なぜ界面活性剤はミセルを形成するのでしょうか？

質問

界面活性剤はなぜミセルを形成するのでしょうか？

回答頂ければ幸いです。

回答No.1

noname#160321 · ベストアンサー

逆のことを考えてみましょう。
話を簡単にして、水、油、界面活性剤(Surfactant、Ｓ)に話を絞ります。
今、ミセルが出来ないとすると、水は水、油は油、ＳはＳだけが集合して三つの相が出来るとします。この相は他の状態に比べてエネルギー的に利得があるでしょうか。
水と油には変化は無いのでＳ相だけ考えれば済みます。ＳはＳだけで集合するのが最も安定な状態でしょうか。
構造から考えるとラングミュア・ブロジェット層(ＬＢ層)のような状態が安定そうに見えます。
するとこのＬＢ層の油性部分に油の薄膜、親水(イオン性)部分に水の薄膜が入り込んでも「誰も損はしない」様に見えます。
いま水か油の一方が他方より少ない場合を考えましょう。
油が少ないとします。すると上記のＬＢ層は油層が極めて薄く水層が厚くなります。ここで充分な量のＳがあった場合。層状になるよりも油層が細かい球になると表面積が大きくなり、油滴へと換わった方がより多量のＳを引き受けられます。
これがミセルなのではないでしょうか。
同じく水が少なくＳが十分あっても逆ミセルになって安定化するでしょう。

お礼

回答ありがとうございます。
丁寧な解説なのでとても分かりやすいです。