文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度

电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度

电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度

电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度

电导法测定AES的临界胶束浓度

电导法测AES的临界胶束浓度及温度对其影响 班级:1285031 学号:20 姓名:裴海睿 室温:21.9 ℃大气压101.27Kpa 指导教师:实验日期:2014.4.26

前言 表面活性剂: 加入很少量时会显著降低溶液的表面张力,改变体系的表面状态,从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用,这些物质称为表面活性剂。 表面活性剂原理:通过分子中不同部分分别对于两相的亲和,使两相均将其 看作本相的成分,分子排列在两相之间,使两相的表面相当于转入分子内部。从而降低表面张力。由于两相都将其看作本相的一个组分,就相当于两个相与表面活性剂分子都没有形成界面,就相当于通过这种方式部分的消灭了两个相的界面,就降低了表面张力和表面自由能。 表面活性剂的作用:表面活性剂具有洗涤、润湿、渗透、分散、乳化、破 乳、增溶、起泡、消泡、润滑、减摩、柔软、防静电、防锈、防腐蚀、匀染、杀菌、增稠等各方面的作用和功能。 表面活性剂的应用:除大量用于合成洗涤剂和化妆品工业外, 还表面活性 剂的广泛应用于纺织、印染、造纸、皮革、食品、医药、石油、化纤、塑料、农药、涂料、染料、化工、采矿、选矿、农业等各个领域。表面活性剂素有“ 工业味精” 之称。可以说, 润湿、渗透、分散都与表面活性剂的表面张力的降低有关, 只是侧重有所不同[1]。 表面活性剂的意义:表面活性剂是从20 世纪50 年代开始随着石油化工业 的飞速发展而兴起的一种新型化学品,是精细化工的重要产品,享有“工业味精”的美称。它几乎渗透到一切技术经济部门。当今,表面活性剂产量大,品种逾万种。随着世界经济的发展以及科学技术领域的开拓,表面活性剂的发展更加迅猛,其应用领域从日用化学工业发展到石油、食品、农业、卫生、环境、新型材料等技术部门。但在表面活性剂给人们生活、给工农业生产带来极大方便的同时,也给环境带来了污染,因此,研究表面活性剂发展及其趋势,对表面活性剂工业,乃至我国整体工业经济有着非常重要作用和意义[2]。 测定CMC的原理和方法: 光散发法

电导法测定表面活性剂临界胶束浓度(CMC)

一.实验目的与要求 (1)了解表面活性剂的特性及胶束形成原理。 (2)用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 (3)掌握电导率仪的使用方法。 二.实验仪器及药品 仪器:DDS-307型电导率仪2台;电导电极2支;恒温水浴1套;500mL容量瓶4只,100mL 容量瓶12只。 试剂:0.050mol/L十二烷基硫酸钠(分析纯);0.050mol/L十二烷基苯磺酸钠(分析纯); 0.050mol/L十六烷基三甲基溴化铵(分析纯);0.050mol/L十二烷基三甲基溴化铵(分析纯);氯化钾(分析纯),电导水。 三.实验原理 1.表面活性剂的特性及胶束形成原理。 能使溶液表面张力明显降低的溶质称为表面活性剂,表面活性剂分子是由亲水性的极性基团(通常是离子化)和憎水性的非极性基团(具有8-18个碳原子的直链烃或环烃)所组成的有机化合物。按离子的类型可将其分为三大类: (1)阴离子型表面活性剂 如羧酸盐(肥皂,C17H35COONa),烷基硫酸盐[十二烷基硫酸钠,CH3(CH2)SO4Na],烷基磺酸盐[十二烷基苯磺酸钠,CH3(CH2)11C6H5SO3Na]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盐酸盐[叔胺盐,CH3(CH2)11N(CH3 )2 HCL]和十二烷基二甲基苄基氯化铵[季铵盐,C12H23(CH3)2(C6H5CH2)NCL]. (3)非离子型表面活性剂 如聚乙二醇类[HOCH2(CH2OCH2)N CH2OH]。表面活性剂为了使自己成为溶液中的稳定分子,有可能采取两种途径:一是当它们以低浓度存在于某一体系中时,可被吸附在该体系的表面上,采取极性基团向着水,非极性基团脱离水的表面而向着空气,形成定向排列的单分子膜,从而使表面吉布斯自由能明显降低;二是当溶液浓度增大到一定值时,表面活性剂离子或分子不但在溶液表面聚集而形成单分子层,而且在溶液本体内部表面活性剂的非极性基团相互靠在一起,以减少非极性基团与水的接触面积,当溶液浓度增大到一定程度时,许多表面活性物质的分子立刻聚集成很大的基团,形成“胶束”,如图4-16所示。表面活性物质在水中形成胶束所需要的最低浓度称为临界胶束浓度(critical micelle concentration),以CMC表示。随着表面活性剂在溶液中浓度的增加,球形胶束还有可能变成棒形胶束,以致层状胶束,如图4-17所示。后者可用来制造液晶,它具备各向异性的性质。 在CMC点上,由于溶液的结构改变,导致其物理和化学性质(如表面张力、电导、渗透

电导法测定CTAB的临界胶束浓度及乙醇

电导法测定CTAB的临界胶束浓度及乙醇对它的影响 南昌航空大学13229216宋熠 1 前言 1.1表面活性剂【1】 表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降的物质。由于表面活性剂分子中具有非极性烃链(8个碳原子以上烃链)以及极性基团(如:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基和醚键等),使其分子结构具有两亲性。 表活性剂都是由极性和非极性两部分组成的,若按离子的类型来分,可分为以下三类 阴离子型表面活性剂如羧酸盐(如肥皂,C17H35COONa)、烷基硫酸盐[如十二烷基硫酸钠,CH3(CH2)11SO4Na]、烷基磺酸盐[十二烷基苯磺酸钠,CH3(CH2)11C6H5SO3Na]等。 阳离子型表面活性剂主要是铵盐,如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 1.2.临界胶束浓度【2】 由于表面活性剂具有双亲结构,分子有自水中逃离水相而吸附于界面上的趋势,但当表面吸附达到饱和后,再增加浓度时,表面活性剂分子无法再在表面上进一步吸附,这时为了降低体系能量,活性剂分子会相互聚集,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开始形成胶束的浓度(或形成胶束所需的最低浓度)称为临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)。 1.3.电导法【3】 电导法是利用表面活性剂水溶液电导率随浓度的变化关系,从电导率(к)对浓度(c)曲线上表现为CMC 前后直线斜率的变化,两条不同斜率的直线的交点所对应的浓度即CMC。 原则上,表面活性剂物理化学性质的突变皆可利用来测定表面活性剂的CMC,目前就报道文献来说,测定表面活性剂CMC如电导法,染料法【4】?增溶作用法【5】?表面张力法【6】和NMR【7】方法等,最常用的是表面张力测定和电导测量?不同方法测定同一表面活性剂的CMC值有一定的差异,也各有特点?

电导法测临界胶束浓度

异性离子对季铵盐临界胶 束浓度的影响 1.引言 长链季铵盐是一类重要的阳离子表面活性剂,在纺织印染行业被广泛用作匀染剂和抗静电剂,同时也是一种优良的杀菌剂和破乳剂。临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂的重要理化指标,对季铵盐而言,CMC会受到温度、溶剂以及异性离子等因素的影响。 本次实验将通过电导率法电导率法探测25℃下,异性离子Cl-、SO42-和PO43-对表面活性剂十二烷基二甲基苄基溴化铵(新洁尔灭)水溶液CMC的影响。得出异性离子电荷数对CMC影响的一般规律。

2.实验准备 2.1实验仪器和试剂 (1)仪器和设备:电导率仪、250ml容量瓶、50ml移液管、玻璃棒、100ml烧杯、电子天平、洗瓶 (2)药品及试剂:新洁尔灭(AR)、去离子水、氯化钠(AR)、硫酸钠(AR)、磷酸钠(AR) 2.2实验原理 十二烷基二甲基苄基溴化铵别称苯扎溴铵或新洁尔灭,是一种具有去污能力的阳离子型表面活性剂。其广泛应用于杀菌,消毒,乳化,去垢等方面,也是工业水循环中重要的清洁剂之一。 表面活性剂溶于水中,当其浓度较低时呈单分子分散或被吸附在溶液的表面上而降低表面张力。当表面活性剂的浓度增加至溶液表面已经饱和而不能再吸附时,表面活性剂的分子即开始转入溶液内部,由于表面活性剂分子的疏水部分与水的亲和力较小,而亲水部分之间的吸引力较大,当达到一定浓度时,许多表面活性剂分子(一般50~150个)的疏水部分便相互吸引,缔合在一起形成胶束,这个浓度我们称之为临界胶束浓度简称CMC。 CMC会受到温度,溶剂,异性离子等影响。本次实验方案通过电导率法探究异性离子Cl-、SO42-和PO43-对新洁尔灭CMC的影响。本实验利用电导仪分别测定新洁尔灭水溶液的电导率,以及加入不同种类的阴离子的新洁尔灭水溶液的电导率。并做出电导率与表面活性剂浓度的关系图。从图中转折点

电导法测定临界胶团浓度

电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度 一、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。 二、实验原理 具有明显”两亲”性质的分子,即含有亲油的足够长的(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(critical micelle concentration),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

大学物理化学实验报告-电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度

物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学 061 学号 13 姓名沈建明 实验名称电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 日期同组者姓名史黄亮 室温 25℃气压 kPa 成绩 一、目的和要求 1.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理; 2.掌握电导率仪的使用方法; 3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 二、基本原理 1.表面活性剂是一类具有“两亲”性质的分子组成的物质,其分子由极性和 非极性两部分组成。按离子的类型可分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂三大类; 2.当表面活性剂溶于水中后,不但定向地吸附在水溶液表面,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(图1); 3.随着表面活性剂在溶液中浓度的增长,球形胶束还可能转变成棒形胶束, 以至层状胶束。如图2所示。后者可用来制作液晶,它具有各向异性的性质。

图2 胶束的球形结构和层状结构 4.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,以CMC 表示。在CMC点上,由于溶液的结构改变导致其物理及化学性质与浓度的关系曲线出现明显转折,如下图所示。 图3 25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度关系 5.本实验通过测定不同浓度的十二烷基磺酸钠水溶液的电导值,作电导率- 浓度关系图,由图中的转折点即可求出十二烷基磺酸钠水溶液在该温度下的临界胶束浓度。 三、仪器、试剂 DDS-320型电导率仪 1 台 DJS-1C型铂黑电极 1 支 SC-15A数控超级恒温槽 1台 容量瓶(50mL) 3只 移液管(5mL) 1 支 移液管(10mL) 1 支 氯化钾(分析纯) 十二烷基硫酸钠(分析纯) 蒸馏水 四、实验步骤 1.了解和熟悉DDS-320型电导率仪的构造和使用注意事项; 2.用电导水或重蒸馏水准确配制·L-1的KCl标准溶液(由老师配制); 3.十二烷基硫酸钠在80℃烘干3小时后,用电导水或重蒸馏水准确配 成·L-1的溶液(由老师配制); 4.预热恒温水浴; 5.将·L-1的十二烷基硫酸钠溶液准确稀释成浓度为、、、、、、、、、、 和mol·L-1的溶液各50ml(由于容量瓶有限,以三个浓度的溶液为一组,分四组完成); 6.用电导仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电导率(用后一个溶液荡洗存放 过前一个溶液的电极及容器3次以上,各溶液测定前需恒温10min);

临界胶束浓度的测定方法综述

临界胶束浓度的测定方法综述 (医药化工学院,11化妆品创新班,余雪飞,2号) 摘要:本文主要介绍了几种测定临界胶束浓度的方法。 关键词:临界胶束浓度、表面张力法、电导法、染料法、浊度法、单点式超滤法、荧光探针法 1.表面张力法 1.1测量原理 表面活性剂水溶液的表面张力在浓度很低的时候随浓度增加而急剧下降,到达一定浓度(即cmc)后则变化缓慢或不再改变。通常用表面张力-浓度对数图确定cmc。具体做法是:测定一系列不同浓度溶液的表面张力γ,作出γ-lgc曲线,将曲线转折点两侧的直线部分外延,相交点的浓度即为此体系中表面活性剂的临界胶束浓度。γ-lgc曲线是研究表面活性剂最基础的数据,可以同时求出表面活性剂的临界胶束浓度和表面吸附等温线。因此,一般认为表面张力法是测定表面活性剂溶液临界胶束浓度的标准方法。不过,当溶液中存在少量高表面活性杂质时,例如高碳醇、胺、酸等物质,表面张力-浓度对数曲线上会出现最低点,不易确定临界胶束浓度。而且,所得结果往往存在误差。但是,从另一角度看,表面张力曲线最低点的出现可以说明体系含有高表面活性杂质。因此表面张力-浓度对数曲线是否具有最低点通常被用作表面活性剂样品纯度的实验证据。

1.2方法特点 此法有下列优点: a.简单方便; b.对各类表面活性剂普遍适用; c.此法测定临界胶束浓度的灵敏度不受表面活性剂类型、活 性高低、存在无机盐以及浓度高低等因素的影响。 2.电导法 2.1 测量原理 利用电导率测定仪测定不同浓度表面活性剂水溶液的电导值(也可换算成摩尔电导率)。确定临界胶束浓度时可用电导率对浓度(c)或摩尔电导率对浓度的方根(√c)作图,转折点的浓度即为临界胶束浓度。 2.2方法特点 这是测定临界胶束浓度的经典方法,具有简便的优点。不过它只能应用于离子型表面活性剂。此方法对与有叫高表面活性的离子型表面活性剂准确性较高,而对于临界胶束浓度较大的则灵敏度较差。无机盐存在会影响测定。 3.染料法 3.1 测定原理 利用某些具有光学特性的油溶性物质作为探针来探明溶液中开始大量形成胶束的浓度是此类方法的共同原理。测定时,先在较高浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入很少

实验十四 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度

实验十四电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 专业:11化学姓名:赖煊荣座号:32 同组人:黄音彬时间:2014.4.15 Ⅰ、目的要求 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.掌握电导仪的使用方法 Ⅱ、基本原理 本实验利用电导仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值(或摩尔电导率),并作电导值(或摩尔电导率)与浓度的关系图,从图中的转折点即可求得临界胶束浓度。 Ⅲ、仪器试剂 电导仪、电导电极、恒温水浴、容量瓶(1000 ml)、烧杯(100ml、250ml)、氯化钾(分析纯)、十二烷基硫酸钠(分析纯)、电导水 Ⅳ、实验步骤 1.用电导水或重蒸馏水准确配制0.01 mol〃dm-3的KCl标准溶液。 2.配制0.02 mol〃dm-3表面活性剂(十二烷基硫酸钠)溶液,再配成下表中一系列浓度溶液。 3.调节恒温水浴温度至25℃或其它合适温度。 4.用0.01 mol〃dm-3KCl标准溶液标定电导池常数。 5.吸取10ml的0.02 mol〃dm-3十二烷基硫酸钠溶液于100ml烧杯中,依次移入恒温后的电导水2ml、3ml、5ml、5ml、5ml、5ml、10ml、10ml、10ml、20ml,搅拌,分别测其电导率。 每个溶液的电导读数三次,取平均值。电导仪的使用方法(参见前,略)。 6.列表记录各溶液对应的电导,并换算成电导率或摩尔电导率。 Ⅴ、数据处理 1、实验数据记录 表1 实验室条件的记录表 项目实验开始时实验结束时 温度/℃24.5 25.5 压力/hp 1021.5 1021.3 湿度/% 50 47.8 表2 实验数据记录T=30℃

电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度

实验十七电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 一、目的要求 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.掌握电导仪的使用方法 二、基本原理 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,以CMC表示。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)同浓度的关系曲线出现 明显的转折,如图1所示。这个现象是测 定CMC的实验依据,也是表面活性剂的 一个重要特征。 表面活性剂成为溶液中的稳定分子可 能采取的两种途径:1、是把亲水基留在 水中,亲油基伸向油相或空气;2、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地溶于水中。 在溶液中对电导有贡献的主要是带长链烷基的表面活性剂离子和相应的反离子,而胶束的贡献则极为微小。从离子贡献大小来考虑,反离子大于表面活性剂离子。当溶液浓度达CMC时,由于表面活性剂离子缔合成胶束,反离子固定于胶束的表面,它们对电导的贡献明显下降,同时由于胶束的电荷被反离子部分中和,这种电荷量小,体积大的胶束对电导的贡献非常小,所以电导急剧下降。 对于离子型表面活性剂溶液,当溶液浓度很稀时,电导的变化规律也和强电解质一样;但当溶液浓度达到临界胶束浓度时,随着胶束的生成,电导率发生改变,摩尔电导急剧下降,

这就是电导法测定CMC的依据。 本实验利用电导仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值(或摩尔电导率),并作电导值(或摩尔电导率)与浓度的关系图,从图中的转折点即可求得临界胶束浓度。 三、实验步骤 1.调节恒温水浴温度至25℃ 2.吸取10ml的0.02 mol〃dm-3十二烷基硫酸钠溶液于100ml烧杯中,依次移入恒温后的电导水2ml、3ml、5ml、5ml、5ml、5ml、10ml、10ml、10ml、20ml,搅拌,分别测其电导率。 每个溶液的电导读数三次,取平均值。 3.列表记录各溶液对应的电导,并换算成电导率或摩尔电导率。 四、数据记录与处理 表一:环境条件 表二:实验数据记录 T=25℃ 由上表作出电导值(或摩尔电导率)与浓度的关系图如下:

电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度

电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 班级:2010级1班学号:20105051181姓名:芦洋成绩:一、实验目的 1、了解表面活性剂的特性及胶束形成原理 2、掌握电导率仪的使用方法; 3、用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 、实验原理 由具有明显“两亲”性质的分子组成的物质称为表面活性剂。这一类分子既含有亲油的足够长的(大于10个碳原子)烃基,又含有亲水的极性基团(离子化的)。 如肥皂和各种合成洗涤剂等。表面活性剂分子都是由极性和非极性两部分组成的, 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,CHCOONa)烷基硫酸钠(十1735 二烷基硫酸钠,CH(CH)SONa)烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠,32114 CH(CH)CHSON等。3211653 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(RN(CH)HCl)32 和十二烷基二甲基氯化胺(RN(CH)Cl)。 32 3、非离子型表面活性剂:如聚氧乙烯类(R-O-(CHCHO)H) 22n 当表面活性剂溶于水中后,不但定向地吸附在水溶液表面,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(图1); —?=—f——a ---------- ------- --------- J — . —- _ - ! 随着表面活性剂在溶液中浓度的增长,球形胶束还可能转变成棒形胶束,以至层状胶束。如图2所示。后者可用来制作液晶,它具有各向异性的性质。

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,以 CMC 表示。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)与浓度的关系曲线出现明显转折,如图 3 所示。这个现象是测定CMC 勺实验依据,也是表面活性剂的一个重要特征。。 本实验通过测定不同浓度的十二烷基磺酸钠水溶液的电导率,并作电导率 -浓 由图中的转折点即可求出十二烷基磺酸钠水溶液在该温度下的临界胶束 浓度。 图3 25?时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系 三、仪器和试剂 DDS-6700型电导率仪 容量瓶(lOOmL ) DJS-1A 型铂黑电极 移液管(5mL , 10mL 20mL 50mL) 恒温水浴 十二烷基硫酸钠(分析纯) 度关系图, ? 图2胶束的球形结构和层状结构示意图

实验6__表面活性剂CMC值的测定——电导法

实验6 表面活性剂CMC值的测定——电导法 一、实验目的: 1、学习并掌握表面活性剂CMC值的电导测定方法; 2、了解表面活性剂的性质与应用; 3、学习电导法测定十二烷基硫酸钠的cmc,了解表面活性剂的特性及胶束形成原理; 4、掌握DDS-11A型电导率仪和恒温槽的使用方法。 二、实验原理: 具有明显“两亲”性质的分子,既含有亲油的足够长的烃基,又含有亲水的极性基团。由这一类分子组成的物质称为表面活性剂,见图1(a)。 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:一是当它们以低浓度存在于某一体系中时,可被吸附在该体系的表面上,采取极性基团向着水,非极性基团脱离水的表面定向,形成定向排列的单分子膜,从而使表面自由能明显降低,见图1(c);二是在表面活性剂溶液中,当溶液浓度增大到一定值时,表面活性剂离子或分子不但在表面聚集而形成单分子层,而且在溶液本体内部也三三两两的以憎水基相互靠拢,聚在一起形成胶束。胶束可以成球状、棒状或层状。形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration, CMC),如图1(b)。 CMC是表面活性剂的一种重要量度,CMC越小,则表示这种表面活性剂形成胶束所需浓度越低,达到表面(界面)饱和吸附的浓度越低,只有溶液浓度稍高于CMC时,才能充分发挥表面活性剂的作用。比如图2的洗涤去污过程。目前表面活性剂广泛用于石油、纺织、农药、采矿、食品、民用洗涤等各个领域,具有润湿、乳化、洗涤、发泡等重要作用。

由于溶液的结构发生改变,表面活性剂溶液的许多物理化学性质(如表面张力,电导.渗透压,浊度,光学性质等)都会随着胶团的出现而发生突变,原则上,这些物理化学性质随浓度的变化都可以用于测定CMC ,常用的方法有表面张力法、电导法、染料法等。本实验采用电导法来测定表面活性剂的CMC 值。在溶液中对电导有贡献的主要是带长链烷基的表面活性剂离子和相应的反离子,而胶束的贡献则极为微小。从离子贡献大小来考虑,反离子大于表面活性剂离子。对于浓度低于cmc 的表面活性剂稀溶液,电导率的变化规律与强电解质一样,摩尔电导率λm与c、电导率κ与c均成线性关系。当溶液浓度达CMC 时,随着溶液中表面活性剂浓度的增加,单体的浓度不再变化,增加的是胶束的个数,由于对电导贡献大的反离子固定于胶束的表面,它们对电导的贡献明显下降,电导率随溶液浓度增加的趋势将会变缓,这就是确定CMC 的依据。 因此利用离子型表面活性剂水溶液的电导率随浓度的变化关系,作κ- c 曲线,由曲线的转折点求出CMC 值。 三、仪器与试剂: 0.1mol/L 十二烷基硫酸钠溶液; 0.0100mol/LKCl 标准溶液;50ml 容量瓶11;50mL 烧杯一个;移液管 (0.5ml 一支); 电导率仪一台,恒温槽一台。 四、实验步骤: 1、打开电导率仪开关,预热15min ,用KCl 标准溶液校正电极常数。 2、调节恒温槽温度为25度。 3、分别移取0.50、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0ml 的0.1mol/L 的十二烷基硫酸钠溶液,定容到 50mL

电导法测SDS的临界胶束浓度及温度对其影响

电导法测SDS的临界胶束浓度及温度对其影响实验方案

电导法测SDS的临界胶束浓度及温度对其影响 1.前言 1.1 SDS(十二烷基硫酸钠)别名:椰油醇硫酸钠、月桂醇硫酸钠、K12、发泡剂等。SDS是一种白色或淡黄色微粘物,工业上常用于洗涤剂和纺织工业。属无毒的阴离子表面活性剂。易溶于水,与阳离子、非离子复配对性好,具有良好的乳化、发泡、渗透、去污和分散性能,广泛用于牙膏、香波、洗发膏、洗发香波、洗衣粉、液洗、化妆品和塑料脱模,润滑以及制药、造纸、建材、化工等行业。[1]其生物降解度>90%,具有优异的应用性能。 1.2 作用和意义:表面活性剂(surfactant),是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为疏水基团;亲水基团常为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,羟基、酰胺基、醚键等也可作为极性亲水基团;而疏水基团常为非极性烃链,如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂(包括阳离子表面活性剂与阴离子表面活性剂)、非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、复配表面活性剂、其他表面活性剂等。故凡是能溶于水并使水的表面能显著降低的物质称为表面活性剂。 表面活性剂的应用:表面活性剂是从20世纪50年代开始随着石油化工业的飞速发展而兴起的一种新型化学品,它几乎渗透到一切技术经济部门。当今,表面活性剂产量大,品种逾万种。随着世界经济的发展以及科学技术领域的开拓,表面活性剂的发展更加迅猛,其应用领域从日用化学工业发展到石油、食品、农业、卫生、环境、新型材料等技术部门。如日常生活中经常接触的洗涤剂等产品,

[实用参考]大学物理化学实验报告-电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度

实验名称电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 日期20PP.6.26 班级11应化2姓名李阳学号1131222 成绩 一、目的和要求 1.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理; 2.掌握电导率仪的使用方法; 3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 二、基本原理 1.表面活性剂是一类具有“两亲”性质的分子组成的物质,其分子由极性和非 极性两部分组成。按离子的类型可分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂三大类; 2.当表面活性剂溶于水中后,不但定向地吸附在水溶液表面,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(图1); 3.随着表面活性剂在溶液中浓度的增长,球形胶束还可能转变成棒形胶束, 以至层状胶束。如图2所示。后者可用来制作液晶,它具有各向异性的性质。 图2胶束的球形结构和层状结构 4.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,以 CMC表示。在CMC点上,由于溶液的结构改变导致其物理及化学性质与浓度的关系曲线出现明显转折,如下图所示。 图325℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度关系 5.本实验通过测定不同浓度的十二烷基磺酸钠水溶液的电导值,作电导率- 浓度关系图,由图中的转折点即可求出十二烷基磺酸钠水溶液在该温度下的临界胶束浓度。 三、仪器、试剂 DDS-6700型电导率仪DJS-1A型铂黑电极恒温水浴

容量瓶(100mL)移液管氯化钾(分析纯)十二烷基硫酸钠(分析纯)试管 四、实验步骤 1.了解和熟悉DDS-6700型电导率仪的构造和使用注意事项; 2.用电导水或重蒸馏水准确配制0.01mol·L-1的KCl标准溶液; 3.十二烷基硫酸钠在80℃烘干3小时后,用电导水或重蒸馏水准确配成 0.100mol·L-1的溶液; 4.将0.100mol·L-1的十二烷基硫酸钠溶液准确稀释成浓度为0.002、0.004、 0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.012、0.014、0.016、0.018和0.020mol·L-1 的溶液各100ml; 5.开通电导率仪和恒温水浴的电源预热20min。调节恒温水浴温度至25℃。 6.用电导仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电导率。用后一个溶液荡洗存放 过前一个溶液的电极及容器3次以上,各溶液测定前必须恒温10min,每个溶液的电导率读数3次,取平均值。 7.列表记录各溶液对应的电导率或摩尔电导率。 六、数据处理

电导率法测定某表面活性剂临界胶束浓度

电导率法测定某表面活性剂临界胶束浓度 一、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。 二、实验原理 具有明显”两亲”性质的分子,即含有亲油的足够长的(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,表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的,可分为三大类:①阴离子型表面活性剂②阳离子型表面活性剂③非离子型表面活性剂。 表面活性剂进入水中,在低浓度时呈分子状态。当溶液浓度加大到一定程度时,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。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 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,如本实验利用DDSJ-308A型电导率仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值(也可换算成摩尔电导率),并作电导值(或摩尔电导率)与浓度的关系图,从图中的转折点求得临界胶束浓度。 三、仪器与试剂

相关文档
相关文档 最新文档