Los productos de limpieza suelen tener tensioactivos o partículas que sirven como agentes activos en la superficie del agua. Las moléculas están estructuradas con una cabeza que es atraída por el agua, mientras que la cola es repelida. Esta cola se adhiere al aceite y la grasa y puede suspender la suciedad en una solución acuosa. Cuando estas partículas alcanzan una densidad en la superficie donde no caben más allí, esto se denomina típicamente concentración micelar crítica. Una micela es una estructura esférica o elíptica que se forma cuando las moléculas de surfactante se juntan y las cabezas se juntan en la superficie mientras que las colas apuntan hacia adentro.
La concentración de micelas crítica es una medida que puede ayudar a determinar cuándo los tensioactivos formarán estas estructuras. Los factores que pueden usarse para predecir la formación de micelas incluyen la tensión superficial. La tensión en la superficie del agua normalmente disminuye con una mayor concentración de tensioactivos. Las variables de concentración de partículas y tensión superficial se pueden graficar para proporcionar una pista visual sobre el inicio matemático de la concentración de micelas crítica. Los instrumentos controlados por computadora y el software de laboratorio se utilizan a menudo para controlar las soluciones y tomar estas medidas.
Otros factores que pueden afectar la concentración crítica de micelas son la temperatura, la presión atmosférica y otras sustancias tensioactivas en la solución. Las micelas generalmente se forman solo por encima de cierta temperatura. La concentración de micelas de dodecil sulfato de sodio en agua, por ejemplo, es típicamente 77 ° F (25 ° C) si no se agregan otros compuestos. Se exponen menos partes de los tensioactivos repelidos por el agua, lo que generalmente reduce la energía y la tensión superficial del fluido.
Una vez que se alcanza la concentración crítica de micelas, cualquier surfactante agregado generalmente forma micelas inmediatamente. La conductancia, así como las propiedades fotoquímicas de una solución, también pueden afectar el punto de formación de las micelas, pero la forma en que se mide la solución puede afectar estos y, por lo tanto, la concentración crítica de las micelas. Por lo general, es importante saber cuántas moléculas de tensioactivo hay en la interfaz de la superficie y cuántas quedan a granel. A veces, las burbujas de aire que suben a la superficie pueden alterar la interfaz y reducir la concentración general de tensioactivos.
Las propiedades de los tensioactivos se pueden trazar para determinar las tasas de cambio. Dentro de un cierto rango, se puede encontrar la concentración; esto a menudo se logra mediante la experimentación y el cálculo matemático. A menudo es posible realizar la medición inversa, que puede ser útil a bajas concentraciones de tensioactivo y cuando hay grandes cantidades de disolvente.