实验十五表面活性剂的临界胶束浓度的测定

《实验十五表面活性剂的临界胶束浓度的测定》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验十五、表面活性剂的临界胶束浓度的测定实验目的及要求1、用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。2、了解表面活性剂的特性及胶束形成原理。3、掌握电导率仪的使用方法。实验原理临界胶束浓度（criticalmicelleconcentration.CMC）即指形成胶束的最低浓度。形成胶束的表面活性剂溶液，由于溶液结构的变化导致溶液的一系列物理化学性质（如渗透压、浊度、光学性质、电导、表面张力等）发生转折性变化。在表面活性剂溶液的性质与浓度的关系曲线上，位于临界胶束浓度处出现转折点。这是测定临界胶束浓度的实验依据。具有明显“两亲”性质的分子，即含有亲

2、油的足够长的(大于10-12个碳原子)烃基，又含有亲水的极性基团(通常是离子化的)，由这一类分子组成的物质称为表面活性剂，如肥皂和各种合成洗涤剂等，表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的，若按离子的类型分类，可分为三大类:①阴离子型表面活性剂，如羧酸盐(肥皂)，烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠)，烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等；②阳离子型表面活性剂，主要是胺盐，如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺；③非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯类。表面活性剂进入水中，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。当溶液浓度加大到一定程

3、度时，许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的集团，形成”胶束”。以胶束形式存在于水中的表面活性物质是比较稳定的。表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度（criticalmicelleconcentration），简称CMC。CMC可看作是表面活性对溶液的表面活性的一种量度。因为CMC越小，则表示此种表面活性剂形成胶束所需浓度越低，达到表面饱和吸附的浓度越低。也就是说只要很少的表面活性剂就可起到润湿、乳化、加溶、起泡等作用。在CMC点上，由于溶液的结构改变导致其物理及化学性质(如表面张力，电导。渗透压，浊度，光学性质等)同浓度的关系

4、曲线出现明显的转折，如图1所示。因此，通过测定溶液的某些物理性质的变化，可以测定CMC。图1十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系这个特征行为可用生成分子聚集体或胶束来说明，当表面活性剂溶于水中后，不但定向地吸附在溶液表面，而且达到一定浓度时还会在溶液中发生定向排列而形成胶束。表面活性剂为了使自己成为溶液中的稳定分子，有可能采取的两种途径：一是把亲水基留在水中，亲油基伸向油相或空气;二是让表面活性剂的亲油基团相互靠在一起，以减少亲油基与水的接触面积。前者就是表面活性剂分子吸附在界面上，其结果是降低界面张力，形成定向排列的单分子膜，后者就形成了胶

5、束。由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相互吸引，使表面活性剂能稳定溶于水中。随着表面活性剂在溶液中浓度的增长，球形胶束可能转变成棒形胶束，以至层状胶束，如图1所示。后者可用来制作液晶，它具有各向异性的性质。仪器与试剂电导率仪1台（附带电导电极1支）容量瓶(50mL)12只，氯化钾(分析纯)，恒温水浴1套，十二烷基硫酸钠(分析纯)，容量瓶(1000mL)1只，电导水。实验步骤1、用电导水或重蒸馏水准确配制0.01mol·L-1的KCl标准溶液。2、在12个50ml容量瓶中分别移取1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、1

6、6.0、18.0、20.0ml0.05M十二烷基磺酸钠溶液，稀释至刻度，分别配制0.001、0.002、0.004、0.006、0.008、0.01、0.012、0.014、0.016、0.018、0.02M的待测溶液，3、用电导率仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电导率。每个溶液的电导率读数3次，取平均值。换溶液时用此溶液清洗电导电极，列表记录各溶液对应的电导率,换算成摩尔电导率。4、实验结束后洗净电导池和电极，并测量水的电导率。数据记录和处理实验温度：大气压：1、将实验数据记录于下表：№0.5十二烷基磺酸钠ml浓度(mol/l)电导率(mΩ/cm)

7、浓度的平方根（C1/2）摩尔电导率110.001220.002340.004460.006580.0086100.0107120.0128140.0149160.01610180.01811200.0202、以K—C作图，求CMC；3、以λm—作图，求CMC；4、查文献值，计算误差，比较两种作法的准确性实验注意事项1、清洗电导电极时，两个铂片不能有机械摩擦，可用电导水淋洗，后将其竖直，用滤纸轻吸，将水吸净，并且不能使滤纸沾洗内部铂片。2、注意电导率仪应有低到高的浓度顺序测量样品的电导率。3、电极在冲洗后必须擦干，以保证溶液浓度的准确，电极在使用过程

8、中其极片必须完全浸入到所测的溶液中。