On the relation between viscosity and critical micelle concentration of detergent solutions

Summaryi)Viscosity of three kinds of aq. solution of ionic detergent, potassium caprate, sodium oleate and dodecylamine hydrochloride, is measured and CMC is calculated from viscosity number,ηsp/c, by the new method of the present authors.ii)Micellar molecular weight calculated from intrinsic viscosity by the method of the present authors coincides moderately with that from CMC and from literature.iii)The influence of diffusion potential is investigated by measuring dependence of diffusion coefficient on concentration of added electrolyte for potassium caprate and sodium oleate. It is found that its influence is larger for sodium oleate than for potassium caprate.iv)Concentration dependence of diffusion coefficient of aq. solution of potassium caprate and sodium oleate is measured. It is shown that diffusion coefficient varies suddenly near the 1st and 2nd CMC. It is also concluded that micelle is moderately monodisperse in both cases.v)Thickness of hydration layer of micelle is calculated from diffusion coefficient at the 1st CMC and micellar molecular weight from which was found that the hydration layer on micelle may be about monomolecular at most.Zusammenfassung1.Die Viskositätsmessungen wurden an wässerigen Lösungen einiger oberflächenaktiver Substanzen, nämlich Kalium-Kaprinat, Natrium-Oleat und Dodezylaminhydrochloriden durchgeführt, und ihre kritische Mizellkonzentration (CMC) nach neuer Methode des Verfassers berechnet.2.Das aus der Viskositätszahl berechnete mizellare Molekulargewicht nach der Methode des Verfassers stimmt zufriedenstellend überein mit den Werten aus CMC und auch mit denen anderer Autoren.3.Der Einfluß zugefügter Elektrolyte auf den Diffusionskoeffizienten der oberflächenaktiven Substanzen wurde gemessen. Natrium-Oleat ist empfindlicher als Kalium-Kaprinat.4.Die Diffusionskoeffizienten zeigen in der Nähe der ersten sowie der zweiten CMC merkwürdige Änderungen. Dabei wurde zugleich festgestellt, daß die Mizellen der genannten oberflächenaktiven Substanzen ziemlich monodispers sind.5.Die Dicke der Hydratationsschicht der Mizellen wurde ebenfalls berechnet. Sie ist bei den ersten CMC nicht größer als eine Molekülschicht.