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｡

本文利用电导法测定了阳离子型CTAB的CMC值,研究了乙醇对CMC值的影响。

2.实验部分

2.1仪器和药品：

1个150ml小烧杯，一个酸式滴定管，DDS-307电导率仪(上海世义精密仪器有限公司)，移液管一只（25ml），电子天平一台

分析纯十六烷基三甲基溴化铵，蒸馏水，乙醇

2.2实验步骤：

1.配制母液（浓度为0.002mol•L– 1）

准确称取十六烷基三甲基溴化铵0.7290g，在150ml小烧杯中加入20ml蒸馏水溶解，转入1L容量瓶中，再用少许蒸馏水洗涤烧杯三次，洗涤液也转入容量瓶中。初步摇匀，再加蒸馏水至刻度，摇匀。

2.测定不同浓度表面活性剂的电导率

（1）用移液管准确加入20ml已经配制好的十六烷基三甲基溴化铵溶液于烧杯中，然后用碱式滴定管加入1.1ml的去离子水测定19×10- 4mol•L – 1十六烷基三甲基溴化铵溶液的电导率。

，用滤纸擦干电极，然后插入电导率仪电极，测定该溶液的电导率，从仪器的屏幕上读出该条件下的电导率，并记录下来。

（3）用同样的方法，依次加入去离子水2.5ml、3.1ml、4.1 ml 、5.6ml、8.1ml、12.7ml、9.5ml、6.1 ml 、7.3ml。分别测定17.2×10 - 4mol•L – 1、15.3×10 - 4 mol•L – 1、13.4×10- 4mol•L – 1、11.5×10 - 4mol•L – 1、9.5×10- 4mol•L – 1、7.4×10 - 4mol•L – 1、6.4×10 - 4 mol•L – 1、5.9×10 - 4 mol•L – 1、

5.4×10 - 4mol•L – 1系列浓度十六烷基三甲基溴化铵溶液的电导率。

加乙醇对CMC 值的影响

（1）将1%浓度的乙醇溶液加水稀释成0.3%的乙醇溶液，取5ml的0.3%乙醇，加入烧杯再向其中加入20ml的母液（0.002mol/mol）于烧杯中，再向烧杯中分别加入0ml，1.7ml,1.9ml,2.2ml,5.6ml,8.1ml,12.7ml,9.5ml,6.1ml,和7.3ml 的0.06%的乙醇溶液并分别测量其电导率，记录在表格内。

（2)取5ml的1%乙醇，加入烧杯再向其中加入20ml的母液（0.002mol/mol）于

烧杯中，再向烧杯中分别加入0ml，1.7ml,1.9ml,2.2ml,5.6ml,8.1ml,12.7ml,9.5ml,6.1ml,和7.3ml的0.2%的乙醇溶液并分别测量其电导率，记录在表格内。

（3）将1%的乙醇稀释成0.2%的乙醇溶液，取5ml的0.2%乙醇，加入烧杯再向其中加入20ml的母液（0.002mol/mol）于烧杯中，再向烧杯中分别加入0ml，1.7ml,1.9ml,2.2ml,5.6ml,8.1ml,12.7ml,9.5ml,6.1ml,和7.3ml的0.04%的乙醇溶液并分别测量其电导率，记录在表格内.

（4）将1%的乙醇稀释成0.5%的乙醇溶液，取5ml的0.5%乙醇，加入烧杯再向其中加入20ml的母液（0.002mol/mol）于烧杯，再向烧杯中分别加入0ml，1.7ml,1.9ml,2.2ml,5.6ml,8.1ml,12.7ml,9.5ml,6.1ml,和7.3ml的0.1%的乙醇溶液并分别测量其电导率，记录在表格内.

（5）将1%的乙醇稀释成0.4%的乙醇溶液，取5ml的0.4%乙醇，加入烧杯再向其中加入20ml的母液（0.002mol/mol）于烧杯中，再向烧杯中分别加入0ml，1.7ml,1.9ml,2.2ml,5.6ml,8.1ml,12.7ml,9.5ml,6.1ml,和7.3ml的0.08%的乙醇溶液并分别测量其电导率，记录在表格内

3 结果的记录与处理

3.1，同一温度不同的CTAB 的电导率的测定（已知母液浓度0.002mol•L – 1 取20ml母液）