Numéro
J. Physique Lett.
Volume 46, Numéro 20, octobre 1985
Page(s) 953 - 960
DOI https://doi.org/10.1051/jphyslet:019850046020095300
J. Physique Lett. 46, 953-960 (1985)
DOI: 10.1051/jphyslet:019850046020095300

Effect of temperature on the aggregation behaviour of nonionic surfactants in aqueous solutions

R. Zana et C. Weill

Institut Charles Sadron (CRM-EAHP), CNRS-ULP, Greco Microemulsion Strasbourg, 6, rue Boussingault, 67083 Strasbourg Cedex, France


Abstract
The effect of temperature on the aggregation behaviour of nonionic surfactants in aqueous solution has been investigated by means of transient fluorescence probing (intramicellar excimer formation by pyrene). For surfactants of the C12H25En type (E = ethyleneoxide group, n = 6, 8, 9) the number average aggregation number N of the micelle is nearly independent of the temperature T when T is below TC - 35 (TC = critical temperature). In the range TC - 35 < T < TC, N increases with T, up to TC. In the same range, extensive pyrene migration from micelle to micelle is observed. This process is thought to take place through micelle collisions with temporary and partial merging. Triton X-100 was also investigated and found to behave somewhat differently with an increase of N with T and probe migration in the whole T-range.


Résumé
L'effet de la température sur les propriétés micellaires de tensioactifs non ioniques a été étudié par déclin de fluorescence (formation d'excimère intramicellaire) du pyrène solubilisé dans les micelles. Pour les surfactants du type C12H25En (E = groupe oxyde d'éthylène; n = 6, 8, 9) le nombre micellaire moyen en nombre N est pratiquement indépendant de la température T quand T < TC - 35 (TC = température critique du système). Dans le domaine TC - 35 < T < T C, N augmente avec T, jusqu'à TC. Dans le même domaine on note l'existence d'une migration inter-micellaire du pyrène. La vitesse de cette migration augmente très rapidement avec T. Ce processus semble se produire par l'intermédiaire de collisions entre micelles accompagnées d'une fusion temporaire et partielle des micelles. Un autre surfactant non ionique étudié, le Triton X-100, se comporte de façon un peu différente : N augmente avec T et le processus de migration existe dans tout le domaine de température étudié.

PACS
8270D - Colloids.

Key words
colloids -- excimers -- fluorescence -- aggregation -- nonionic surfactants -- aqueous solutions -- transient fluorescence probing -- intramicellar excimer formation -- pyrene -- Triton X 100