Le Micelle sono degli aggregati di molecole anfipatiche sospese in una fase colloidale.
La molecola anfipatica è una molecola costituita da una testa fortemente polare e/o ionica legata ad una catena apolare, come uno scheletro di atomi di C e H oppure una struttura ciclica apolare.
Le micelle si formano quando la concentrazione della molecola tensioattiva, che ha in genere una sola lunga catena idrofoba, supera una certa concentrazione, detta concentrazione micellare critica (CMC), oltre la quale le molecole anfipatiche si aggregano tra di loro.
Se questo valore di CMC non viene superato, esse tendono a disporsi sull’interfaccia acqua-aria abbassando la tensione superficiale dell’acqua.
C’è una ragione per questa diversa disposizione delle micelle.
La ragione è che devono disporsi in modo tale da minimizzare i contatti tra le code apolari e l’acqua che altrimenti sarebbe costretta ad un alto grado di organizzazione con conseguente
abbassamento di entropia.
In questo modo si massimizzano i legami che la testa polare forma con l’acqua che favorisce una entalpia del processo negativa, anche se molto bassa.
All’interno di queste micelle NON esiste l’acqua ma possono esistere molecole apolari.
Quando invece la molecola anfipatica ha due catene idrofobe, gli aggregati che si formano sono di tipo molto diverso e costituiscono un doppio strato lipidico, piano oppure globulare. In queste nuove struttura l’acqua e composti polari possono trovarsi all’interno del liposoma. Sia le micelle che il liposoma sono molto usate nella cosmesi. Se il liquido è apolare si hanno le micelle inverse: le code apolari puntano verso l’esterno, mentre le teste polari sono verso l’interno a contatto con eventuali molecole di acqua.
Questa è una micella della dodecilfosfocolina, analoga a quelle che si formano in ambiente acquoso in cui si è disciolto un detergente.. La vissualizzazione in wireframe ci permette di vedere come le molecole di acqua stiano soltanto all’esterno della micella. Nella prossima sono state nascoste le molecole di acqua e resta l’aggregato micellare.Qui invece viene visualizzata con i raggi di VanderWalls la singola molecola di dodecil fosfocolinaSi possono notare le teste polarie le code apolari. Di seguito è mostrata una molecola di fosfatilcolina con i volumi di VanderWalls
Senza volumi di vanderwalls. Si vada a questa pagina per il doppio strato.
Qui di seguito ci sono alcune strutture di doppio strato calcolate che mostrano la zona di contatto tra la goccia di acqua e il doppio strato lipidico.
Ruotando la molecola potremo notare l’interfaccia molecola d’acqua a contatto con le teste polari dei fosfolipidi.
In quest’altra la molecola d’acqua si trova a contatto con le code apolari degli acidi grassi con in quali non ha alcuna interazione.
Questo è il doppio strato completo con l’acqua alle interfacce polari.
Per approfondire