Tensiden

Inledning
Tensider har en egenskap som skiljer de från övriga molekyler, de är amfifila. Det innebär att en del av molekylen har en struktur som gör den hydrofob, vattenhatande. Den här delen av tensiden benämns "svans". Det är i regel en rak eller grenad alkylkedja med 8-20 kolatomer.

Resten av molekylen är hydrofilt, vattenälskande och delen benämns "huvud". Huvudet klassificeras in i fyra grupper:

• De anjoniska (negativt laddade)
• De katjoniska (positivt laddade)
• De nonjoniska (oladdade)
• De zwitterjoniska (har en positiv och en negativt laddad grupp)

Att en tensid är både hydrofil och hydrofob gör att den aldrig kan trivas löst i ett ämnes bulkfas. Eftersom ämnet antingen är hydrofilt eller hydrofobt. Tensiden blir således ytaktiv, den trivs i gränsytor mellan olika faser. Där den hydrofoba svansen kan vara finnas i en hydrofob fas och det hydrofila huvudet kan finnas i en hydrofilfas.

Ett exempel tensider tillsäts till en glasbägare med vatten(hydrofilt), huvudet trivs bra men svansen som är hydrofob trivs inte alls. Det är ”energimässigt ofördelaktigt” för tensiden att befinna sig i det här tillståndet därför kommer tensiden att söka sig mot den mest hydrofoba fasen och placera sig där med huvudet i vattnet och svansen mot den hydrofoba fasen exempelvis luft. Tensiden befinner sig då i en energimässigt fördelaktig position.

Miceller
Ökas koncentrationen tensid i vattnet kommer tillslut gränsytan mellan vatten och luft vara fullpackade med tensider. Om bägaren är hydrofob, men inte lika hydrofob som luften kommer det att vara dit som de hydrofoba svansarna söker sig. Om vi istället förutsätter att bägaren är hydrofil kommer de hydrofoba svansarna inte ha någon ny gränsyta att söka sig till. Det är då miceller bildas(se bild t.h.), miceller kan liknas vid klot av tensider där alla svansar riktar sig in mot klotets centrum. Det medför att alla huvuden kommer att ligga som en sfär runt svansarna, tensiderna befinner sig i en energimässigt fördelaktig position. Miceller kommer även att bildas i det hydrofoba kärlet.

Om man ökar koncentrationen tensid ytterligare kommer antalet miceller och tillslut kommer micellerna gå ihop och bilda dubbellager som kan liknas vid cellmembran.
Tensid (Schematisk bild)
Svans: Den blå delen
Huvud: Den gula delen


Tensid (Struktur)
Svans: Den blå delen
Huvud: Den gula delen


Micell, svansarna inåt och huvuden utåt

CMC
När tensidernas svansar har uttömt sina möjligheter att hitta en yta att fästa sig mot bildas fler och fler miceller. Denna punkt kallas kritiska micellkoncentrationen (från engelskans ”Critical micelle concentration) och förkortas cmc. Antalet monomerer (tensidmolekyler) som är fria i lösningen är alltid konstant, överskottet bildar miceller. Tensiderna i micellen är inte stenhårt fästa vid varandra, utan lossnar hela tiden och byter plats med varandra och ersätter de unimerer som eventuellt försvinner från lösningen.