micelės: tiesioginės (a – sferinė, b – elipsinė, c – cilindrinė) ir atvirkštinė (d)
micèlė (lot. mica – trupinys, grūdelis), koloidinio tirpalo dispersinės fazės atskira dalelė skystoje dispersinėje terpėje; daugelio taisyklingai išsidėsčiusių molekulių asociatai. Sudaryta iš kristalinio arba amorfinio branduolio ir paviršinio sluoksnio, kuriame yra dispersinės terpės molekulių. Jei skystoji terpė yra vanduo, susidaro tiesioginė micelė (hidrofilinė micelės dalis nukreipta į vandenį, hidrofobinė – į vidų), jei organinis skystis – atvirkštinė micelė (hidrofilinė micelės dalis nukreipta į vidų, hidrofobinė – į išorę).
Liofilinių koloidinių tirpalų micelės molekulės orientuotos taip, kad hidrofiliniai radikalai sudaro išorinį sluoksnį, o hidrofobinės grupės – branduolį. Liofobinių koloidinių tirpalų micelės molekulės orientuojasi atvirkščiai. Micelės susidaro tam tikrame, kiekvienai medžiagai būdingame temperatūrų intervale – Kraffto (žemiausia micelės susidarymo temperatūra) ir susidrumstimo (aukščiausia nejonogeninių paviršinio aktyvumo medžiagų micelių susidarymo temperatūra yra 323–333 K) taškuose.
Micelės forma priklauso nuo paviršinio aktyvumo medžiagos koncentracijos, pvz., paviršinio aktyvumo medžiagos koncentracijai esant nedaug didesnei už kritinę micelės susidarymo koncentraciją, susidaro sferinės (Hartley) micelės. Šias miceles sudaro 20–100 amfifilinių molekulių, kurių dydis – apie 4 nanometrai. Kai tirpalas praskiedžiamas, micelė suyra į atskiras molekules. Didėjant paviršinio aktyvumo medžiagų koncentracijai susidaro elipsinės micelės, kurios pamažu virsta cilindrinėmis. Didėjant koncentracijai t. p. gali susidaryti lamelinės ir vezikulinės micelės, kai micelės hidrofilinės grupės plotas, tūris ir hidrofobinio galo ilgis yra tam tikro optimalaus dydžio. Miceliniame tirpale gali susidaryti geliai ir liotropiniai skystieji kristalai, kai paviršinio aktyvumo medžiagų koncentracijos didelės. Viena svarbiausių micelės savybių yra jos gebėjimas soliubilizuoti – padidinti angliavandenilių tirpumą vandeniniuose micelių tirpaluose arba padidinti polinių skysčių tirpumą, kai micelės yra atvirkštinės. Šis procesas naudojamas mikroemulsijoms gauti.
micelių susidarymo vandeniniame tirpale schema
Micelės naudojamos micelinėje katalizėje, taikomojoje chemijoje, medicinoje, biologijoje. Tirpaluose, sudarytuose iš tiesioginių micelių, pvz., valiklių, šampūnų tirpaluose, geriau tirpsta vandenyje netirpios medžiagos, nes mažėja soliubilizuotos medžiagos termodinaminis aktyvumas. Tirpalai, sudaryti iš atvirkštinių micelių, naudojami nešvarumams iš audinių šalinti sausuoju būdu. Micelių tirpalais soliubilizuojami įvairūs junginiai, šalinamas nemalonus maisto produktų kvapas, didinamas hidrofobinių medžiagų tirpumas; jie naudojami organinėms ir fermentinėms reakcijoms katalizuoti (soliubilizuoja reakcijos terpėje blogai tirpstančius reagentus ir padidina reakcijos greitį iki 10 000 kartų).