מיצלה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Gnome-edit-clear.svg ערך זה זקוק לעריכה: ייתכן שהערך סובל מפגמים טכניים כגון מיעוט קישורים פנימיים, סגנון טעון שיפור או צורך בהגהה, או שיש לעצב אותו.
אתם מוזמנים לסייע ולתקן את הבעיות, אך אנא אל תורידו את ההודעה כל עוד לא תוקן הדף. אם אתם סבורים כי אין בדף בעיה, ניתן לציין זאת בדף השיחה.

מיצלה (באנגלית Micelle) הינה צבר של מולקולות אמפיפטיות, הנוצר בתוך תערובת קולואיד.

היווצרות מיצלה על ידי פוספוליפידים בתמיסה מימית, כשהראשים ההידרופילים פונים כלפי חוץ והזנבות ההידרופובים פונים כלפי פנים

בתערובת מימית, מיצלה טיפוסית תהיה בעלת מבנה שבו הראשים ההידרופילים באים במגע עם הסביבה המימית, בעוד הזנבות ההידרופובים מופנים כלפי מרכז המיצלה. סוג זה של מיצלה מוכר ברוב המקרים, אך ייתכן גם מצב הפוך, שבו הראשים יהיו כלפי מרכז המיצלה והזנבות כלפי חוץ. מיצלות הן בדרך כלל בעלות צורה כדורית. צורות אפשריות נוספות הן של אליפסה, גליל ובילייר (שכבה כפולה). הצורה והגודל של המיצלה תלויים בגאומטריה המולקולרית של המולקולות המרכיבות אותה, וכן במאפייני התמיסה שבה היא נמצאת כמו ריכוז, טמפרטורה, pH וחוזק יוני. תהליך יצירת המיצלה ידוע בשם מיצליזציה (Micellisation). תהליך זה אחראי ליצירת התנהגות פאזות של ליפידים רבים כתלות בפולימורפיזם (רב צורתיות) שלהם.

היסטוריה[עריכת קוד מקור | עריכה]

היכולת של תמיסות לשמש כדטרגנט הייתה ידועה במשך מאות שנים. למרות זאת, רק בתחילת המאה ה-20 מרכיבי תמיסות אלה נחקרו בצורה מדעית. מחקר רציני ראשון בתחום זה נעשה על ידי ג'יימס ויליאם מקביין באוניברסיטת בריסטול. כבר בשנת 1913 הוא הניח, שקיימים יוני קולואיד, דבר אשר היווה הסבר למוליכות האלקטרוליטית הטובה של תמיסת סודיום פלמיטאט. צברי מולקולות בתמיסה זו הינם בעלי ניידות גבוהה, ואופן יצירה ספונטני. הן קיבלו את השם מיצלות, מונח ביולוגי שנהגה על ידי ג.ס. הארלי (G.S. Harley) בספרו "מלחי שרשראות פרפין, מחקר ביצור מיצלות" (Paraffin Chain Salts, A Study in Michelle Formation).

אנרגיית היווצרות המיצלות[עריכת קוד מקור | עריכה]

מיצלות נוצרות רק, כשריכוז התמיסה גדול מ"ריכוז המיצלה הקריטי" (CMC - Critical micelle concentration), וכשהטמפרטורה גבוהה מ"טמפרטורת המיצלה הקריטית" (Critical micelle temperature / Krafft temperature). המיצלות נוצרות ספונטנית, בגלל שיווי המשקל בין האנטרופיה והאנתלפיה. במים, האפקט ההידרופובי מהווה כוח מניע ליצירת המיצלה, זאת למרות העובדה שמולקולות אמפיפטיות, אשר מתכנסות יחד, מורידות את האנטרופיה. השפעות נוספות על היווצרות המיצלות יכולות להיגרם על ידי אינטראקציות אלקטרוסטטיות, שמתרחשות בין החלקים הטעונים בתמיסה.

מיצלה הפוכה הנוצרה מפוספוליפידים - הראשים ההידרופילים פונים כלפי פנים בעוד הזנבות ההידרופובים פונים כלפי חוץ

מיצלות הפוכות[עריכת קוד מקור | עריכה]

בממס לא פולרי החשיפה של הקבוצות ההידרופיליות לסביבת הממס אינה מועדפת מבחינה אנרגטית. במקרים אלה הראשים ההידרופילים פונים כלפי פנים, אל ליבת המיצלה, בעוד הזנבות ההידרופובים פונים כלפי חוץ. מיצלות הפוכות אלה יווצרו פחות ופחות עם העלייה במטען קבוצות הראש, וזאת עקב היווצרות אינטראקציות לא מועדפות.