Volumes et capacités calorifiques molaires de transfert des alcools en milieu micellaire eau + dodecylsulfate de sodium

Laboratoire de Thermodynamique et Cinétique Chimique, U.A. au C.N.R.S. N° 434, Université de Clermont 2, B.P. 45, 63170 Aubière, France.

Résumé

Les volumes et capacités calorifiques de transfert des alcools (propanol à heptanol) de l'eau à une solution micellaire eau + dodécylsulfate de sodium (SDS) ont été déterminés à 25 °C en fonction de la concentration en SDS dans le milieu. Ces alcools, à faible concentration, sont utilisés comme une sonde du milieu.

Les valeurs des grandeurs apparentes de transfert des alcools traduisent globalement le partage de l'alcool entre la phase aqueuse et la phase micellaire ainsi que les perturbations des équilibres entre les structures du tensioactif dues à la présence de l'alcool. Avec les capacités calorifiques, des perturbations supplémentaires de ces équilibres et du partage de l'alcool, liées à la température, ont permis de mettre en évidence l’existence d'une seconde transition dans la structure du binaire au voisinage de 0,2 m.

Les courbes de solubilité des différents alcools dans les solutions aqueuses de SDS présentent une « anomalie » au voisinage de 0,2 m; celle-ci pourrait être reliée à l'existence de la transition observée dans la structure micellaire du tensioactif.

Abstract

The volumes and heat capacities of transfer of alcohols (propanol to heptanol), from water to a micellar solution water + sodium dodecylsulfate (SDS), have been measured at 25 °C as functions of the SDS concentration. These measurements were made at low alcohol concentrations.

The transfer volumes are positive and increase with the chain length of the alcohol; their variations with the SDS concentration are also dependent on the chain length of the alcohol.

The transfer heat capacities are negative and their variations are more complex, going through extrema in the concentration range 0.1 -0.2 m in molality of SDS; the longer the alcohol chain the more pronounced the extrema. The thermodynamic functions of transfer not only reflect the partition of alcohols between aqueous and micellar phases, but also the equilibrium shift of the micellar concentration due to the presence of alcohol.

In the case of the heat capacities of transfer there is an additional effect due to the temperature dependence of the micellar equilibrium concentration and the partition of alcohol. As a consequence a second transition is expected in micellar solution near 0.2 m in SDS. For each alcohol a solubility "anomaly" in micellar solutions is observed which could be related to this transition. Thus, this transition should play a major role for the stability of microemulsions.