Egenskapene til alkylpolyglukosider

I likhet med polyoksyetylenalkyletere,alkylpolyglykosiderer vanligvis tekniske overflateaktive stoffer. De produseres via forskjellige moduser for Fischer-syntese og består av en fordeling av arter med forskjellige grader av glykosidering angitt med en gjennomsnittlig n-verdi. Dette er definert som forholdet mellom den totale molare mengden glukose og den molare mengden fettalkohol i alkylpolyglukosid, tatt i betraktning den gjennomsnittlige molekylvekten når fettalkoholblandinger brukes. Som allerede nevnt har de fleste av alkylpolyglukosidene av betydning for anvendelse en gjennomsnittlig n-verdi på 1,1-1,7. Derfor inneholder de alkylmonoglukosider og alkyldiglukosider som hovedkomponenter, samt mindre mengder alkyltriglukosider, alkyltetraglukosider, etc. opp til alkyloktaglukosider i tillegg til oligomerene, mindre mengder (typisk 1-2%) av fettalkoholer som brukes i syntesen polyglukose, og salter, hovedsakelig på grunn av katalyse (1,5-2,5%), er alltid tilstede. Tallene er beregnet med hensyn til aktivt stoff. Mens polyoksyetylenalkyletere eller mange andre etoksylater kan defineres entydig ved en fordeling av molekylvekter, er en analog beskrivelse på ingen måte tilstrekkelig for alkylpolyglukosider fordi forskjellig isomerisme resulterer i et mye mer komplekst produktspekter. Forskjellene i de to surfaktantklassene resulterer i ganske forskjellige egenskaper som stammer fra den sterke interaksjonen mellom hodegruppene og vannet og delvis med hverandre.

Etoksylatgruppen til polyoksyetylenalkyleteren interagerer sterkt med vann og danner hydrogenbindinger mellom etylenoksygen- og vannmolekylene, og bygger derfor opp micellære hydreringsskall hvor strukturen av vann er større (lavere entropi og entalpi) enn i bulkvann. Hydratiseringsstrukturen er svært dynamisk. Vanligvis er mellom to og tre vannmolekyler assosiert med hver EO-gruppe.

Med tanke på glukosylhodegrupper med tre OH-funksjoner for et monoglukosid eller syv for et diglukosid, forventes alkylglukosid-oppførselen å være svært forskjellig fra polyoksyetylenalkyleterne. Foruten det sterke samspillet med vann, er det også krefter mellom de overflateaktive hodegruppene i micellene så vel som i andre faser. Mens sammenlignbare polyoksyetylenalkyletere alene er væsker eller lavtsmeltende faste stoffer, er alkylpolyglukosider høyere smeltende faste stoffer på grunn av intermolekylær hydrogenbinding mellom tilstøtende glukosylgrupper. De viser distinkte termotropiske flytende krystallinske egenskaper, som vil bli diskutert nedenfor. Intermolekylære hydrogenbindinger mellom hodegruppene er også ansvarlige for deres relativt lave løselighet i vann.

Når det gjelder glukose i seg selv, skyldes interaksjonen mellom glukosylgruppen og de omkringliggende vannmolekylene omfattende hydrogenbinding. For glukose er konsentrasjonen av tetraedrisk ordnede vannmolekyler høyere enn i vann alene. Derfor kan glukose, og sannsynligvis også alkylglukosider, klassifiseres som en "strukturmaker", en oppførsel som kvalitativt ligner den til etoksylatene.

Sammenlignet med oppførselen til etoksylatmicellen, er den effektive dielektriske grensesnittkonstanten til alkylglukosid mye høyere og mer lik den for vann enn den for etoksylatet. Dermed er området rundt hodegruppene ved alkylglukosid-micellen vandig-lignende.