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。表面活性剂临界胶束浓度（CMC）对于表面活性剂的应用是一个非常重要的物理量，是表面活性剂溶液研究中的一个重要内容。CMC的测定方法有多种，最常用的是表面张力法和电导法，表面张力法测的的数据比较精准,而且不受盐的影响，电导法测量起来比较方便，快捷而简单。沈阳药科大学的赵喆，王齐放[5]对各种方法进行了比较，江苏盐城师范学院的王新红，戴兢陶，顾云兰[6]用分光光度法（碘水为指示）测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度，综合两者，本文采用三种方法（表面张力法、电导法、紫外分光光度法）测定十二烷基硫酸钠的CMC，并讨论他们的优缺点。

2.实验部分

表面活性剂临界胶束浓度的测定

2.1仪器与试剂

JK99B型自动表面张力测定仪1台；UT-1810型分光光度计1台；DDS-11A型电导率仪1台；DJS-1型镀铂黑电极1支；恒温电导池1个；超级恒温槽1个；25ml 移液管1支；10ml移液管1支；100ml容量瓶5个，500ml烧杯2个；100ml烧杯2个；分析天平1台，1000ml容量瓶2个；洗瓶1个；洗耳球2个。

十二烷基硫酸钠（SDS）；N-N-二乙基苯胺。

2.2实验方法

2.2.1电导法

(1) 配制储备液。十二烷基硫酸钠经80℃烘干3小时后，准确称量5.760g，加入500ml 蒸馏水溶解，待完全溶解后转移至1000ml容量瓶中，放入超声波清洗仪中超声

5min，然后定容至1000ml，再超声5min，此时溶液浓度为0.02 mol/L。在10支容量瓶中分别移取10、20、30、35、40、45、50、60、70、80ml 0.02 mol/L十二烷基硫酸钠溶液加入到100ml容量瓶中，分别加水定容至100ml，超声5min，配制得到0.002、0.004、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.012、0.014、0.016mol/L 的待测溶液，然后分成两组用皮筋扎起后放入30℃恒温槽中恒温15分钟。

(2)将超级恒温槽与恒温电导池接通，调节恒温槽水温至测定所需的温度。

(3)用蒸馏水淌洗电导池和电导电极3次（注意不要直接冲洗电极，以保护铂黑），测量水的电导率。再用0.002mol/L的十二烷基硫酸钠溶液淌洗3次。往电导池中倒入适量0.002mol/L的十二烷基硫酸钠溶液，插入电导电极，至少恒温15分钟。(4)打开电导率仪，将“量程选择”扳倒最大挡，将“校正-测量”扳倒“校正”，将“温度补偿”旋钮调到25℃，根据电极上标明的电极常数，调节“常数校正”旋钮至相应数值。

(4)将“校正-测量”扳倒“测量”位置，调节“量程选择”旋钮，根据仪器显示的

青岛科技大学化学与分子工程学院边辉

有效位数确定适当量程，此时，仪器所显示的数值即为该溶液的电导率。

(5)将“校正-测量”扳倒“校正”位置倒掉电导池中的溶液，用下一个较浓的溶液（0.004）淌洗电导池和电极3次，倒入适量该溶液，插好电极，恒温15分钟，按步骤4和5 测量其电导率。由此，按从稀到浓的顺序，测定其他溶液的电导率。(6)实验结束后，把电极浸泡在蒸馏水中。关闭电导率仪和超级恒温槽。

2.2.2表面张力法

(1)按电导法所述将十二烷基硫酸钠的溶液稀释至所需浓度。

(2)启动电脑，打开张力仪开关，双击并启动JK99B（铂金板法）.EXE程序。

(3)测取不同浓度的十二烷基硫酸钠的表面张力。

2.2.3紫外分光光度法

(1)重新配制1000ml十二烷基硫酸钠母液，在母液中加入1-2滴N-N-二乙基苯胺，将所配溶液稀释到所需浓度。

(2)打开UT-1810型紫外分光光度计的电源开关,打开"氢灯"开关,再按氢灯触发按钮

3 秒钟, 氢灯点亮,预热30min 后使用.将灵敏度旋钮调到"1"档(放大倍数最小) .灵

敏度不够时再逐渐调高.选好灵敏度,实验过程中不要在变动.

(3)选择2“光谱测量”，按键盘提示进行操作。

(4)打开样品室盖，将装有水的比色皿放入比色皿座架中,盖上样品室盖,按下“AUTO”键，选择基准。

(5)将比色皿冲洗干净，换用下一个较稀的溶液放入样品室，按下“START/STOP”键进行测量，此时屏幕上会出现另外一条新的曲线。按屏幕提示进行操作，阈值选择“1”，按确定，通过“向左”、“向右”两个键控制箭头寻找波峰，读取在250nm 处的波长。

(6)换用下一个较稀的溶液按5的方法进行测量，记录数据。

(7)实验结束后，将比色皿清洗干净，关闭分光光度计电源。

3.结果与讨论