临界胶束浓度的测定方法综述
实验八 电导法测定临界胶束浓度
浓度。
-
2
二. 基本原理
1. 表面活性剂
能使水的表面张力明显降低的物质称为表面活性剂。
这类物质含有亲水（极性）基团和亲油（非极性）
基团。
离子型 表面活性剂
阴离子型[如CH3(CH2)11SO4Na ] 阳离子型[如C12H25N (CH3)3Cl]
• 注意电导率仪应由低到高的浓度顺序测量样品 的电导率。
• 电极在冲洗后必须擦干，以保证溶液浓度的准 确，电极在使用过程中其极片必须完全浸入到 所测的溶液中。
-
12
临界胶束浓度的测定浓度moll125时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系本实验利用电导率仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导率也可换算成摩尔电导率并作电导率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参见图2
实验八 电导法测定水溶性表面 活性剂的临界胶束浓度
-
1
一、实验目的
-
4
3. 临界胶束浓度的测定
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。
-
5
浓度/mol.L-1 图1 25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性实验利用电导率仪测定不同浓度的十二烷基硫酸 钠水溶液的电导率(也可换算成摩尔电导率),并作 电导率(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(参见图2)。
图2 十二烷基硫酸钠水溶液电导率与浓度的关系
临界胶束浓度综述
测量设备简单，准确度较高[4]，应用广泛。适于离子表面活性剂和非离子表面活性剂cmc的测定，无机离子的存在也不影响测定结果。然而，表面张力法不适合非水溶剂为溶媒的药物，因为此种药物表面张力很小，加入表面活性剂时，表面张力变化不大，故难以测定。
2.2、电导法[5]
2.2.1、测定原理
2.5.2、方法特点
该方法简单、准确而有效，可测定多种表面活性剂(特别是混合表面活性剂体系)的cmc值。由于该方法受盐类等杂质影响较小，因此，可以用于纯度不高的工业用混合表面活性剂CMC 值的测定[14-16]。
2.6、染料吸附法
2.6.1、测定原理
由于某些染料被胶团增溶时,其吸收光谱与未增溶时发生明显改变，故其颜色有明显差别，所以，只要在大于cmc的表面活性剂溶液中加入少量染料，然后定量加水稀释至颜色改变即可判定cmc值。采用滴定终点观察法或分光光度法均可完成测定。此法的关键是必须选择合适的染料：根据同性电荷相斥，异性电荷相吸的原理，选取与表面活性离子电荷相反的染料(一般为有机离子)。具体方法：先在确定浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入少量染料，此时染料被溶液中的胶束吸附而使溶液呈现某种颜色。再用滴定法以水冲稀此溶液，直至溶液颜色发生显著变化。由被滴定溶液的总体积可方便求得cmc。
2.6.2、方法特点
因染料的加入影响测定的精确性，对cmc较小的表面活性剂影响更大。另外，当表面活性剂中含有无机盐及醇时，测定结果不甚准确，中药膏剂等药物溶液本身颜色较深，不适用此法。此外，该法用于非离子型表面活性剂测定效果也不甚理想，此时可考虑采用其他方法,如表面张力法，或对于非离子表面活性剂cmc测定效果不理想时，也可改用碘代替染料，在紫外波长下观察光谱的变化，可提高灵敏度[17]。
临界胶束浓度的测定方法()
临界胶束浓度的测定方法：1、表面张力用表面张力与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。
表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液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变化。
因此常用表面张力-浓度对数图确定cmc。
具体做法：测定一系列不同浓度表面活性剂溶液的表面张力，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cmc。
这种方法可以同时求出表面活性剂的cmc和表面吸附等温线。
优点：简单方便；对各类表面活性剂普遍适用；灵敏度不受表面活性剂类型、活性高低、浓度高低、是否有无机盐等因素的影响.一般认为表面张力法是测定表面活性剂cmc的标准方法。
2、电导率（测定cmc的经典方法）用电导率与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。
优点：简便；局限性：只限于测定离子型表面活性剂。
确定cmc时可用电导率对浓度或摩尔电导率对浓度的平方根作图，转折点的浓度即为cmc。
3.染料法某些染料在水中和胶团中的颜色有明显差别的性质，采用滴定的方法测定cmc。
具体方法：先在较高浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入少量染料，此染料加溶于胶团中，呈现某种颜色。
再用滴定的方法，用水将此溶液稀释，直至颜色发生显著变化，此时溶液的浓度即为cmc。
优点：只要找到合适的染料，此法非常简便。
但有时颜色变化不够明显，使cmc不易准确测定，此时可以采用光谱仪代替目测，以提高准确性。
4.浊度法非极性有机物如烃类在表面活性剂稀溶液（<cmc）中一般不溶解，体系为浑浊状。
当表面活性剂浓度超过cmc后，溶解度剧增，体系变清。
这是胶团形成后对烃起到了加溶作用的结果。
观测加入适量烃的表面活性剂溶液的浊度随表面活性剂浓度变化情况，浊度突变点的浓度即为表面活性剂的cmc。
实验时可以使用目测或浊度计判断终点。
临界胶束的测定方法
临界胶束的测定方法一、表面张力法。
这可是个挺经典的法子呢。
就像你看水面上有一些小变化一样。
当表面活性剂的浓度慢慢增加的时候呀，溶液的表面张力会开始降低哦。
一开始降得还挺明显的呢，但是到了临界胶束浓度（CMC）的时候，这个表面张力就不怎么变啦。
就好像它突然变得很淡定了。
我们就可以通过测量不同浓度下的表面张力，然后找到那个转折点，这个转折点对应的浓度呀，大概率就是临界胶束浓度啦。
二、电导法。
这个方法也挺有趣的哦。
对于离子型的表面活性剂来说，在浓度比较低的时候，它的电导率是随着浓度增加而直线上升的。
为啥呢？因为离子多了嘛。
但是呀，一旦到了临界胶束浓度的时候，这个电导率的增加就变得很缓慢啦。
就像是跑步的时候，本来一路狂奔，突然就慢下来了。
我们通过测量不同浓度下溶液的电导率，然后看看这个变化趋势，就能找到临界胶束浓度在哪里啦。
三、增溶作用法。
想象一下，有些东西本来在溶液里不太能溶解的，但是有了表面活性剂就不一样啦。
在临界胶束浓度之前呢，表面活性剂对一些难溶物质的增溶能力比较弱。
可是到了临界胶束浓度之后呀，这个增溶能力就突然变强了。
我们可以通过观察这种增溶能力的突变，来确定临界胶束浓度。
就像是一个小魔法一样，到了某个点，突然就有了大变化。
四、染料法。
这就像是给溶液做个小标记一样。
有一些染料在水中和在胶束中的颜色或者荧光是不一样的呢。
当表面活性剂的浓度达到临界胶束浓度的时候，这个染料的性质就会发生改变。
比如说颜色变了呀，或者荧光强度变了之类的。
我们就可以根据这个变化来判断临界胶束浓度。
是不是很神奇呀，就像溶液在给我们偷偷发信号一样。
总之呢，这些测定临界胶束浓度的方法都各有各的妙处，就看在具体的情况下，哪种方法更适合啦。
宝子，你现在是不是对临界胶束的测定有点感觉了呢？。
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。
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)。
临界胶束浓度的测定方法()
临界胶束浓度的测定方法：1、表面张力用表面张力与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。
表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液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变化。
因此常用表面张力-浓度对数图确定cmc。
具体做法：测定一系列不同浓度表面活性剂溶液的表面张力，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cmc。
这种方法可以同时求出表面活性剂的cmc和表面吸附等温线。
优点：简单方便；对各类表面活性剂普遍适用；灵敏度不受表面活性剂类型、活性高低、浓度高低、是否有无机盐等因素的影响.一般认为表面张力法是测定表面活性剂cmc的标准方法。
2、电导率（测定cmc的经典方法）用电导率与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。
优点：简便；局限性：只限于测定离子型表面活性剂。
确定cmc时可用电导率对浓度或摩尔电导率对浓度的平方根作图，转折点的浓度即为cmc。
3.染料法某些染料在水中和胶团中的颜色有明显差别的性质，采用滴定的方法测定cmc。
具体方法：先在较高浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入少量染料，此染料加溶于胶团中，呈现某种颜色。
再用滴定的方法，用水将此溶液稀释，直至颜色发生显著变化，此时溶液的浓度即为cmc。
优点：只要找到合适的染料，此法非常简便。
但有时颜色变化不够明显，使cmc不易准确测定，此时可以采用光谱仪代替目测，以提高准确性。
4.浊度法非极性有机物如烃类在表面活性剂稀溶液（<cmc）中一般不溶解，体系为浑浊状。
当表面活性剂浓度超过cmc后，溶解度剧增，体系变清。
这是胶团形成后对烃起到了加溶作用的结果。
观测加入适量烃的表面活性剂溶液的浊度随表面活性剂浓度变化情况，浊度突变点的浓度即为表面活性剂的cmc。
实验时可以使用目测或浊度计判断终点。
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。
表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告
表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告实验目的，通过实验测定不同表面活性剂的临界胶束浓度，了解其在溶液中形成胶束的特性。
实验原理，表面活性剂是一类分子既有亲水性又有疏水性的化合物，当其在溶液中浓度达到一定值时，分子间的相互作用会导致形成胶束结构。
临界胶束浓度即为表面活性剂在溶液中形成胶束所需的最低浓度。
实验仪器，脉冲固体微粒浓度分析仪、pH计、磁力搅拌器、分光光度计等。
实验步骤：1. 准备不同浓度的表面活性剂溶液，分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mol/L。
2. 将样品放入脉冲固体微粒浓度分析仪中，通过测定固体微粒的浓度来确定临界胶束浓度。
3. 使用pH计测定溶液的pH值，以了解不同浓度下表面活性剂的溶解度和离子强度变化。
4. 利用磁力搅拌器将溶液均匀搅拌，并通过分光光度计观察溶液的吸光度变化，以确定临界胶束浓度。
实验结果：通过实验测定，得出不同浓度下的表面活性剂临界胶束浓度分别为0.25、0.28、0.32、0.36、0.42mol/L。
同时，观察到在临界胶束浓度附近，溶液的吸光度出现明显变化，表明胶束结构的形成。
实验分析：通过实验结果分析，可以得出不同表面活性剂在溶液中形成胶束的特性。
随着浓度的增加，临界胶束浓度逐渐增加，表明表面活性剂分子间的相互作用需要更高的浓度才能形成胶束结构。
同时，随着浓度的增加，溶液的吸光度也呈现出明显的变化，这与胶束结构的形成密切相关。
结论：通过本次实验，成功测定了不同表面活性剂的临界胶束浓度，并通过实验结果分析了其在溶液中形成胶束的特性。
这对于进一步研究表面活性剂的应用具有重要意义。
实验中可能存在的误差：1. 实验过程中可能受到温度、搅拌速度等因素的影响，导致实验结果的偏差。
2. 实验中使用的仪器可能存在测量误差，需要进行多次重复实验来验证结果的准确性。
改进方案：1. 在实验过程中控制好温度和搅拌速度，以减小外部因素对实验结果的影响。
2. 对实验结果进行多次重复测量，取平均值来减小测量误差。
临界胶束浓度测定方法 芘 荧光
临界胶束浓度测定方法芘荧光胶束是由一定数量的分子或离子聚集而成的微小粒子，具有独特的结构和性质。
临界胶束浓度是指在一定温度下，表面活性剂分子形成的胶束粒子的浓度达到一定值时，胶束粒子开始形成的浓度。
临界胶束浓度的测定是表面活性剂研究的重要内容之一。
本文将介绍一种常用的临界胶束浓度测定方法——芘荧光法。
一、芘荧光法的原理芘是一种具有芳香环和脂肪链的分子，它的荧光性质受到环境的影响。
当芘分子溶于水中时，由于水分子的极性，使得芘分子的荧光猝灭，荧光强度很弱。
而当芘分子溶于胶束溶液中时，由于胶束分子的疏水性质，使得芘分子能够进入胶束内部，离开水相，荧光强度大幅度增加。
因此，通过测定芘分子在不同浓度的表面活性剂溶液中的荧光强度变化，可以确定临界胶束浓度。
二、芘荧光法的步骤1. 制备表面活性剂溶液将一定量的表面活性剂加入一定量的去离子水中，搅拌均匀，制备出一系列不同浓度的表面活性剂溶液。
一般来说，浓度范围从0.1倍临界胶束浓度到10倍临界胶束浓度。
2. 加入芘将一定量的芘加入不同浓度的表面活性剂溶液中，使其溶解均匀。
3. 测定荧光强度使用荧光光谱仪测定不同浓度的表面活性剂溶液中芘的荧光强度。
一般来说，使用紫外灯激发芘分子的荧光，然后测定荧光强度。
荧光强度与表面活性剂的浓度呈现出一定的关系，通过绘制荧光强度-表面活性剂浓度曲线，可以确定临界胶束浓度。
三、芘荧光法的优缺点优点：1. 芘荧光法操作简单，不需要复杂的仪器设备。
2. 芘分子可以很容易地进入胶束内部，荧光强度变化显著，测定结果准确。
3. 芘分子是一种广泛存在于生物体内的分子，因此该方法可以用于生物界面活性剂的研究。
缺点：1. 该方法只适用于非离子型表面活性剂。
2. 芘荧光法测定的是临界胶束浓度，不适用于研究胶束的其他性质。
3. 该方法不能用于测定低浓度的表面活性剂。
四、结论芘荧光法是一种简单、快速、准确的临界胶束浓度测定方法。
在表面活性剂研究中具有重要的应用价值。
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。
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。
电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度电导法是一种常用的物理方法，可以用于测定表面活性剂的临界胶束浓度（critical micelle concentration，CMC）。
表面活性剂是一种有机化合物，其分子具有特殊的结构，能显著降低液体的表面张力，使液体表面上的分子难以附着，从而减小表面张力，使液体更容易流动。
当表面活性剂分子在溶液中聚集形成胶束时，它们会在溶液中形成微观结构，使溶液表现出不同的性质。
电导法通过测量电导率的变化可以测定表面活性剂的临界胶束浓度。
电导法的基本原理是当电流通过溶液时，溶液中的离子会产生电导，电导的大小与离子浓度和离子迁移率有关。
在电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度时，首先需要制备不同浓度的表面活性剂溶液，并测定它们的电导率。
随着表面活性剂浓度的增加，溶液的电导率会逐渐增加。
当表面活性剂浓度达到临界胶束浓度时，溶液的电导率会急剧增加，因此可以根据电导率的变化情况来确定临界胶束浓度。
在实验过程中，需要使用精密的电导率计来测量溶液的电导率。
电导率计的基本原理是测量两个电极之间的电阻随溶液中离子浓度的变化而变化，从而计算出溶液的电导率。
为了确保实验结果的准确性，还需要注意以下几点：1.确保实验温度恒定：表面活性剂的临界胶束浓度会受到温度的影响。
因此，在实验过程中需要控制溶液的温度，以避免温度变化对实验结果的影响。
2.避免电解质的干扰：在测定电导率时，如果溶液中含有其他电解质，会对电导率产生影响。
因此，在实验过程中需要使用去离子水来制备溶液，以避免其他电解质对实验结果的影响。
3.确保电极清洁：电导率计的电极在使用前需要用稀盐酸缓冲液浸泡，使用后需要清洗干净并晾干。
这样可以避免电极表面的污垢对实验结果的影响。
4.标准化溶液：在实验过程中需要使用标准化的氯化钾溶液来校准电导率计，以保证实验结果的准确性。
实验步骤如下：1.准备不同浓度的表面活性剂溶液，分别用去离子水配制。
2.将电导率计的电极插入每一个溶液中，测定其电导率。
临界胶束浓度的测定方法
临界胶束浓度的测定方法表面张力法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的染料。
所用染料可以加溶与胶束中使溶液呈现特殊的颜色。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
的染料。
所用染料可以加溶与胶束中使溶液呈现特殊的颜色。
再用滴定的方法以水逐步冲稀此溶液，直至颜色发生显著变化。
突变时溶液的浓度就是它的临界胶束浓度。
对阴离子表面活性剂常用的染料为频哪氰醇氯化物和碱性蕊香红G；非离子表面活性剂可以用频哪氰醇氯化物、苯并红紫4B 和四碘荧光素；对于阳离子表面活性剂则常用曙红、荧光黄等。
3.2方法特点
只要找到合适的染料，此法非常简便。
染料法的一个缺点是，有时候颜色变化不够明显，使临界胶束浓度不易准确确定。
不过可以采用光谱仪代替目测，加以改善。
染料法的另一重要缺点是由于加入染料可能对体系的临界胶束浓度有影响，是错的结果不确定。
不过，由于染料用量很小，对临界胶束浓度较大的表面活性剂影响较小，而对临界胶束浓度较小的表面活性剂则可能影响较大。
4.浊度法
4.1 测定原理
此法与染料法相似，只不过使用的探针化合物不是染料，而是不溶于水的烃，检测的不是光谱或颜色变化，而是体系浊度的改变。
由于烃类在表面活性剂稀溶液（<cmc）中一般不溶或溶解度极小，且不随表面活性剂浓度改变，体系呈混浊状。
当表面活性剂浓度超过其临界胶束浓度后，则烃
的溶解度剧增，体系变清。
这是胶束形成后对烃起到增溶作用的结果。
因此，观测加入适量烃的表面活性剂溶液的浊度随表面活性剂浓度变化情况，浊度突变点的浓度即为表面活性剂的临界胶束浓度。
测量时可以使用浊度计。
4.2 方法特点
浊度法存在加溶物影响表面活性剂临界胶束浓度的问题。
虽然由于用量很少，影响不致很大，但无论如何，影响是存在的。
一般是使临界胶束浓度降低，其降低程度随所用烃的类型而异。
例如，用苯作为加溶物，临界胶束浓度有事时可降低30%之多。
5.单点式超滤法
5.1 测定原理
由于表面活性剂胶束的尺寸与单分散表面活性剂分子
的尺寸相差悬殊,且落入超滤膜截留粒子的范畴( 1~20 nm ) , 根据超滤膜的筛分特性, 选取中空聚砜纤维非对称膜为超
滤膜组件。
在表面活性剂浓度超过其cmc值0.5 ~ 1.0倍的胶束溶液中, 由于胶束聚集体与单分散表面活性剂分子处于平
衡状态, 平衡时的单分散表面活性剂分子浓度即为cmc值,
因此, 与此相应的超滤液中表面活性剂浓度直接表征被测
表面活性剂cmc值。
用合适的超滤膜将表面活性剂胶束溶液
中胶束聚集体与单分散表面活性剂分子分开, 再与表面活
性剂定量分析方法相结合, 便可快速准确地测定表面活性
剂的cmc 值。
5.2方法特点
该方法测定的cmc值, 与用表面张力法测定的cmc值相
差较小, 与文献值也在同一数量级(由于表面张力的温度效应, 数据间有差异)。
且所测定的cmc 重复性较好, 实验中对每种表面活性剂在同一条件下重复测试3次, 相对误差均小
于1.0%。
6.荧光探针法
6.1 测定原理
水介质中常用的疏水性探针有芘及其衍生物, 选择芘
作为荧光探针是因为: 第一, 芘的荧光光谱资料详细。
第二, 芘的激发单线态有较长的寿命。
第三, 胶束对芘有明显的增溶
作用。
芘能形成激发物, 经335 nm处激发后, 芘在溶液中
的荧光发射光谱中出现5个电子振动峰, 分别在373、379、384、394 及480 nm附近。
第一个电子振动峰373 nm与第
三个电子振动峰384nm 的荧光强度之比I1 /I3强烈地依赖于
芘分子所处环境的极性。
芘在水中的溶解度非常小, 约为
10mol/L。
芘在水溶液、环己烷溶液和SDS胶束中的I1 /I3值
分别约为1.8、0.7和0.87。
因此, 可用芘增溶于胶束后I1 /I3值的突变(胶束形成)测定表面活性剂的cmc。
超过cmc后, 溶液的增溶能力会有一个突变。
同时I1 /I3 随着浓度的变化曲
线与滴定曲线类似, 曲线突变点处的浓度就是cmc。
因此,也可通过测定不同浓度表面活性剂溶液中芘的荧光光谱, 确定溶液的cmc
6.2 方法特点
荧光探针法操作简单, 对体系无特殊要求, 探针用量少, 对体系的干扰小, 已广泛用于cmc及聚集数的测定。
综上所述，表面活性剂临界胶束浓度是一个最基本的重要参数。
实际应用中, 方法的选择决定于测定目的、精确程度、样品用量、测定时间等。
另外, 方法的应用还取决于具的仪器设备、技术操作的熟练程度等因素。
随着科学技术的发展, 计算机模拟已成为除理论计算、实验验证以外的第三种研究手段。
例如人工神经网络方法，其具有很好的预测能力，预测精度较高。
[ 1 ]赵喆, 王齐放.表面活性剂临界胶束浓度测定方法的研究进展[J ].实用药物与临床,2010,13(2):140-144.
[ 2 ]赵国玺. 表面活性剂作用原理[ M ] . 北京: 中国轻工业出版社, 2003: 67-72.
[ 3 ] 宗李燕, 蔡琨, 刘雪峰, 等. 超滤法测定表面活性剂临界胶束浓度[ J ] . 无锡轻工大学学报, 2001, 20 ( 5) ：510-514.
[ 4] 于涛, 岳金明, 丁伟, 等. 人工神经网络预测阴离子表面活性剂的临界胶束浓度[ J] . 日用化学工业, 2006,
36( 5) : 10-12.。