Wpływ wybranych jonów metali na właściwości mieszanin związków powierzchniowo czynnych w kontekście wykorzystania surfaktantów w procesach oczyszczania wód.

The aim of this work was to investigate the effect of zinc and cadmium ions on the interactions, aggregation and the degree of counterion binding in the mixtures containing anionic (sodium dodecyl sulfate SDS) and nonionic (Triton X-100) surfactant. The experiments were based on measurements of the electrical conductivity of aqueous solutions of surfactant mixtures differing in the content of Triton X-100 (5%, 10%, 15%) at different concentrations of the studied metal ions (0,1; 0,5; 1 mmol/dm3). Based on the obtained data the aggregation parameters of surfactants were determined, and the degree of counterions binding, the composition of mixed micelles and the interaction parameter of surfactants in mixed micelles were calculated. The mixtures of SDS/Triton X-100 exhibit synergism in mixed micelle formation and the formed micelles are enriched in nonionic surfactant. The addition of the investigated metal ions additionally decreases CMC value of the mixture and in parts causes aggregation in the solution below CMC. The impact of Cd2+ and Zn2+ ions on the aggregation properties of the surfactant mixtures depends on the composition of the mixture and concentration and type of ion. For both studied metal ions the degree of counterion binding increases with metal ions concentration in the solution, but it is higher in the presence of Cd2+. It was found that cadmium ions bind to the micelles more effectively than zinc ions, which evidences a selectivity of the studied mixtures of surfactants to the investigated metal ions.

Celem pracy było zbadanie wpływu jonów cynku i kadmu na oddziaływania międzycząsteczkowe, agregację oraz stopień wiązania przeciwjonów w mieszaninach zawierających surfaktant anionowy (siarczan dodecylosodowy, SDS) oraz niejonowy (Triton X-100). Badania polegające na pomiarze przewodności elektrycznej wodnych roztworów wykonano dla mieszanin surfaktantów o różnej zawartości Tritonu X-100 (5%, 10%, 15%) oraz różnych stężeń badanych jonów metali (0,1; 0,5; 1 mmol/dm3). Na podstawie uzyskanych wyników wyznaczono parametry agregacji surfaktantów oraz stopień wiązania przeciwjonów do micel, skład mieszanych micel i parametr oddziaływań surfaktantów w mieszanych micelach. Mieszaniny SDS/Triton X-100 wykazują synergizm w tworzeniu mieszanych micel, a powstające micele są bogatsze w surfaktant niejonowy. Dodanie jonów badanych metali dodatkowo obniża CMC mieszaniny i częściowo wywołuje agregację w roztworze poniżej stężeń CMC. Wpływ jonów Cd2+ i Zn2+ na właściwości agregacyjne mieszanin surfaktantów zależy od składu mieszaniny oraz stężenia i rodzaju jonu. Dla obu badanych jonów metali stopień wiązania przeciwjonów jest tym większy im wyższe jest stężenie jonów metalu w roztworze, ale wyższy dla jonów Cd2+. Stwierdzono, że jony kadmu lepiej wiążą się do micel niż jony cynku, co świadczy o selektywności mieszanin surfaktantów w stosunku do badanych jonów.