程，是一个微秒级；第二个过程是一个胶束解体和重组的过程，是一个毫秒级过程。

增加表面活性剂在水中浓度直到超过CMC以后，会产生杆状胶束并进一步产生液晶。液晶和液晶状高聚物都曾被用来制备小颗粒，并用以制备压电器件，特别有兴趣的是那些有机金属络合物（Metallomesoges），具有液晶行为。具有合适亲油/亲水比的表面活性剂，如二-2-乙璜基琥珀酸钠或AOT，在非极性溶剂中能形成反胶束（如图），反胶束能增溶许多水的分子（例如在己烷中的AOT反胶束每个分子的表面活性剂能组合60个水分子）。

表面活性剂形成的水/油微乳液和反胶束的简化图

反胶束所含的水池是很特殊的，它们与体相水的性质很不一样，在一个相对小的水/表面活性剂比例时(ω=8～10，ω=[水]/[表面活性剂])，所用的水分子是牢固地结合到表面活性剂基团上的。被增溶的底物在受限制的反胶束水池中将会具有不同的解离常数、反应能力和反应产物。

人们曾成功地将蛋白质和酶放入在有机介质中被表面活性剂稳定的水池中。许多被反胶束包住的酶保持其活性并可用来进行肽合成。由于在ω值小时，水池的冰点低于-50℃，这就可以在低温下研究酶结构以及酶催化反应。这些研究对低温酶学（Cryoenzymology）的发展是十分有用的。

增加表面活性剂包含水的量就会形成大的聚集体以至最终形成油包水（W/O）微乳液。在AOTW/O微乳液中加入明胶或合适的聚合物，在水池中会产生有机凝胶。相反，由卵磷脂制成的反胶束是高粘度的、含有大而柔性的圆柱状聚集体。在有机溶剂中还发现了有双层聚集体的形成，被称为反泡囊。和水溶性胶束不一样，在有机溶剂中由表面活性剂所形成的结构很容易容纳尖端材料的种子，在这些体系中，的确可以产生催化磁性和半导体的粒子。

很有趣的是，在反胶束中还可以观察到自复制现象。在有机溶剂中溴代十六烷和三甲基胺的反应可给出十六烷基三甲基铵，在有少量水存在时，形成反胶束。这一体系被认

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