خصائص ألكيل بوليجلوكوزيدات

على غرار إيثرات ألكيل بولي أوكسي إيثيلين،بولي جليكوسيدات ألكيلعادةً ما تكون مواد فعالة سطحية تقنية. تُنتج عبر طرق مختلفة من تخليق فيشر، وتتكون من توزيع أنواع بدرجات مختلفة من الغليكوزيدات، ويُشار إليها بمتوسط قيمة n. تُعرّف هذه القيمة بأنها نسبة إجمالي الكمية المولية للجلوكوز إلى الكمية المولية للكحول الدهني في بولي غلوكوزيد الألكيل، مع مراعاة متوسط الوزن الجزيئي عند استخدام مخاليط الكحول الدهني. وكما ذُكر سابقًا، فإن معظم بولي غلوكوزيدات الألكيل المهمة للتطبيق لها متوسط قيمة n يتراوح بين 1.1 و1.7. وبالتالي، فهي تحتوي على ألكيل أحادي الجلوكوزيدات وثنائي الجلوكوزيدات كمكونات رئيسية، بالإضافة إلى كميات أقل من ألكيل ثلاثي الجلوكوزيدات ورباعي الجلوكوزيدات الألكيلية، إلخ، وصولًا إلى ألكيل ثماني الجلوكوزيدات. بالإضافة إلى الأوليغومرات، توجد دائمًا كميات ضئيلة (عادةً 1-2%) من الكحولات الدهنية المستخدمة في تخليق بولي الجلوكوزيد، والأملاح، ويرجع ذلك أساسًا إلى التحفيز (1.5-2.5%). حُسبت الأرقام بناءً على المادة الفعالة. في حين يُمكن تعريف إيثرات ألكيل بولي أوكسي إيثيلين أو العديد من الإيثوكسيلات الأخرى بشكل لا لبس فيه من خلال توزيع الأوزان الجزيئية، فإن الوصف المماثل لا يكفي بأي حال من الأحوال لبولي جلوكوسيدات الألكيل لأن التزامرات المختلفة تؤدي إلى مجموعة أكثر تعقيدًا من المنتجات. ينتج عن الاختلافات بين فئتي المواد الخافضة للتوتر السطحي خصائص مختلفة نوعًا ما، ناتجة عن التفاعل القوي للمجموعات الرأسية مع الماء، وجزئيًا مع بعضها البعض.

تتفاعل مجموعة الإيثوكسيلات في بولي أوكسي إيثيلين ألكيل إيثر بقوة مع الماء، مُشكّلةً روابط هيدروجينية بين جزيئات الإيثيلين والأكسجين والماء، مما يُؤدي إلى تكوين أغلفة ترطيب ميسيلارية تكون فيها بنية الماء أكبر (إنتروبيا ومحتوى حراري أقل) مقارنةً بالماء العادي. تتميز بنية الترطيب بديناميكية عالية. عادةً ما يرتبط ما بين جزيئين إلى ثلاثة جزيئات ماء بكل مجموعة من مجموعات الإيثوكسيلات.

بالنظر إلى مجموعات رأسية من الجلوكوزيل بثلاث وظائف هيدروكسيل لأحادي الجلوكوزيد أو سبع وظائف هيدروكسيل لثنائي الجلوكوزيد، يُتوقع أن يكون سلوك الجلوكوزيد الألكي مختلفًا تمامًا عن سلوك إيثرات ألكيل بولي أوكسي إيثيلين. إلى جانب التفاعل القوي مع الماء، توجد أيضًا قوى بين مجموعات رأسية من المواد الخافضة للتوتر السطحي في الميسيلات وفي أطوار أخرى. في حين أن إيثرات ألكيل بولي أوكسي إيثيلين المماثلة تكون وحدها سوائل أو مواد صلبة منخفضة الانصهار، فإن بولي جلوكوسيدات الألكيلية تكون مواد صلبة عالية الانصهار بفضل الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات بين مجموعات الجلوكوزيل المتجاورة. تتميز هذه المواد بخصائص بلورية سائلة حرارية التوجه مميزة، كما سيتم مناقشته لاحقًا. كما أن الروابط الهيدروجينية بين الجزيئات بين مجموعات الرأس مسؤولة عن ذوبانها المنخفض نسبيًا في الماء.

أما بالنسبة للجلوكوز نفسه، فإن تفاعل مجموعة الجلوكوزيل مع جزيئات الماء المحيطة به ناتج عن روابط هيدروجينية مكثفة. في الجلوكوز، يكون تركيز جزيئات الماء رباعية السطوح أعلى منه في الماء وحده. لذا، يمكن تصنيف الجلوكوز، وربما أيضًا جلوكوسيدات الألكيل، على أنه "مُصنِّع للبنية"، وهو سلوك مشابه نوعيًا لسلوك الإيثوكسيلات.

بالمقارنة مع سلوك ميسيل الإيثوكسيلات، فإن ثابت العزل الكهربائي السطحي الفعال للغلوكوزيد الألكي أعلى بكثير، وهو أقرب إلى ثابت العزل الكهربائي للماء منه إلى ثابت العزل الكهربائي للإيثوكسيلات. وبالتالي، فإن المنطقة المحيطة بالمجموعات الرأسية في ميسيل الجلوكوزيد الألكي تكون مائية.