实验七-临界胶团浓度测定

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物理化学实验----表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定

物理化学实验----表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定

实验三表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定【实验目的】了解离子型表面活性剂物质临界胶团浓度(CMC)的测定方法。

【基本原理】在表面活性剂溶液中,当浓度增大到一定值时,表面活性剂离子或分子将会发生缔合,形成胶团,对于某表面活性剂,其溶液开始形成胶团的浓度称为该表面活性剂溶液的临界胶团浓度(Critocal Micelle Concentation缩写为CMC)。

由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶团的形成而发生突变,故将CMC看作是表面活性剂溶液的表面活性的一种量度。

因此测定CMC,掌握影响CMC的因素,对于深入研究表面活性剂的物理化学性质是至关重要的。

在原则上,表面活性剂溶液随浓度变化的物理化学性质皆可用来测定CMC。

(1)表面张力法:表面活性剂溶液的表面张力随浓度的增长而降低,在CMC处发生转折。

因此,可用表面张力(γ)——对数浓度(logC)曲线的转折点确定CMC值。

该法不只对低表面活性剂溶液敏感,而且对不含杂质的非离子型表面活性剂也适用。

(2)染料吸附法:基于某些染料的生色有机离子吸附于胶团之上而颜色发生明显改变的事实。

用染料做指示剂。

测定最大吸附光谱的变化来确定CMC。

(3)增溶法:利用表面活性剂溶液对物质的增溶能力随浓度的变化来测定CMC 。

(4)电导法:利用离子型表面活性剂水溶液电导率随浓度的变化关系,从电导率(X)-浓度(c)曲线或当量电导(λ)——c 曲线上的转折点求出CMC 值。

此法仅对离子型表面活性剂适用。

而对CMC 值较大,表面活性低的表面活性剂,因转折点不明显而不灵敏,用哪种,则视具体体系而定。

本实验采用DDS-ⅡA 型电导率仪进行电导率测定而确定CMC 。

【测量原理】电导率仪的工作原理:把振荡器产生的一个交流电压源E 送到电导池R x 与量程电阻(分压电阻)R m 的串联回路中,电导池里的溶液电导愈大R x 愈小,R m 获得的电压E m 也就愈大。

将E m 送至交流放大器放大,再经过讯号整流,以获得推动表头的直流讯号输出,表头直读电导率。

临界胶束浓度测定

临界胶束浓度测定

临界胶束浓度测定临界胶束浓度的测定在化学研究中是一个相当有趣且重要的内容呢。

咱们就先从胶束说起吧。

胶束就像是一群小伙伴抱成了团。

想象一下,在一个大操场上,每个小伙伴就像一个分子,当它们的浓度比较低的时候呢,就各自分散着玩耍,可是当浓度达到一定程度,就像听到了集合的哨声,它们就开始聚集起来,形成了胶束这个小团体。

那怎么去测定这个临界胶束浓度呢?一种方法是表面张力法。

表面张力就好比是水面上的一层薄膜的紧绷程度。

在溶液中,随着表面活性剂浓度的增加,表面张力会发生变化。

当浓度比较低的时候,表面活性剂分子会在溶液表面富集,就像一群小鸭子在水面上漂着,这时候表面张力下降得比较快。

可是当达到临界胶束浓度的时候呢,表面活性剂分子更多地形成胶束进入溶液内部了,表面张力的下降就变得缓慢了。

我们就可以通过测量不同浓度下的表面张力,然后绘制曲线,从曲线的转折点来确定临界胶束浓度。

还有一种是电导率法。

可以把溶液中的离子想象成在马路上奔跑的小汽车。

在临界胶束浓度之前,随着表面活性剂浓度增加,溶液中的离子数量增多,电导率就像马路上汽车的流量一样增加得比较快。

但是到了临界胶束浓度的时候,胶束开始形成,表面活性剂离子更多地聚集在胶束内部,对电导率的贡献就没有之前那么大了,电导率增加的速率就变缓了。

通过测量不同浓度下溶液的电导率,绘制曲线,曲线的转折点对应的浓度就是临界胶束浓度。

另外,光散射法也是一种手段。

可以把光线想象成一个调皮的小精灵,当它照射到溶液中的胶束时,就会发生散射。

在临界胶束浓度之前,由于胶束数量少,光散射比较弱。

当达到临界胶束浓度之后,胶束大量形成,光散射就会突然增强。

我们通过测量不同浓度下的光散射强度,就能确定临界胶束浓度了。

在测定临界胶束浓度的时候,还有一些小细节要注意呢。

比如说测量仪器要校准准确,就像我们称东西的时候,秤得准才行。

而且实验环境的温度也要保持相对稳定,不然就像在一个忽冷忽热的环境里做事情,结果可能就不准确了。

临界胶束浓度的测定

临界胶束浓度的测定

工程学士学位论文ENGINEERING MASTER DEGREE THESIS表面活性剂的临界胶束浓度的测定作者边辉指导教师杨晓燕学科专业应用化学表面活性剂临界胶束浓度的测定表面活性剂临界胶束浓度的测定第一作者:边辉指导老师:杨晓燕工作单位:青岛科技大学化学与分子工程学院摘要临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂对溶液表面活性的一种度量,是表面活性剂应用性能中最重要的物理量之一。

本实验采用电导法分别测定十二烷基硫酸钠(SDS)在25℃、30℃、40℃及45℃下的的临界胶束浓度,通过对比得到十二烷基硫酸钠临界胶束浓度随温度的升高而降低的关系;在室温下用表面张力法和紫外分光光度法(以N-N-二乙基苯胺做为探针)测定十二烷基硫酸钠(SDS)的临界胶束浓度,通过对比文献值讨论这些方法的优缺点。

关键字表面活性剂;十二烷基硫酸钠;临界胶束浓度;电导法;表面张力法;紫外分光光度法青岛科技大学化学与分子工程学院边辉目录1.前言................................................. - 3 -2.实验部分............................................. - 3 -2.1仪器与试剂 ........................................ - 4 -2.2实验方法.......................................... - 4 -2.2.1电导法 ........................................ - 4 -2.2.2表面张力法 ..................................... - 5 -2.2.3紫外分光光度法 .................................. - 5 -3. 结果与讨论 ....................................................................................... - 5 -3.1电导法数据处理..................................... - 6 -3.2表面张力法数据处理.................................. - 7 -3.3紫外分光光度法数据处理.............................. - 8 -4. 结论................................................ - 8 -5. 参考文献............................................ - 9 -1.前言能使溶剂表面张力显著降低的物质称为表面活性剂。

临界胶团浓度的测定实验报告

临界胶团浓度的测定实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除临界胶团浓度的测定实验报告篇一:实验七-临界胶团浓度测定实验报告课程名称物理化学实验实验名称临界胶团浓度测定姓名王强学号20XX08030128专业班级环境1001实验日期20XX年11月14日成绩指导教师一、实验目的1.测定阴离子表面活性剂——十二烷基硫酸钠cmc值。

2.掌握电导法测定离子型表面活性剂的cmc的方法。

3.了解表面活性剂的cmc测定的几种方法。

二、实验原理1.在表面活性剂溶液中,当溶液浓度增大到一定值时,表面活性剂分子或离子将会发生缔合,形成胶团。

对于某指定的表面活性剂,其溶液开始形成胶团的最小浓度称为该表面活性剂的临界胶团浓度。

2.电导法侧阴离子型表面活性剂溶液的电导率来确定cmc值,电解质溶液,导电能力大-1-1小由电导g衡量,g=1/R=K·A/LK-溶液电导率,s·m;A/L-电导电极常数,m3.恒温下:∧m=K/c.2-1-3∧m-电解质的摩尔电导率,s·mmol;c—电解质溶液的浓度mol·m∧m=∧-A·√c∧-无限稀释时溶液的摩尔电导率A-常数。

三、实验仪器与药品Dos-ⅡA型电导率仪DJs-Ⅰ型铂黑电导电极;78-Ⅰ型磁力加热搅拌器;烧杯(100ml)-3移液管(50ml)滴定管(25ml),十二烷基硫酸钠(0.020;0.010;0.002mol·dm);电导水。

四、实验步骤1.分别配置0.002mol/L、0.01mol/L十二烷基硫酸溶液各50ml.2.取50ml0.002mol/L的溶液于烧杯中,测其电导率。

再向其中分别加入1ml,4ml,5ml,5ml,5ml的0.02mol/L十二烷基硫酸溶液,分别测其电导率。

3.再取50ml0.01mol/L的溶液于烧杯中,测电导率,再向入分别加8ml,10ml,10ml,15ml的0.02mol/L十二烷基硫酸溶液,分别测其电导率。

临界胶束浓度(CMC)的测定

临界胶束浓度(CMC)的测定

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------临界胶束浓度(CMC)的测定一、实验目的(1)掌握用电导法测定表面活性剂 CMC 的方法(2)掌握电导率仪的使用二、实验原理SAA 溶液的许多物化性质随着胶束的形成而发生突变,因此临界胶束浓度(CMC)是SAA 表面活性的重要量度之一。

测定 CMC,掌握影响 CMC 的因素对于深入研究 SAA的物理化学性质十分重要。

CMC 是在一定温度下某 SAA 形成胶束的最低浓度。

通常以 mol/L 或 g/L 表示之。

一般离子 SAA 的 CMC 大致在 10-2-10-3mol/L 之间,非离子SAA 的 CMC 则在 10-4mol/L 以下,CMC 是衡量 SAA 的表面活性和SAA 应用中的一个重要物理量。

因为 CMC 越小,则表示此种 SAA 形成胶束所需浓度越低,因此改变表面性质,起到润湿,乳化,增溶,起泡等作用所需的浓度也越低。

右图表面一典型的 SAA 水溶液的物理化学性质随 C 变化的关系。

可明显看出:在所有物理性质的变化中皆有一转折点。

而此较转折点又都在一个不大的范围内;这就说明表面现象(表面张力及界面张力随浓度变化有转折点)。

与内部性质(如当量电导、渗透压、以及去污浊度等)有统一的1/ 9内在联系。

离子型 SAA 是由亲水的无机离子和亲油的有机离子构成的离子化合物,如同典型的无机盐一样,其在稀水溶液中分别以正负离子形式存在。

因而在稀水溶液中,电导率随 C 上升,但到达一定浓度后,出现一转折点,直线逐渐变缓。

三、实验仪器、药品仪器:电导率仪烧杯(100ml、7 个)温度计(2 支)容量瓶(250ml,7 只)药品:SAA(1631)、蒸馏水---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------3/ 9四、实验步骤 1、分别配制 1631 的水溶液浓度为:4.00X10-4、5.140X10-4、6.70X10-4、8.20X10-4、10.85X10-4、13.6X10-4、16.54X10-4mol/L 的溶液各 250ml 2、将其在25℃、30℃、35℃恒温→测定各溶液的电导率(由稀→浓)→取 3 次测量值的平均值 3、作 K-C 曲线 4、由 K-C 曲线求不同 t 下的 CMC 值五、药品常数十六烷基三甲基溴化铵(1631):是阳离子 SAA、分子式:C16H33(CH3)3NBr 分子量:364.446 熔点:250-237℃,水溶性:13g/L(20℃)性质:呈白色或浅黄色结晶至粉末状,易溶于异丙醇、可溶于水、振荡时产生大量泡沫,具有优良的渗透、柔化、抗静电、生物降解性及杀菌消毒等功能。

临界胶束浓度(CMC)的测定

临界胶束浓度(CMC)的测定

一、实验目的(1)掌握用电导法测定表面活性剂CMC的方法(2)掌握电导率仪的使用二、实验原理SAA溶液的许多物化性质随着胶束的形成而发生突变,因此临界胶束浓度(CMC)是SAA表面活性的重要量度之一。

测定CMC,掌握影响CMC的因素对于深入研究SAA的物理化学性质十分重要。

CMC是在一定温度下某SAA形成胶束的最低浓度。

通常以mol/L或g/L表示之。

一般离子SAA的CMC大致在10-2-10-3mol/L之间,非离子SAA的CMC则在10-4mol/L以下,CMC是衡量SAA的表面活性和SAA应用中的一个重要物理量。

因为CMC越小,则表示此种SAA形成胶束所需浓度越低,因此改变表面性质,起到润湿,乳化,增溶,起泡等作用所需的浓度也越低。

右图表面一典型的SAA水溶液的物理化学性质随C变化的关系。

可明显看出:在所有物理性质的变化中皆有一转折点。

而此较转折点又都在一个不大的范围内;这就说明表面现象(表面张力与界面张力随浓度变化有转折点)。

与内部性质(如当量电导、渗透压、以与去污浊度等)有统一的内在联系。

离子型SAA是由亲水的无机离子和亲油的有机离子构成的离子化合物,如同典型的无机盐一样,其在稀水溶液中分别以正负离子形式存在。

因而在稀水溶液中,电导率随C上升,但到达一定浓度后,出现一转折点,直线逐渐变缓。

三、实验仪器、药品仪器:电导率仪烧杯(100ml、7个)温度计(2支)容量瓶(250ml,7只)药品:SAA(1631)、蒸馏水四、实验步骤1、分别配制1631 的水溶液浓度为:4.00X10-4、5.140X10-4、6.70X10-4、8.20X10-4、10.85X10-4、13.6X10-4、16.54X10-4mol/L的溶液各250ml 2、将其在25℃、30℃、35℃恒温→测定各溶液的电导率(由稀→浓)→取3次测量值的平均值3、作K-C曲线4、由K-C曲线求不同t下的CMC值五、药品常数十六烷基三甲基溴化铵(1631):是阳离子SAA、分子式:C16H33(CH3)3NBr分子量:364.446 熔点:250-237℃,水溶性:13g/L(20℃)性质:呈白色或浅黄色结晶至粉末状,易溶于异丙醇、可溶于水、振荡时产生大量泡沫,具有优良的渗透、柔化、抗静电、生物降解性与杀菌消毒等功能。

临界胶束浓度(CMC)的测定

临界胶束浓度(CMC)的测定

一、实验目得(1)掌握用电导法测定表面活性剂CMC得方法(2)掌握电导率仪得使用二、实验原理SAA溶液得许多物化性质随着胶束得形成而发生突变,因此临界胶束浓度(CMC)就是SAA表面活性得重要量度之一。

测定CMC,掌握影响CMC得因素对于深入研究SAA 得物理化学性质十分重要。

CMC就是在一定温度下某SAA形成胶束得最低浓度。

通常以mol/L或g/L表示之。

一般离子SAA得CMC大致在10-2-10-3mol/L之间,非离子SAA得CMC则在10-4mol/L以下,CMC就是衡量SAA得表面活性与SAA应用中得一个重要物理量。

因为CMC越小,则表示此种SAA形成胶束所需浓度越低,因此改变表面性质,起到润湿,乳化,增溶,起泡等作用所需得浓度也越低。

右图表面一典型得SAA水溶液得物理化学性质随C变化得关系。

可明显瞧出:在所有物理性质得变化中皆有一转折点。

而此较转折点又都在一个不大得范围内;这就说明表面现象(表面张力及界面张力随浓度变化有转折点)。

与内部性质(如当量电导、渗透压、以及去污浊度等)有统一得内在联系。

离子型SAA就是由亲水得无机离子与亲油得有机离子构成得离子化合物,如同典型得无机盐一样,其在稀水溶液中分别以正负离子形式存在。

因而在稀水溶液中,电导率随C上升,但到达一定浓度后,出现一转折点,直线逐渐变缓。

三、实验仪器、药品仪器:电导率仪烧杯(100ml、7个) 温度计(2支)容量瓶(250ml,7只)药品:SAA(1631)、蒸馏水四、实验步骤1、分别配制1631 得水溶液浓度为:4、00X10-4、5、140X10-4、6、70X10-4、8、20X10-4、10、85X10-4、13、6X10-4、16、54X10-4mol/L得溶液各250ml2、将其在25℃、30℃、35℃恒温→测定各溶液得电导率(由稀→浓)→取3次测量值得平均值3、作K-C曲线4、由K-C曲线求不同t下得CMC值五、药品常数十六烷基三甲基溴化铵(1631):就是阳离子SAA、分子式:C16H33(CH3)3NBr分子量:364、446 熔点:250-237℃,水溶性:13g/L(20℃)性质:呈白色或浅黄色结晶至粉末状,易溶于异丙醇、可溶于水、振荡时产生大量泡沫,具有优良得渗透、柔化、抗静电、生物降解性及杀菌消毒等功能。

物理化学实验----表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定

物理化学实验----表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定

实验三表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定【实验目的】了解离子型表面活性剂物质临界胶团浓度(CMC)的测定方法。

【基本原理】在表面活性剂溶液中,当浓度增大到一定值时,表面活性剂离子或分子将会发生缔合,形成胶团,对于某表面活性剂,其溶液开始形成胶团的浓度称为该表面活性剂溶液的临界胶团浓度(Critocal Micelle Concentation缩写为CMC)。

由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶团的形成而发生突变,故将CMC看作是表面活性剂溶液的表面活性的一种量度。

因此测定CMC,掌握影响CMC的因素,对于深入研究表面活性剂的物理化学性质是至关重要的。

在原则上,表面活性剂溶液随浓度变化的物理化学性质皆可用来测定CMC。

(1)表面张力法:表面活性剂溶液的表面张力随浓度的增长而降低,在CMC处发生转折。

因此,可用表面张力(γ)——对数浓度(logC)曲线的转折点确定CMC值。

该法不只对低表面活性剂溶液敏感,而且对不含杂质的非离子型表面活性剂也适用。

(2)染料吸附法:基于某些染料的生色有机离子吸附于胶团之上而颜色发生明显改变的事实。

用染料做指示剂。

测定最大吸附光谱的变化来确定CMC。

(3)增溶法:利用表面活性剂溶液对物质的增溶能力随浓度的变化来测定CMC 。

(4)电导法:利用离子型表面活性剂水溶液电导率随浓度的变化关系,从电导率(X)-浓度(c)曲线或当量电导(λ)——c 曲线上的转折点求出CMC 值。

此法仅对离子型表面活性剂适用。

而对CMC 值较大,表面活性低的表面活性剂,因转折点不明显而不灵敏,用哪种,则视具体体系而定。

本实验采用DDS-ⅡA 型电导率仪进行电导率测定而确定CMC 。

【测量原理】电导率仪的工作原理:把振荡器产生的一个交流电压源E 送到电导池R x 与量程电阻(分压电阻)R m 的串联回路中,电导池里的溶液电导愈大R x 愈小,R m 获得的电压E m 也就愈大。

将E m 送至交流放大器放大,再经过讯号整流,以获得推动表头的直流讯号输出,表头直读电导率。

水溶性表面活性剂的临界胶束浓度的测定 2

水溶性表面活性剂的临界胶束浓度的测定 2

注意:图可以打印剪裁后黏贴。

水溶性表面活性剂的临界胶束浓度的测定1.实验目的1)了解表面活性剂临界胶束浓度的测定原理。

2)掌握临界胶束浓度的测定方法和表面张力仪的使用方法。

2.仪器与试剂0.02M十二烷基磺酸钠溶液、 0.100KCl标准溶液、 50ml比色管11支、移液管5ml 10ml各一支、DDS-11电导率仪、超级恒温槽3.实验原理临界胶束浓度(critical micelle concentration.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。

对于一般电解质溶液,其导电能力由电导率L,即电阻的倒数(1/R)来衡量,若所用的电导管电极面积为A,电极间距为l,用此管测定电解溶液电导,则式中:k是A=1m2 , l=1m时的电导,称作比电导或电导率,其单位为Ω-1m-1 ;l/k称作电导率常数。

电导率和摩尔电导率有下列关系:Λm=κ/cΛm为1mol电解质溶液的电导能力,c为电解质溶液的摩尔浓度。

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。

本实验利用电导法和表面张力法测定十二烷基硫酸钠的CMC值。

4.实验步骤打开超级恒温槽电源,将加热及泵开关扳向下,打开冷却水,将温度调至30°C,并将装有0.02M十二烷基磺酸钠溶液的试剂瓶放入水浴中,以使试样完全溶解,当溶液澄清后取出。

在11支比色管中分别移取1.25、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0、22.5、25.0ml 0.02M十二烷基磺酸钠溶液,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,然后分成两组用皮筋扎起后放入恒温槽中恒温15分钟。

物理化学临界胶束浓度的测定实验报告

物理化学临界胶束浓度的测定实验报告

物理化学实验报告实验名称:电导法测定临界胶束浓度一.实验目的及要求1、理解表面活性剂溶液临界胶束浓度的意义。

2.掌握电导法测定离子型表面活性剂临界胶束浓度的方法,熟悉电导率仪的使用方法。

3.了解测定表面活性剂临界胶束浓度的几种方法。

二.实验原理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)图1:表面活性剂的排列方式与浓度的关系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:胶束的球型结构和层状结构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3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。

对于离子型表面活性剂,其稀释溶液电导率的变化规律也同强电解质溶液一样。

但是,随着溶液中胶束的生成,电导率和摩尔电导率发生明显变化,如图4所示,这就是电导法测定临界胶束浓度的依据。

图4:(a)十二烷基硫酸钠水溶液电导率与浓度的关系(b)摩尔电导率与浓度平方根的关系本实验采用电导法,应用DDS-11A型电导率仪测定不同浓度十二烷基硫酸钠水溶液的电导率(也可以求出摩尔电导率),通过绘制电导率与浓度的关系图(κ -c图)或摩尔电导率与浓度的平方根的关系图(Λm-√c图),由图中的转折点即可求出十二烷基硫酸钠水溶液在该温度下的临界胶束浓度。

表面活性剂临界胶束浓度测定

表面活性剂临界胶束浓度测定

表面活性剂临界胶束浓度测定应化118班于正风 1102010801摘要本文主要介绍了表面活性剂(以SDS为例)的几种物理性质以及其临界胶束浓度的几种测定方法。

包括测定原理、实验方法及方法特点, 并指出了SDS的林临界胶束浓度。

对于理解表面活性剂的性质有较好的参考价值。

关键词表面活性剂; 临界胶束浓度; 测定方法; 测定原理引言表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)作为表面活性剂的表面活性的一种量度, 是其溶液性质发生显著变化的一个分水岭。

由于表面活性剂的一些理化性质在胶束形成前后会发生突变, 因而, 可借助此类变化来表征表面活性剂的CMC。

在药学领域中, 表面活性剂的大量研究工作都与各种体系的CMC测定有关。

常用的CMC测定方法有表面张力法、光散射法、染料增溶性、电导率法等。

但是, 不同理化性质对表面活性剂总浓度变化的响应范围和灵敏度不同, 导致用不同方法测得的CMC的值也各有不同。

本文介绍CMC测定技术的原理及简单的操作方法, 提供大量的物理参数及国内外的最新研究动态, 为表面活性剂在药学中的应用与开发提供理论支持。

临界胶束浓度的形成机制进入水中的表面活性剂分子随着其碳氢链逐渐增长, 它在水中达到一定浓度时, 溶液表面张力不再下降。

为了使整个溶液体系的能量趋于最低, 在溶液内部的双亲分子会自动形成极性基向水碳氢链向内的集合体, 这种集合体称为胶束或胶团 (M icelle), 形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度。

图 1 表面活性剂的排列情况与浓度关系图一表示表面活性剂的浓度变化时, 表面活性剂分子在溶液表面和内部的分布情况。

在浓度很稀时, 若稍增加表面活性剂的浓度, 表面活性剂的一部分很快地聚集在水面, 使水和空气的接触面减小, 从而使表面张力急剧下降, 如图 1( a); 增大表面活性剂浓度, 达到饱和状态时, 液面上刚刚排满一层定向排列的单分子膜, 如图 1( b); 若再增加浓度, 则只能使水溶液中的表面活性分子开始以几十或几百个聚集在一起,排列成憎水基向里,亲水基向外的胶束, 如图 1( c)。

实验名称:阳离子型表面活性剂CTAB的临界胶束浓度的测定

实验名称:阳离子型表面活性剂CTAB的临界胶束浓度的测定

实验名称:阳离子型表面活性剂CTAB的临界胶束浓度的测定前言:表面活性剂是一类在很低浓度就能显著降低水的表面张力的物质, 它具有典型的不对称双亲结构,由于这种特定的结构, 使表面活性剂表现出两个重要性质, 一是其分子在两相界面上产生定向吸附, 另一个是在溶液浓度达到一定值后能在溶液内部形成胶束, 这两个性质是表面活性剂获得广泛应用的基础[1]。

表面活性剂在溶液中开始大量形成胶束所需要的浓度称为临界胶束浓度。

临界胶束浓度是表面活性剂最重要的性质, 在考虑表面活性剂的应用时是十分有用的参数。

临界胶束浓度与表面活性剂的分子结构密切相关, 环境条件如温度及电解质、有机物、第二种表面活性剂、水溶性大分子是否存在等因素对临界胶束浓度也有显著影响[1]。

表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)作为表面活性剂的表面活性的一种量度,是其溶液性质发生显著变化的一个“分水岭”。

由于表面活性剂的一些理化性质在胶束形成前后会发生突变,因而,可借助此类变化来表征表面活性剂的CMC[2]。

十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 作为常见的表面活性剂在化学分析中应用和研究日益增多[3,4 ], 对表面活性剂的大量研究工作均与CMC 有关[5]。

因此要充分发挥表面活性剂的作用,必须使表面活性剂的浓度大于CMC ,所以测定表面活性剂的CMC 显得尤为重要。

SAA溶液的许多物化性质随着胶束的形成而发生突变,因此临界胶束浓度(CMC)是SAA表面活性的重要量度之一。

离子型SAA 是由亲水的无机离子和亲油的有机离子构成的离子化合物,如同典型的无机盐一样,其在稀水溶液中分别以正负离子形式存在。

因而在稀水溶液中,电导率随浓度的上升而上升,但到达一定浓度后,出现一转折点,直线逐渐变缓。

荧光相对强度也是随着溶液浓度的增大而变大的,到了一定浓度的时候产生突变,这个点对应的浓度就是临界胶束浓度。

对最常用的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵简写为(CATB), 邹耀洪曾用电导率法测定了在25℃、30℃、35℃时的电导率CMC。

电导法测定临界胶团浓度

电导法测定临界胶团浓度

电导法测定临界胶团浓度电导法是一种常用的测定临界胶团浓度的实验方法。

临界胶团浓度(critical micelle concentration,CMC)是表面活性剂分子在水中形成胶团的最低浓度,是表面活性剂的重要物理化学性质之一。

通过电导法测定临界胶团浓度,可以了解表面活性剂在不同浓度下的性质变化,为表面科学、材料科学、生物学等领域的研究提供重要依据。

电导法测定临界胶团浓度的基本原理是测量溶液电导率随表面活性剂浓度的变化。

在低于CMC的浓度范围内,表面活性剂分子以单分子状态存在于水中,此时溶液的电导率主要受水的电导率影响。

当表面活性剂浓度增加并超过CMC时,表面活性剂分子开始聚集形成胶团,溶液的电导率会明显下降。

通过测量不同浓度表面活性剂溶液的电导率,可以找到电导率发生明显变化的点,从而确定临界胶团浓度。

实验步骤如下:1.准备所需的试剂和仪器。

所需试剂包括表面活性剂、蒸馏水、0.01M的NaCl溶液等。

仪器包括电导率计、恒温水浴、磁力搅拌器、移液管、滴定管等。

2.配制不同浓度的表面活性剂溶液。

分别用移液管向装有蒸馏水的烧杯中加入不同体积的表面活性剂溶液,得到一系列不同浓度的表面活性剂溶液。

3.测量不同浓度溶液的电导率。

将电导率计的电极放入每个烧杯中,稳定后记录各个浓度的电导率值。

4.绘制电导率与浓度的关系图。

将测量的电导率和对应的表面活性剂浓度绘制成图表,可以更直观地观察电导率随表面活性剂浓度的变化趋势。

5.确定临界胶团浓度。

在绘制的图表中,可以找到电导率发生明显变化的点,这个点对应的浓度即为临界胶团浓度(CMC)。

注意事项:1.在实验过程中,要确保所有溶液混合均匀,避免影响测量的准确性。

2.在测量电导率时,要保证电极干净,避免污染对测量结果的影响。

3.在绘制电导率与浓度的关系图时,要注意选择合适的坐标轴比例,使图表能够直观地反映电导率随表面活性剂浓度的变化趋势。

通过以上步骤,我们可以用电导法测定出表面活性剂的临界胶团浓度。

临界胶束浓度的测定

临界胶束浓度的测定

表面活性剂临界胶束浓度测定方法的研究应化1002班周伟10404600236 陈苏南10404600237 王达军104046002391实验摘要进人水中的表面活性剂分子随着其碳氢链逐渐增长,它在水中达到一定浓度时,溶液表面张力不再下降。

为了使整个溶液体系的能量趋于最低,在溶液内部的双亲分子会自动形成极性基向水碳氢链向内的合体,这种集合体称为胶束或胶团(Micelle),形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度(Critical micelle concentrafion,CMC)。

由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶束的形成而发生突变, 如在乳液聚合、石油开采、去污、消除电影胶片的斑点及生理过程等方面都有着重要的增溶作用, 且增溶作用的大小与表面活性剂的cmc有关, 影晌cmc值的各种因素必然也影响到增溶作用。

因此, 测定cmc, 掌握影响cmc的因素, 对于深入研究表面活性剂的物理化学性质是至关重要的。

测定cmc的方法很多, 常用的有表面张力法、电导法、染料法、增溶法、渗透压法等等本文采用电导法、粘度法、表面张力法及密度法侧定25℃下十二烷基硫酸钠(SDS)的cmc值。

本次实验使用的是最大泡压法测定表面活性剂临界胶束浓度2 实验目的1、用最大泡压法测定十六烷基氯代吡啶水溶液的表面张力,求得它的临界胶束浓度2、熟悉表面特性测量的常用物理化学研究方法3 实验原理表面活性剂溶液的表面张力随浓度的变化在cmc处同样出现转折。

侧定液体表面张力的方法很多,本实验用最大气泡压力法。

这一方法是将毛细管刚好与待测溶液面接触, 在毛细管内加压, 管端将在液体内形成一气泡、压力大到一定值时管端气泡破裂吹出, 压力突然下降。

根据Laplace方程, 最大压力差△P与液体表面张力r及毛细管半径R有下述关系△P=2r/R。

用同一根毛细管, 毛细管半径R 值一定,△P与r成正比, 所以以最大压力(△P)对表面活性剂浓度的自然对数(㏑C)作图, 由曲线的转折点来确定cmc值。

临界胶束浓度的测定

临界胶束浓度的测定

设计实验:表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定姓名何闪闪班级 0902 学号 2009113010216 分数1 实验目的1.1 了解表面活性剂溶液临界胶束浓度(CMC)的定义及常用测定方法。

1.2 设定两种以上实验方法测定表面活性剂溶液的CMC。

2 实验原理凡能显著降低水的表面张力的物质都称为表面活性剂。

当表面活性剂溶入极性很强的水中时,在低浓度是成分散状态,并且三三两两地把亲油集团靠拢而分散在水中,部分分子定向排列于液体表面,产生表面吸附现象。

当溶液表面吸附达到饱和后,进一步增加浓度时,表面活性剂分子会立刻自相缔合,即疏水亲油的集团相互靠拢,而亲水的极性基团与水接触,这样形成的缔合体称为胶束。

以胶束形式存在与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,CMC)。

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的转折,这种现象是测定CMC 的实验依据,也是表面活性剂的一个重要特征。

3. 仪器和试剂表面张力测定仪1套,数字式微压差计1台,超级恒温槽1台,250ml滴液漏斗1个,100ml锥形瓶8个,蒸馏水,BSD-A导电仪,光亮的铂电极,恒温水箱,大试管(100ml)12支,电导水,十二烷基硫酸钠溶液4.实验方法4.1 最大气泡法及原理:在液体的内部任何分子周围的吸引力是平衡的。

可是在液体表面层的分子却不相同。

因为表面层的分子,一方面受到液体内层的邻近分子的吸引,另一方面受到液面外部气体分子的吸引,而且前者的作用要比后者大。

因此在液体表面层中,每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力。

这种吸引力使表面上的分子向内挤促成液体的最小面积。

要使液体的表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功增加分子的位能。

所以说分子在表面层比在液体内部有较大的位能,这位能就是表面自由能。

临界胶束浓度的测定

临界胶束浓度的测定

设计实验:表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定姓名何闪闪班级 0902 学号 2009113010216 分数1 实验目的1.1 了解表面活性剂溶液临界胶束浓度(CMC)的定义及常用测定方法。

1.2 设定两种以上实验方法测定表面活性剂溶液的CMC。

2 实验原理凡能显著降低水的表面张力的物质都称为表面活性剂。

当表面活性剂溶入极性很强的水中时,在低浓度是成分散状态,并且三三两两地把亲油集团靠拢而分散在水中,部分分子定向排列于液体表面,产生表面吸附现象。

当溶液表面吸附达到饱和后,进一步增加浓度时,表面活性剂分子会立刻自相缔合,即疏水亲油的集团相互靠拢,而亲水的极性基团与水接触,这样形成的缔合体称为胶束。

以胶束形式存在与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,CMC)。

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的转折,这种现象是测定CMC 的实验依据,也是表面活性剂的一个重要特征。

3. 仪器和试剂表面张力测定仪1套,数字式微压差计1台,超级恒温槽1台,250ml滴液漏斗1个,100ml锥形瓶8个,蒸馏水,BSD-A导电仪,光亮的铂电极,恒温水箱,大试管(100ml)12支,电导水,十二烷基硫酸钠溶液4.实验方法4.1 最大气泡法及原理:在液体的内部任何分子周围的吸引力是平衡的。

可是在液体表面层的分子却不相同。

因为表面层的分子,一方面受到液体内层的邻近分子的吸引,另一方面受到液面外部气体分子的吸引,而且前者的作用要比后者大。

因此在液体表面层中,每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力。

这种吸引力使表面上的分子向内挤促成液体的最小面积。

要使液体的表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功增加分子的位能。

所以说分子在表面层比在液体内部有较大的位能,这位能就是表面自由能。

临界胶团浓度的测定实验报告

临界胶团浓度的测定实验报告

临界胶团浓度的测定实验报告篇一: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。

临界胶束浓度的测定

临界胶束浓度的测定

临界胶束浓度的测定临界胶束浓度是指在特定条件下,表面活性剂分子聚集形成胶束所需要的最低浓度。

测定临界胶束浓度的方法多种多样,不同方法的原理和操作流程稍有不同,本文将介绍两种常用方法的基本原理和实验步骤。

一、表面张力法表面张力法是测定临界胶束浓度的经典方法,其原理是在一定温度下,用单一表面活性剂溶液不断加入小量的水或电解质溶液,测定溶液表面张力的变化。

当表面活性剂分子的浓度达到一定值时,表面张力发生急剧下降,即表明聚集体(胶束)已经形成,此时测得的表面活性剂分子浓度即为临界胶束浓度。

实验步骤:1、准备样品:取所需的表面活性剂(如十二烷基硫酸钠)精确称量,溶解在一定体积的去离子水中,制备出一系列浓度逐渐递增的溶液。

2、测定表面张力:在恒定温度下,依次向溶液中滴加逐渐递增的水或电解质溶液,测定每次滴加后的表面张力。

使用的表面张力仪可以是威尔海特、引力式等不同种类的器材。

得到的表面张力-溶质浓度曲线如图所示,即可找到临界胶束浓度。

3、计算临界胶束浓度:在表面张力-溶质浓度曲线上,临界胶束浓度对应的浓度值即为所求。

一般采用拐点法,即作出表面张力变化率曲线,找到最大值所对应的浓度值,即为临界胶束浓度。

二、荧光法荧光法是另一种测定临界胶束浓度的方法,其原理是通过测定表面活性剂分子与掺入的荧光染料(如吖啶橙)结合的荧光亮度,来判断聚集体(胶束)形成与否。

当表面活性剂分子浓度高于临界胶束浓度时,荧光亮度发生急剧变化,即表明胶束的形成。

这种方法需要容器的光学性能较好,在荧光所在波长处没有吸收和散射现象,且排除任何对灵敏度影响的其他因素。

2、测定荧光强度:使用荧光分析仪测定样品溶液中荧光强度的变化,在不断加入表面活性剂的过程中,记录荧光强度的变化。

注意事项:1、实验条件应保持稳定,方法和设备应严格控制。

2、溶剂应为去离子水,保证实验结果的准确性。

3、测定方法和样品制备应根据实际情况进行调整和改进。

总之,临界胶束浓度的测定是化学研究领域中十分重要的一项实验,它不仅可以帮助研究人员更好地理解表面活性剂的性质和聚集状态,还可以为新型表面活性剂的研发提供理论依据和实验基础。

表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定及温度对其的影响

表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定及温度对其的影响

设计实验:表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定一.实验目的1.了解表面活性剂溶液临界胶束浓度(CMC)的定义及常用的测定方法。

2.设计两种实验方法测定表面活性剂溶液的CMC。

3.探究不同因素对CMC的影响。

二. 实验原理表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度(critical micelle concentration CMC)表面活性剂的表面活性源于其分子的两亲结构,亲水基团使分子有进入水中的趋势,而憎水基团则竭力阻止其在水中溶解而从水的内部向外迁移,有逃逸水相的倾向。

这两种倾向平衡的结果使表面活性剂在水表富集,亲水基伸向水中,憎水基伸向空气,其结果是水表面好像被一层非极性的碳氢链所覆盖,从而导致水的表面张力下降。

表面活性剂在界面富集吸附一般的单分子层,当表面吸附达到饱和时,表面活性剂分子不能在表面继续富集,而憎水基的疏水作用仍竭力促使基分子逃离水环境,于是表面活性剂分子则在溶液内部自聚,即疏水基聚集在一起形成内核,亲水基朝外与水接触形成外壳,组成最简单的胶团。

而开始形成胶团时的表面活性剂的浓度称之为临界胶束浓度,简称CMC。

当溶液达到临界胶束浓度时,溶液的表面张力降至最低值,此时再提高表面活性剂浓度,溶液表面张力不再降低而是大量形成胶团,此时溶液的表面张力就是该表面活性剂能达到的最小表面张力,用CMC表示。

表面活性剂分子浓度增加, 其结构会从单分子转变为球状、棒状和层状胶束. 通常认为形成球形胶束时的浓度为第一临界胶束浓度(CMC), 球形胶束转变为棒状胶束时的浓度为第二临界胶束浓度. 在达到第一CMC的狭窄范围内, 表面活性剂的许多物理化学性质都会发生变化, 如表面张力、密度、折射率、粘度、渗透压和光散射强度等。

临界胶束浓度的测定法(1) 电导法电导法是测定表面活性剂各种浓度溶液的电导,算出其电导率或当量电导,然后作电导率或当量电导对浓度的关系曲线,对应曲线上转折点的浓度即为该表面活性剂溶液的临界胶束浓度。

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实验报告
课程名称物理化学实验实验名称临界胶团浓度测定
姓名王强学号 201008030128 专业班级环境1001
实验日期 2012 年11 月 14日成绩指导教师
一、实验目的
1.测定阴离子表面活性剂——十二烷基硫酸钠CMC值。

2.掌握电导法测定离子型表面活性剂的CMC的方法。

3.了解表面活性剂的CMC测定的几种方法。

二、实验原理
1.在表面活性剂溶液中,当溶液浓度增大到一定值时,表面活性剂分子或离子将会发生缔合,形成胶团。

对于某指定的表面活性剂,其溶液开始形成胶团的最小浓度称为该表面活性剂的临界胶团浓度。

2.电导法侧阴离子型表面活性剂溶液的电导率来确定CMC值,电解质溶液,导电能力大小由电导G衡量,G=1/R=K·A/LK-溶液电导率,S·M-1; A/L-电导电极常数,m-1
3.恒温下:∧m=K/C.
∧m-电解质的摩尔电导率,S·m2 mol-1;C—电解质溶液的浓度mol·m-3
∧m=∧-A·√C
∧-无限稀释时溶液的摩尔电导率 A-常数。

三、实验仪器与药品
DOS-ⅡA型电导率仪 DJS-Ⅰ型铂黑电导电极;78-Ⅰ型磁力加热搅拌器;烧杯(100ml)移液管(50ml)滴定管(25ml),十二烷基硫酸钠(0.020;0.010;0.002mol·dm-3);电导水。

四、实验步骤
1.分别配置0.002mol/L、0.01mol/L十二烷基硫酸溶液各50ml.
2.取50ml0.002mol/L的溶液于烧杯中,测其电导率。

再向其中分别加入1ml,4ml,5ml,5ml,5ml的0.02mol/L十二烷基硫酸溶液,分别测其电导率。

3.再取50ml 0.01mol/L的溶液于烧杯中,测电导率,再向入分别加8ml,10ml,10ml,15ml 的0.02mol/L十二烷基硫酸溶液,分别测其电导率。

五、实验数据处理
表1实验数据记录
表2实验数据记录
图1实验数据处理 X 轴为C 浓度,Y 轴为电导率K 由图可知:cmc=0.0078
1


杯 滴定次数
1 2 3 4 5 6 滴入溶液体积ml 0 1 4 5 5 5 烧杯中溶液总体积ml 50 51
55
60
65
70
C(mol/dm -3
) 0.002 0.00235 0.00364 0.005 0.00615 0.00714 电导率k
0.114 0.131 0.190 0.241 0.278 0.310 Λm (S ·m 2
·mol -1
) 57.00 55.75 52.20 48.20 45.20 43.44 √c 0.0450
0.0485
0.0603
0.0707
0.0784
0.0845
2号烧杯
滴定次数 1 2 3 4 5 滴入溶液体积ml 0 8 10 10 15 烧杯中溶液总体积ml 50 58 68 78 93 C(mol/dm -3
) 0.01 0.0114 0.0126 0.0135 0.0146
电导率k
0.406 0.430 0.464 0.483 0.508 Λm (S ·m 2
·mol -1
) 40.60 37.72 36.83 35.78 34.79 √c
0.100
0.107
0.112
0.116
0.121
图2实验数据处理
X轴为√c浓度,Y轴为电导率K
由图可知:cmc=0.0078
六、实验注意事项
1.电导电极上所镀的铂黑不可擦掉,否则电极常数将发生变化。

2.电极在冲洗后必须擦干,以保证溶液浓度的准确。

3.每次测量前,必须将仪器进行校正。

4.测量过程中,搅拌速度不可过快,以免损坏电极。

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