Mizellen

Mizellen sind Aggregate (Assoziate) aus amphiphilen Molekülen (Tenside, die sich in einem Dispersionsmedium (meist Wasser) spontan zusammenlagern (Selbstaggregation). Mizellen bilden sich ab einer bestimmten Stoffkonzentration aufgrund der Neigung der Tenside zur Phasentrennung. Das bedeutet, die hydrophilen Teile (Köpfe) der Tensidmoleküle richten sich zu den angrenzenden Wassermolekülen aus, wogegen sich die hydrophoben Teile (Schwänze) sich zusammen lagern und somit eine eigene Phase bilden (siehe Grafik).

Datei:Micellen.png

Mizelle in Wasserlösung

In organischen Lösungsmitteln gibt es auch Mizellen, nur mit umgekehrter Orientierung. Desweiteren gibt es neben Kugeln auch viele andere geometrische Formen (Stäbchen, Plättchen etc.) je nach Größen- und Längenverhältnis von Kopf zu Schwanz.

Mizellbildungsprozeß

           Mizellbildungsprozeß

Der Mizellbildungsprozeß läuft spontan ab, das heißt ihm liegt ein thermodynamisches Gleichgewicht zugrunde. Die treibende Kraft dabei ist die Freisetzung von Wassermolekülen, die zuvor mit den Tensidmolekülen assoziiert waren, wodurch die Entropie zunimmt. Die Wärme (Enthalpie) der Mizellbildung läßt sich wie folgt beschreiben:

$-n\cdot \left({\frac {\delta \ln c_{k}}{\delta T}}\right)={\frac {\Delta H_{m}}{RT^{2}}}$

n $c_{k}$ T R $\Delta H_{m}$

Konstante, variiert zwischen 1 und 2 je nach Ladung der Mizellen kritische Konzentration zur Mizellbildung (engl. cmc) Temperatur in Kelvin universelle Gaskonstante Mizellbildungsenthalpie

Die Mizelle bildete möglicherweise den Urahn der Zelle. Durch die beschriebene Strukturierung bilden sich semipermeable Membrane, welche die bemerkenswerte Fähigkeit besitzen, der fundamental gültigen Zunahme der Entropie entgegenzuwirken und so eine Grundvoraussetztung des Lebens zu schaffen: Ordnung.

Weblinks

• http://www.weltderphysik.de/themen/stoffe/materialien/weich/kolloide/ Allgemeines über Kolloide