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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 17, Number 2
JKCSEZ 17(2)
April 20, 1973 

Acustic Study on the Kinetics for the Dissociation-Recombination Reaction between Micelle and Counter-ion in Dodecyl Pyridinium Bromide Solution

Dodecyl Pyridinium Bromide 수용액중의 Micelle과 Counter-Ion 간의 해리-재결합반응에 대한 초음파에 의한 반응속도론적 연구
Kun Moo Lee

계면활성제 dodecyl pyridinium bromide(D.P.B.) 20℃ 농도 5∼100mM 수용액 중에서 0.1Mc 초음파의 흡수 계수를 측정하였다. 감 존재 여부에 관계없이 임계 micelle 농도(c.m.c.)이상의 농도에서만 초음파 초과 흡수가 관측되었다. 초음파 흡수 곡선에서 D.P.B.수용액 60mM부근에 초과 흡수 및 relaxation 진동수의 불연속적인 변화를 관측하였다. 또 점성 계수, 전기 전도도, 초음파 속도들의 농도 곡선에서도 같은 농도에서 불연속적인 변화를 나타낸다. 따라서 이 농도 부근에서 D.P.B.의 micelle의 성질에 변화가 일어나고 있다고 결론지을 수 있다. 초음파 초과 흡수의 mechanism은 반응에 기인됨을 알았다. 여기서 M2, M1은 다른 형의 micelle이다. 정, 역방향의 반응속도 상수는 각각 6.9×105sec-1, 6.7×1010sec-1mole-2임이 관측되었다. 이 반응 mechanism의 자유 에너지, enthalpy, entropy 및 활성화 에너지를 산출하였다.

The ultrasonic absorption of Dodecyl pyridinium bromide (D.P.B.) in aqueous solution has been measured at 20℃ over a range of frequencies between 0.1 mc and 90 mc and a range of concentrations from 5 to 100 mM. The excess absorption was observed only in the solutions the concentration of which was higher than the critical micellar concentration (c.m.c.) both in the presence and absence of salt. The excess absorption of sound and the relaxation frequencies obtained from the absorption curves show a discontinuity with the variation of the concentration of D.P.B. in the neighborhood of 60 mM. Other properties such as viscosity, conductivity and velocity of sound also exhibit such a change near the same concentration. It is concluded that a change in the properties of the micelles of D.P.B. occurs in the neighborhood of this concentration. The mechanism of the observed ultrasonic excess absorption in attributed to the reaction M2 ↔ M1 + 2Br- where M2 and M1 are two types of micelles. The rate constants of forward and backward reactions are found to be 6.9 × 105sec-1and 6.7 × 1010mole-2sec-1 respectively. Some kinetic characteristics including free energy, enthalpy, entropy and activation energy were calculated.

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