Cos’è una micella e come si forma
Le micelle sono aggregati che si formano in soluzioni acquose tra specie che presentano parti idrofile e parti idrofobe. Il termine fu coniato dai botanici svizzeri Karl Nägeli e Simon Schwendener nel 1877 per descrivere aggregati molecolari o particelle cristalline di cellulosa, che consideravano i mattoni delle cellule vegetali.
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Alcuni esempi di specie che possono formare micelle sono i sali derivanti da acidi grassi. Questi sali presentano una testa polare ionica costituita dal gruppo carbossilato e una lunga catena carboniosa non polare.
La parte polare dei sali è idrofila, mentre la parte non polare è idrofoba o lipofila. Queste proprietà portano le soluzioni acquose di tali sostanze a formare aggregati ordinati come le micelle.
Struttura delle micelle e comportamento in soluzione
Nelle micelle, i gruppi polari si orientano verso l’acqua, che è una specie polare, mentre le parti idrofobe sono dirette verso l’interno della micella. Questo comportamento è dovuto alle caratteristiche delle parti idrofile e idrofobe delle molecole che formano le micelle.
Le molecole che mostrano queste caratteristiche includono l’oleato di sodio e lo stearato di potassio. Quando la concentrazione di tali molecole è bassa, si comportano da elettroliti dissociandosi nei loro ioni. Questa concentrazione critica è chiamata concentrazione micellare critica (CMC).
A concentrazioni più elevate, le parti idrofobe delle molecole si avvicinano l’una all’altra, creando raggruppamenti con dimensioni colloidali. Ogni raggruppamento assume una geometria generalmente sferica per ridurre il contatto delle parti idrofobe con il solvente.
Ruolo delle micelle nei tensioattivi
I tensioattivi sono sostanze che abbassano la tensione superficiale di un liquido, agevolando la bagnabilità delle superfici. Le micelle sono cruciali nei tensioattivi, in quanto costituiscono gli aggregati che permettono di abbassare la tensione superficiale.
I tensioattivi sono classificati in anionici, non ionici e cationici. Le micelle respingono reciprocamente per via della repulsione elettrostatica delle parti ionizzate, impedendo alle particelle di oli e grassi di riaggregarsi e mantenendole sospese nell’acqua.
Applicazioni delle micelle
Le micelle polimeriche sono state impiegate come vettori per la somministrazione di farmaci, grazie alle loro proprietà di solubilizzare agenti farmaceutici poco solubili, biocompatibilità, longevità e stabilità elevata. Queste caratteristiche le rendono utili in diversi contesti farmaceutici.
