Viscosity and NMR measurements on aqueous solutions of CTAI : salt effects with a common counterion

Groupe de Dynamique des Phases Condensées - U.S.T.L. Place Eugène Bataillon - 34060 Montpellier, France. ^*

Abstract

Cetyltrimethylammonium Iodide (CTAI) has been synthetized and its characteristics as a surfactant molecule have been determined. Viscosity and NMR measurements have been performed at 73° C on H₂O + (0.05 M) CTAI + (c) NAI solutions where c varies from 0 to 0.1 M.

We show that, with increasing concentration c, two successive behaviours are observed. The first one (0 < c < 0.05) corresponds to the Increase in size of the micelles which become long rods, as observed with other micellar solutions. The second one (c > 0.05) which appears as a maximum in viscosity and anomalies in the ¹H NMR linewidths dependences versus c, is interpreted in terms of a change in the aggregation type, leading to the formation of disks or rod bundles which can be considered as precursors of the mesophases which exist at high concentrations.

Résumé

L'Iodure de Cétyltriméthylammonium (CTAI) a été synthétisé et ses caractéristiques en tant que molécule surfactante ont été déterminées. Des mesures de viscosité et de RMN ont été effectuées à 73 °C sur H₂O + (0.05 M) CTAI + (c) Nal où c varie de 0 à 0.1 M.

Nous montrons que, lorsque c augmente, deux comportements successifs sont observés. Le premier (0 < c < 0.05) correspond à un accroissement en taille des micelles qui deviennent de longs cylindres, comme cela a été observé sur d'autres solutions micellaires. Le second (c > 0.05), qui se manifeste par un maximum de viscosité et des anomalies de la dépendence avec c des largeurs de raies RMN des protons, est analysé en termes de changement du type d'agrégation, entraînant la formation de disques ou de paquets de cylindres qui peuvent être interprétés comme des précurseurs des mésophases qui apparaissent à plus hautes concentrations.