临界胶束浓度(CMC)的测定
CMC的测定 - 报告
物理化学设计性实验——CMC的测定学院：化学与分子工程学院班级：应用化学108班姓名：宁加彬学号：1002010806CMC的测定摘要: 表面活性剂的一个重要性质是其临界胶束浓度(Critical MicelleConcentration,简称CMC)。
本文利用电导率法对阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的CMC进行了研究,测试了这种离子型表面活性剂在不同温度时电导率变化,从而得到温度对SDS的临界胶束浓度的影响规律,也利用了分光光度法对阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的CMC进行了测定。
并对有关实验结果作了探讨。
关键词: 临界胶束浓度(CMC) ;电导率法；分光光度法；十二烷基硫酸钠(SDS) ;温度。
1.引言：表面活性剂是一种具有两亲性质的物质可以显著的改变体系表面的性质，在许多领域都有应用，如：在纺织工业中做洗涤剂、均染剂和分散剂，在石油工业中作为驱油剂提高原油采收率或进行油田杀菌等。
而临界胶束浓度会使体系的性质发生突变，因此研究表面活性剂的临界胶束浓度对表面活性剂在化学化工方面的应用有着十分重要的作用。
一定条件下的任何纯液体都具有表面张力,20℃时，水的表面张力为72.75ｍＮ·ｍ-1。
当溶剂中溶入溶质时，溶液的表面张力因溶质的加入而发生变化，水溶液表面张力的大小因溶质不同而改变，如一些无机盐可以使水的表面张力略有增加，一些低级醇则使水的表面张力略有下降，而肥皂和洗衣粉可使水的表面张力显著下降。
使液体表面张力降低的性质即为表面活性。
表面活性剂是指那些具有很强表面活性、能使液体的表面张力显著下降的物质。
此外，作为表面活性剂还应具有增溶、乳化、润湿、去污、杀菌、消泡和起泡等应用性质，这是与一般表面活性物质的重要区别。
表面活性剂分子一般由非极性烃链和一个以上的极性基团组成，烃链长度一般在8个碳原子以上，极性基团可以是解离的离子，也可以是不解离的亲水基团。
极性基团可以是羧酸及其盐、磺酸及其盐、硫酸酯及其可溶性盐、磷酸酯基、氨基或胺基及它们的盐，也可以是羟基、酰胺基、醚键、羧酸酯基等。
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
临界胶束浓度（cmc）的测定摘要：临界胶束浓度（cmc）是衡量表面活性剂的表面活性和表面活性剂应用中的一个重要物理量，临界胶束浓度（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。
本文主要介绍了临界胶束浓度的定义以及其测定方法。
关键词：临界胶束浓度；表面张力法；电导法增溶作用法；染料法；光散射法一、临界胶束浓度的定义两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，以减少憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束。
表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration，简写为cmc）。
临界胶束浓度越小，表面活性剂形成胶束和达到表面（界面）吸附饱和所需的浓度越低，改变表面（界面）性质，产生润湿、乳化、起泡和增溶等作用所需的浓度也越低。
二、临界胶束浓度的测定方法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”。
在临界胶束浓度附近，表面活性剂溶液的表面张力、渗透压、电导率、折射率和粘度等很多性质均发生明显的变化，利用这些突变通过不同方法可以测出临界胶束浓度。
（1）表面张力法表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度的增加急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后，则变化缓慢或不再变化，以表面张力γ对浓度的对数lgC做图得到γ-lgC曲线，如下图所示，曲线的转折点所对应的表面活性剂的浓度即为临界胶束浓度。
表面活性剂的γ－lgC曲线此法简单方便，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）电导法（测定cmc的经典方法）适用于测定离子型表面活性剂临界胶束浓度的方法。
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。
CMC值的测定方法
CMC值的测定方法医药化工学院应用化学化妆品方向10一班何树灶1015512158摘要：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。
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。
cmc值越小反映该表面活性剂降低表面张力的能力越强。
故准确测定cmc 值在表面活性研究方面非常重要。
下面简单介绍几种测定cmc值的方法。
关键词：CMC值的测定一、表面张力法表面张力测定法适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定，无机离子的存在也不影响测定结果。
在表面活性剂浓度较低时，随着浓度的增加，溶液的表面张力急剧下降，当到达临界胶束浓度时，表面张力的下降则很缓慢或停止。
以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图，曲线转折点相对应的浓度即为CMC。
如果在表面活性剂中或溶液中含有少量长链醇、高级胺、脂肪酸等高表面活性的极性有机物时，溶液的表面张力-浓度对数曲线上的转折可能变得不明显，但出现一个最低值(图2—15)。
这也是用以鉴别表面活性剂纯度的方法之一。
二、电导法本法仅适合于表面活性较强的离子表面活性剂CMC的测定，以表面活性剂溶液电导率或摩尔电导率对浓度或浓度的平方根作图，曲线的转折点即CMC。
溶液中若含有无机离子时，方法的灵敏度大大下降。
仪器：电导率仪烧杯（100ml、7个）温度计（2支）容量瓶（250ml，7只）实验注意事项1、准确称取1631药品，应用已洗净、干燥的烧杯，并编好号码；称取得物质质量应与各浓度对应，偏差不应太大。
2、配制个溶液时，应先在烧杯中加入较少量的水将1631溶解，后移入容量瓶中定容3、恒温时，各温度段范围内偏差不应>0.5℃且测量温度时最好用同一支温度计且测定试样的温度为准。
装试样的烧杯也应先洗净、干燥。
4、数据应用Origin软件处理，准确度较高。
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)。
电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)
主页—> 实验内容—> 基础化学实验III(物理化学部分)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。
实验二十八表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定
实验二十八表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定【目的要求】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；2．设定两种或两种以上实验方法测定表面活性剂溶液的CMC；3．培养学生用不同方法对同一问题进行研究的能力。
【设计提示】凡能显著改变体系表面(或界面)性质的物质都称为表面活性剂。
这一类分子既含有亲油的足够长的（大于10 个碳原子）烷基，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，可分为三类：1、阴离子型表面活性剂：如羥酸盐（肥皂，C17H35COONa）,烷基硫酸盐（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。
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（CH3）2HCl）和十二烷基二甲基氯化胺（RN(CH3)2Cl）。
3、非离子型表面活性剂：如聚氧乙烯类（R-O-(CH2CH2O)n H）。
由于表面活性剂分子具有双亲结构，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，浓度再增加，表面活性剂分子无法再在表面上进一步吸附，这时为了降低体系的能量，活性剂分子会相互聚集，形成胶束。
开始明显形成胶束的浓度称为临界胶束浓度，以CMC(critical micelle concentration)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。
这个现象是测定CMC 的试验依据，也是表面活性剂的一个重要特征。
临界胶束浓度CMC可看作是表面活性剂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。
临界胶束浓度还是使含有表面活性剂水溶液的性质发生显著变化的一个“分水岭”。
表面活性剂临界胶束浓度的测定-电导法
It is a source of sustainable, sustainable and eco-sustainable
It is a source of sustainable, sustainable and eco-sustainable рам
It is a source of sustainable, sustainable and eco-sustainable
深入研究影响实验结果的各种因素，如温度、离 子强度等，以优化实验条件，提高测定准确度。
03 深入研究机理
深入探究表面活性剂形成胶束的机理以及电导性 变化的原因，有助于更全面地理解表面活性剂的 聚集行为和性质。
THANKS
感谢观看
理论价值
本实验方法可为相关领域的研究提供一种有效的测定手段，有助于推动表面活性 剂相关理论的发展和完善。此外，本实验结果还可以为其他研究提供参考和借鉴 ，促进相关领域的进步。
对未来研究的建议
01 拓展应用范围
进一步探究电导法在测定其他类型表面活性剂临 界胶束浓度的应用，以扩大该方法的应用范围。
02 优化实验条件
分析实验结果
根据实验结果，分析表面活性剂的临 界胶束浓度与电导率之间的关系，并 得出结论。
04
结果与讨论
实验结果
实验数据
通过电导法测定了不同表面活性剂的 临界胶束浓度，并记录了相应的电导 率数据。
数据整理
将实验数据整理成表格，列出各种表 面活性剂的临界胶束浓度和对应的电 导率。
结果分析
01
规律性分析
测量电导率
01 校准电导率计
在进行电导率测量之前，需要先对电导率计进行 校准，以确保测量结果的准确性。
02 测量不同浓度溶液的电导率
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。
临界胶束浓度测量原理
临界胶束浓度测量原理一、引言临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration，简称CMC）是表征胶束形成的重要参数，它是指当溶液中胶束的浓度达到一定数值时，胶束开始形成的临界浓度。
测量临界胶束浓度对于了解胶束的形成和稳定性具有重要意义。
本文将介绍临界胶束浓度测量的原理。
二、胶束的定义和形成胶束是由具有亲水性和疏水性两种性质的分子组成的聚集体。
胶束形成的原理是疏水性分子在溶液中聚集形成亲水性外部和疏水性内部的结构，以降低自由能。
疏水性分子在溶液中形成胶束的过程中，会达到一定的浓度，这就是临界胶束浓度。
三、临界胶束浓度的测量原理临界胶束浓度的测量可以利用物理性质或化学性质的变化来进行。
常用的方法有表面张力法、荧光法、导电法、粒度法等。
下面将分别介绍其中两种常用的方法。
1. 表面张力法表面张力法利用胶束形成后溶液的表面张力发生变化来测量临界胶束浓度。
在胶束形成前，溶液的表面张力随着浓度的增加而减小，但当达到临界胶束浓度后，表面张力会突然增大。
通过测量溶液的表面张力，可以确定临界胶束浓度。
2. 荧光法荧光法是一种利用胶束形成后溶液的荧光性质发生变化来测量临界胶束浓度的方法。
在胶束形成前，溶液中的荧光染料分子单体呈现强烈的荧光发射。
但当达到临界胶束浓度后，荧光强度会显著降低，这是因为荧光染料分子进入胶束内部后，受到了溶剂的屏蔽效应。
通过测量溶液的荧光强度，可以确定临界胶束浓度。
四、临界胶束浓度的意义测量临界胶束浓度可以了解胶束形成的条件和稳定性。
临界胶束浓度的大小与胶束的形成能力和稳定性密切相关。
较低的临界胶束浓度意味着胶束形成的能力较强，可以在较低的浓度下形成稳定的胶束结构。
而较高的临界胶束浓度则表示胶束形成的能力较弱，需要较高的浓度才能形成胶束结构。
因此，测量临界胶束浓度对于研究胶束的形成机制和稳定性具有重要意义。
五、临界胶束浓度的应用临界胶束浓度的测量不仅在科学研究中有重要作用，而且在工业生产中也有广泛的应用。
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
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。
药剂学实验：实验一 表面活性剂临界胶束浓度的测定
实验一表面活性剂临界胶束浓度的测定一、实验目的掌握电导法和表面张力法测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度CMC的原理和方法。
二、实验原理（扫描）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”。
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。
临界胶束浓度是表面活性剂的重要物理性质。
当表面活性剂溶液达到临界胶束浓度后，不仅表面张力不再下降，还有很多和表面活性剂单个分子相关的性质也发生了明显的改变。
如右图所示，溶液的电导率，渗透压，蒸气压，光学性质，去污能力及增溶能力等随浓度的变化关系曲线都有一个明显的转折点。
通过测定表面活性剂这些物理性质的变化，可以测定CMC。
本实验是采用两种方法，即电导法和表面张力法测定阴离子表面活性剂的临界胶束浓度。
电导法原则上讲仅对离子型表面活性剂使用。
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CMC时，随着胶束的生成，电导率发生改变，摩尔电导率急剧下降，这样从电导率（κ）对浓度（C）曲线或摩尔电导率（Λm）-C曲线上的转折点可方便地求出CMC。
同理，由表面张力与浓度（σ-c）曲线图所示，开始时σ随浓度增加而迅速下降，之后变化缓慢甚至有所上升，由曲线上的转折点可方便地求出CMC。
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。
设计实验：表面活性剂溶液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)的定义及常用测定方法。
2．设定两种或两种以上实验方法测定表面活性剂溶液的CMC。
二、实验原理三、实验要求1．根据本实验提供的仪器与药品：表面张力测定仪；电导率仪；超级恒温槽；十二烷基硫酸钠(SDS)。
设计出2种以上测定CMC的实验方法，用这些方法测定表面活性剂的CMC。
2．确定表面活性剂溶液的浓度范围，写出实验操作步骤，并指出实验的注意事项。
3．采用多种数据处理方法确定CMC。
例如：在表面张力法的处理数据时，可以作σ－c曲线图,由转折点确定CMC；也可以由四个低浓度点和四个高浓度点分别作两条σ－lgc直线，由两线的交叉点确定CMC。
而在用电导法时，可以作κ－c曲线，也可以作Λm－c曲线。
指出转折点明显直观，误差小的数据处理方法。
4．对2种方法测得的数据进行比较，据此分析两种方法的优缺点。
5．实验报告必须打印，数据处理用Origin软件或用Microsoft Excel作图。
设计实验：表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定姓名庾翔；班级 0903班；学号 2009113020302 ; 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）。
- 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)。
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、生物降解性及杀菌消毒等功能。
用途：橡胶、硅油和沥青乳化剂、纤维的抗静电剂，护发素的调理剂、相转移催化剂、乳液起泡剂、表面活性剂
六、实验注意事项
1、准确称取1631药品，应用已洗净、干燥的烧杯，并编好号码；称取得物质质量应与各
浓度对应，偏差不应太大。
2、配制个溶液时，应先在烧杯中加入较少量的水将1631溶解，后移入容量瓶中定容
3、恒温时，各温度段范围内偏差不应>0.5℃且测量温度时最好用同一支温度计且测定试样
的温度为准。
装试样的烧杯也应先洗净、干燥。
4、数据应用Origin软件处理，准确度较高。
5、使用电导率仪时，应按使用说明使用，测不同温度下的试剂，都要牢记调节温度和常数。
6、测电导率时，应从稀浓度试样依次测到高浓度试剂，可减少浓度的影响，还可节约时间。
七、实验数据处理与分析
（一）实验数据处理：
十六烷基三甲基溴化铵（1631）：M=364.446 g/mol
则有各编号的试样浓度：C=n/V=m/（M。
V），M=364.446，V=0.250L
试样浓度计算结果见原始数据表；通过作K-C曲线（K为三次电导率测定的平均值），如各温度下的K-C图可得：
25℃时，1631水溶液的CMC为9.276736X10-4mol/L
30℃时，1631水溶液的CMC为9.441135X10-4mol/L
35℃时，1631水溶液的CMC为9.636459X10-4mol/L
（二）实验数据分析
（1）从实验数据和K-C图可看出，在所测得系列稀溶液中，电导率随1631的浓度增加而上升，但达到一定浓度（CMC）后，电导率上升的趋势逐渐变缓；同一浓度下，不同温度时，电导率之间没有明显规律。
（2）从CMC-温度图中，可得。
温度升高，CMC亦升高。
八、思考题
1、或临界胶束浓度的方法还有哪些？对同一种SAA，用不同的方法测出的CMC是否相同？
为什么？
答：求CMC的方法还有：表面张力法、染料增溶法、光散射法等。
、
对于同一种SAA，用不同的方法测出的CMC也不相同，因为SAA的一些物理化学性质有胶束形成前后发生突变，可以借助此类变化来做SAA的CMC所在，但是不同的物理性质和化学性质，对SAA浓度的变化的响应范围和灵敏度有所不同，从而会导致用不同方法测同一物质的CMC不相同。
2、有些表面活性剂水溶液的浓度——电导率曲线转折点不明项，如何求出CMC？
答：从数据和K-C图中可知，电导率随SAA的浓度增大而上升，但达到一定浓度后，（大致处于曲线的第4-5点之间），直线逐渐变缓，即电导率上升的趋势变缓，可用Origin软件，作2，3，4三点连线的趋势延长线，和5，6，7三点连线的趋势延长线，两趋势延长直线的交点所对应的SAA浓度即为该SAA在该T下的CMC。
3、表面活性剂在水溶液中为什么产生正吸收？
答：若溶质在溶液表面层的浓度大于其在溶液体内的浓度时，则称发生正吸附，也就是表面活性剂在溶液表面层聚集的现象——正吸附
因为SAA具有两亲结构（亲水基、疏水基），当SAA溶解在水中时，SAA分子会现在水溶液的表层聚集，亲水亲朝向水溶液中，疏水基朝向空气，当SAA浓度较低时，SAA几乎完全集中在溶液表层形成单分子层，降低溶液表面层的表面张力，从而产生了正吸附
4、临界胶束浓度与那些因素有关？
答：（1）结构因素：①碳链的长度，CMC随疏水基碳链的增长而降低，②支链的影响，当疏水基连结构有支链存在，CMC增大；③亲水基的种类：亲水基的急性增大，CMC也增大：-SO3Na，-SO4Na>-COONa,-PO4Na>-O-,-OH；亲水基多，CMC增大④极性基团的温志：极性基团越靠近C链中间位置，CMC越大，⑤混合SAA，由于分子间相互作用产生协同效应，其CMC较单一SAA的低
（3）环境因素：①T：对离子型SAA，T升高，CMC升高，②反离子价数及极性③电解质，在离子型SAA中，加电解质，一方面有同离子效应，中和一部分电荷，另外降少水化率，使CMC下降，④长链有机物：加入长链的有机物（如醇、酰胺等），能吸附在胶束多层，减少胶束化所需的功，减少离子在胶束中的斥力。
⑤水结构改进剂：（如尿素、乙醇，甲酰胺等），能破坏水结构，使CMC增大。
九、心得体会
1、在实验中，烘干烧杯是为了减少因为少量水份对已配的溶液稀释而引起的误差，因为此
实验是通过测不同浓度的SAA的电导率来求CMC；在测电导率K时，应从稀浓度依次测到高浓度溶液，其间电极不用洗净如润洗，因为从低到高浓度时低浓度液体对高浓度液体的稀释很少，可忽略不计，又可节约实验操作时间。
2、同一温度下，1631的浓度越大，K就越大，是因为浓度增大了，电离出的离子就增多，
自然电导率就增大了；
从实验中CMC与T的关系是T升高CMC也增大，此结论与影响CMC的环境因素中温度一则是相一致的，温度升高了，分子运动加剧，开始时形成的胶束可能会被破坏，只有增加SAA浓度，才能形成更牢固的胶束，所以CMC也就较低温度时的大了。