电导法测定水溶性表面活性剂
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度班级：2010级1班学号：20105051181 姓名：芦洋成绩：一、实验目的1、了解表面活性剂的特性及胶束形成原理；2、掌握电导率仪的使用方法；3、用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
二、实验原理由具有明显“两亲”性质的分子组成的物质称为表面活性剂。
这一类分子既含有亲油的足够长的（大于10个碳原子）烃基，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，可分为三大类：1、阴离子型表面活性剂：如羧酸盐（肥皂，C17H35COONa），烷基硫酸钠（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)2 Cl）。
3、非离子型表面活性剂：如聚氧乙烯类（R-O-(CH2CH2O)nH）。
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)；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。
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（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，如图3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。
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率，并作电导率-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。
三、仪器和试剂DDS-6700型电导率仪 容量瓶(100mL)DJS-1A 型铂黑电极 移液管(5mL ，10mL ，20mL ，50mL) 恒温水浴 十二烷基硫酸钠(分析纯) 烧杯 试管（大） 四、实验步骤1、将0.020mol ·L-1的十二烷基硫酸钠溶液准确稀释成浓度分别为0.002,0.006,0.007,0.008,0.009,0.010,0.012,0.014,0.016,和0.018 mol ·L-1图2 胶束的球形结构和层状结构示意图图3 25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系的溶液；2、开通电导率仪和恒温水浴的电源预热20min ，调节恒温水浴温度至25℃；3、用电导率仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电导率。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度一、实验目的1、用电导法测定阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度(CMC)，加深对表面活性剂性质的理解。
2、掌握电导仪的使用方法。
3、了解测量CMC的各种实验方法。
二、实验原理本实验通过水溶性表面活性剂的临界胶束浓度的测定掌握一些电化学测定方法。
表面活性剂是具有明显“两亲”性质的分子，既含有亲油的长链或支链（大于10-12个碳原子）非极性烷基，称为尾基，又含有亲水的极性基团(通常是离子化的) ，称为头基。
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②阳离子型表面活性剂③非离子型表面活性剂当表面活性剂溶于水中后，低浓度时呈分子状态分散在水中。
当溶液浓度增加到一定程度时，许多表面活性剂分子不但定向地吸附在水溶液表面，而且还会在溶液中发生定向排列而形成胶束。
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。
后者可用来制作液晶，它具有各向异性的性质。
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(如表面张力、蒸气压、电导率、渗透压、浊度、增溶作用、去污能力、光学性质等) 与浓度的关系曲线出现明显转折，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性。
只有在表面活性剂的浓度稍高于其临界胶束浓度时，才能充分发挥其作用（润湿、乳化、去污、发泡等）, 所以CMC是表面活性剂的一种重要量度。
图2 表面活性剂水溶液的物理性质和浓度关系浓度表面活性剂溶液的性质测定表面活性剂溶液的CMC 有各种方法，如表面张力法、电导法、染料法、增溶作用法等。
对于离子型表面活性剂溶液，当溶液浓度很稀时，电导率k 、摩尔电导率Λm 随浓度的变化规律和强电解质一样；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（如图2、3）。
【7A文】大学物理化学实验报告-电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
实验名称电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度日期20XX.6.26班级11应化2姓名李阳学号1131222成绩一、目的和要求1.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理；2.掌握电导率仪的使用方法；3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
二、基本原理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)；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胶束的球形结构和层状结构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，如下图所示。
图325℃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。
三、仪器、试剂DDS-6700型电导率仪DJS-1A型铂黑电极恒温水浴容量瓶(100mL)移液管氯化钾(分析纯)十二烷基硫酸钠(分析纯)试管四、实验步骤1.了解和熟悉DDS-6700型电导率仪的构造和使用注意事项;2.用电导水或重蒸馏水准确配制0.01mol·L-1的KCl标准溶液；3.十二烷基硫酸钠在80℃烘干3小时后，用电导水或重蒸馏水准确配成0.100mol·L-1的溶液；4.将0.100mol·L-1的十二烷基硫酸钠溶液准确稀释成浓度为0.002、0.004、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.012、0.014、0.016、0.018和0.020mol·L-1的溶液各100ml；5.开通电导率仪和恒温水浴的电源预热20min。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度班级：学号：姓名：成绩：一、实验目的1、了解表面活性剂的特性及胶束形成的原理；2、掌握电导率仪的使用方法；3、用电导法测定十二烷基钠的临界胶束浓度；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。
25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度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。
电导法测定水溶液表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶液表面活性剂的临界胶束浓度
1．打开超级恒温水浴槽电源开关，将温度调至25℃。
2．在11只25ml比色管中分别移取1.25、2.50、5.00、7.50、10.00、12.50、15.00、17.50、20.00、22.50、25.00ml十二烷基硫酸钠（0.02 M），分别配制0.001、0.002、0.004、0.006、0.008、0.010、0.012、0.014、0.016、0.018、0.020M的待测溶液，然后分成两组用皮筋扎起放入恒温水槽中恒温15min。
3．打开电导率仪电源开关，预热15min将电导池常数旋钮调至电极标明的数值。
4．用电导率仪由低到浓的顺序依次测定样品的电导率，每个浓度测量三次数值。
5．测完后关闭电导率仪电源开关以及超级恒温水浴槽电源开关，将被测溶液倒入废液回收处。
6．实验数据处理。
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五、 数据记录和处置
1. 实验数据记录表
实验温度：
大气压：
浓度/mol·L-1 电导率
浓度/mol·L-1 电导率
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
ห้องสมุดไป่ตู้
五、 数据记录和处置
2、以K—C作图，求CMC； 3、以 m — C 作图，求CMC；
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
二、实验原理
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。由这一类分子组成的物质称为外表活性剂，外 表活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的。
外表活性剂进入水中，在低浓度时呈 分子形状，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，许多外表活性物质的分子立刻结 合成很大的集团，构成〞胶束〞。
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
本卷须知
1. 测定水溶液电导时要按从稀到浓的顺序来测。 2. 配制溶液时必需保证浓度的准确性。
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
思索题
1. 非离子型外表活性剂能否用本实验方法测定临 界胶束浓度？假设不能，那么可用何种方法测 之？
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤 演 示 注意事项 思考题
实验原理
前者就是外表活性剂分子吸附在界面上，其结 果是降低界面张力,构成定向陈列的单分子膜，后者 就构成了胶束。由于胶束的亲水基方向朝外，与水 分子相互吸引，使外表活性剂能稳定溶于水中。
本实验利用DDS型电导仪测定不同 浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值 (也可换算成摩尔电导率)，并作电导值 (或摩尔电导率)与浓度的关系图，从图 中的转机点求得临界胶束浓度。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度2、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，为何应严格控制温度恒定？答：液体电导率的温度系数较大，所以实验中应严格控制温度恒定3、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，溶液浓度是否需要精确配置？答：需要。
4、电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度，溶液的稀释是直接在锥形瓶中进行的，请问每加入一次溶剂是否需精确量取体积？为什么？答：因为本实验溶液的稀释是直接在锥形瓶中进行的，因此，溶剂需精确量取每一次加入的体积，稀释时混合均匀、恒温后才能测量其电导率κ。
5、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，若要知道所测得的临界胶束浓度是否准确，可用什么实验方法验证它？答：①表面张力法：测定不同浓度下表面活性剂溶液的表面张力，在浓度达到CMC时发生转折。
以表面张力（σ）和表面活性剂溶液浓度的对数（lgc）作图，由曲线的转折点来确定CMC。
②染料法：基于有些染料的生色有机离子吸附于胶束之上，其颜色发生明显的改变，故可用染料作用指示剂，测定最大吸收光谱的变化来确定临界胶束浓度。
③增溶法：用表面活性溶液对有机物增溶能力随浓度的变化，在CMC处有明显的改变来确定。
6、非离子型表面活性剂能否用电导法测定临界胶束浓度？为什么？若不能，则可用何种方法测定？答：不可以。
可以用表面张力法，染料法，增溶法等。
7、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，影响临界胶束浓度的因素有哪些？答：①一般有机物、无机物、其他表面活性物质对某一表面活性的CMC 值都有显著影响。
本实验只讨论无机盐的影响。
②在水溶液中电解质存在会导致CMC值下降，电解质对阴阳离子型表面活性剂的CMC影响较大，对两性表面活性剂的影响次之，对非离子的影响较小，电解质对离子型表面活性剂的影响主要原因是压缩胶团表面双电层厚度，同时也减少胶团中表面活性剂离子之间的相互排斥力，因而更容易形成胶团。
实验四 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度和表面活性相关性的研究
实验四. 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度与表面活性相关性的研究一、实验目的：1.学会用电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度；3.理解电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度的原理；2.了解无机盐和有机添加物对表面活性剂临界胶束浓度的影响。
二、实验原理：表面活性剂是那些具有两亲结构，可明显降低体系的表面(或界面)张力，使体系产生润湿、乳化、分散、气泡、增溶等一系列作用的物质。
在表面活性剂溶液中，当表面活性剂浓度增大到一定值时，表面活性剂离子或分子将发生缔合，形成胶束(或称胶团)。
表面活性剂溶液形成胶束的浓度称为表面活性剂的临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration),简称CMC。
由于表面活性剂的某些物理化学性质随着胶束的形成而发现突变(如图1)图1 表面活性剂溶液的一些性质与浓度的关系故将CMC看作表面活性剂的一个重要特征，它是表面活性剂表面活性大小的一个度量。
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(或界面)饱和吸附的浓度越低，因而改变表面性质起润湿、乳化、分散、气泡、增溶等作用所需浓度就越大，而表面活性剂的表面活性就越大。
测定CMC的方法很多，而电导法是测量离子型表面活性剂CMC值的较为经典的方法。
对于一般的电解质溶液，其导电能力由电导G，即电阻的倒数(1/R)来衡量。
若用电极面积为A，电极间距为L的电导管测定电解质溶液电导时，则有G=1/R=κ(A/L) (1)式中κ是指长1m,截面积为1m2的导体的电导，称作比电导或电导率，单位为S·m-1,L/A称作电镀池常数，电导率κ和摩尔电导Λm有如下关系：Λm=κ/c (2)Λm为1mol电解质溶液的导电能力，称为摩尔电导率，c为电解质溶液的摩尔浓度，Λm随电解质溶液浓度而变。
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，但当溶液的浓度达到临界胶束浓度时，随着胶束的形成，带相反电荷的离子被强烈地吸附在胶团表面上，它们的部分电荷被中和，电导率发生变化，摩尔电导急剧下降，这就是电导法测定CMC的依据。
电导率法测定水溶性表面活性剂的CMC
实验八 电导率法测定水溶性表面活性剂的CMC一、目的要求1.了解表面活性的特性及胶束形成原理；2.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
二、基本原理由具有明显“两亲”性质的分子组成的物质称为表面活性剂。
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，如十六烷基三甲基溴化胺、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）nH）。
表面活性剂溶入水中后，为使自己成为溶液中的稳定分子，有可能采取两种途径：一是把亲水基留在水中，亲油基伸向空气或油相；二是让表面活性剂的亲油基团相互靠在一起，以减少亲油基于水的接触面积。
前者就是表面活性分子吸附在表面上，其结果是降低界面张力，形成定向排列的单分子膜，后者就是形成胶束：由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相互吸引，使表面活性剂能稳定的溶于水中。
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(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、电导率、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 的实验依据，也是表面活性剂的一个重要特征。
因此，表面活性剂的大量研究工作都与各种体系CMC 的测定有关。
本实验利用DDS-12 型电导率仅测定不同浓度的十二烷基苯磺酸钠水溶液的电导率（或摩尔电导率），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。
实验十八电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
3）学习用电导法测定十二烷基硫酸钠的临 界胶束浓度；
4）掌握无机电解质对表面活性剂临界胶束 浓活性剂的CMC-实验原理
一、关于表面活性剂 定义、分类、性质 二、关于胶束及CMC 三、CMC测定原理
性质：表面活性剂有两个重要性质，一是在各种界面上的 定向吸附，一个是在溶液内部能形成胶束。前一种性质是 许多表面活性剂用作乳化剂、起泡剂、润湿剂的根据，后 一种性质是表面活性剂有增溶作用的原因。
电导法测定水溶性表面活性剂的CMC-实验原理
二、关于胶束和CMC 表面活性剂分子在水溶液表面的排列：单个的表面活性剂分子溶
于水后完全被水分子包围，亲水集团受到水分子吸引，亲油基受 到排斥而有自水中逃离的趋势，这就意味着表面活性剂分子占据 溶液表面---在表面上吸附，将亲油基伸向空气。 胶束：当表面吸附达到饱和后，溶液浓度继续增加，则溶液内部 的表面活性剂分子采取另外一种逃离方式，以使体系达到能量最 低。此时分子中的亲油基通过分子间的吸引力相互缔合在一起， 亲水基朝向水中，形成胶体大小的质点，这种具有表面活性的缔 合胶体溶液和一般胶体体系不同，通常称其为“胶束”。 CMC：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。
6）测试完毕，清洗电极。
数据处理
1）计算各浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的 电导率和摩尔电导率。
2）将数据列表，作к—C，—图，由曲线转 折点确定临界胶束浓度CMC值。
实验评注与拓展
注意事项： 1）配制的溶液必须保证表面活性剂完全溶解。 2）电导率的测量要在恒温条件下测试。3）测量CMC浓度
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验报告
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验报告电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验十七电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度一、目的要求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．掌握电导仪的使用方法二、基本原理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（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。
表面活性剂成为溶液中的稳定分子可能采取的两种途径：1、是把亲水基留在水中，亲油基伸向油相或空气；2、是让表面活性剂的亲油基团相互靠在一起，以减少亲油基与水的接触面积。
前者就是表面活性剂分子吸附在界面上，其结果是降低界面张力，形成定向排列的单分子膜，后者就形成了胶束。
由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相互吸引，使表面活性剂能稳定地溶于水中。
在溶液中对电导有贡献的主要是带长链烷基的表面活性剂离子和相应的反离子，而胶束的贡献则极为微小。
从离子贡献大小来考虑，反离子大于表面活性剂离子。
当溶液浓度达CMC时，由于表面活性剂离子缔合成胶束，反离子固定于胶束的表面，它们对电导的贡献明显下降，同时由于胶束的电荷被反离子部分中和，这种电荷量小，体积大的胶束对电导的贡献非常小，所以电导急剧下降。
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。
本实验利用电导仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值（或摩尔电导率），并作电导值（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。
三、实验步骤1．调节恒温水浴温度至25℃2．吸取10ml的0.02 mol〃dm-3十二烷基硫酸钠溶液于100ml 烧杯中，依次移入恒温后的电导水2ml、3ml、5ml、5ml、5ml、5ml、10ml、10ml、10ml、20ml，搅拌，分别测其电导率。
电导法测定水溶性表面活性剂
电导法测定水溶性表面活性剂电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度姓名学号：班指导老师：一、目的要求1、了解表面活性剂的特性及胶束形成原理；2、掌握电导率仪的使用方法；3、用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度；二、基本原理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；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。
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。
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，如下图所示。
十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度关系三、仪器和试剂DDS-6700型电导率仪、容量瓶（100ml）、DJS-1A型铂�\电极、氯化钾（分析纯）、十二烷基硫酸钠（分析纯）、容量瓶（1000ml）、恒温水浴、试管（大）四、实验步骤1、用电导水或重蒸馏水准确配置0.01mol/L的KCI标准溶液。
2、取十二烷基硫酸钠在80 ℃ 烘干3h，用电导水或重蒸馏水分别准确配置0.002,0.004,0.006,0.007,0.008,0.009,0.010,0.012,0.014,0.016,0.018,0.020mol/L的十二烷基硫酸钠溶液各100ml。
3、开通电导率仪和恒温水浴的电源预热20min。
调节恒温水浴温度至25℃或其他合适的温度。
4、用蒸馏水洗净试管和电极。
在恒温下用0.01mol/L KCl标准溶液标定电极的电导池常数。
5、用电导率仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电导率。
用后一个溶液荡洗存放过前一个溶液的电导电极和容器3次以上，各溶液测定前必须恒温10min，每个溶液的电导率读数3次，取平均值。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤
演
示
注意事项
思考题
实验步骤
3. 用 DDS-11A型电导仪从稀到浓分别测定上述 型电导仪从稀到浓分别测定上述 各溶液的电导值。 各溶液的电导值 。 用后一个溶液荡洗存放前 一个溶液的电导池三次以上， 一个溶液的电导池三次以上 ， 各溶液测定时 必须恒温10min， 每个溶液的电导读数三次 ， 必须恒温 ， 每个溶液的电导读数三次， 取平均值。 取平均值。 4. 列表记录各溶液对应的电导 ， 并换算成电导 列表记录各溶液对应的电导， 率或摩尔电导率。 率或摩尔电导率。
实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤
演
示
注意事项
思考题
实验原理
明显“ 两亲” 性质的分子， 明显 “ 两亲 ” 性质的分子 ， 即含有亲油的足够 长的(大于 大于10～ 个碳原子 烃基， 个碳原子)烃基 长的 大于 ～ 12个碳原子 烃基 ， 又含有亲水的极性 基团。由这一类分子组成的物质称为表面活性剂，表 基团。由这一类分子组成的物质称为表面活性剂， 面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的。 面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的。 表面活性剂进入水中， 表面活性剂进入水中，在低浓度时呈 分子状态， 分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠 拢而分散在水中。 拢而分散在水中。当溶液浓度加大到一定 程度时， 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” 合成很大的集团，形成”胶束”。
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实验目的 实验原理 仪器试剂 实验步骤
演
示
注意事项
思考题
思考题
1. 若要知道所测得的临界胶束浓度是否准确，可 若要知道所测得的临界胶束浓度是否准确， 用什么实验方法验证之？ 用什么实验方法验证之？ 2. 非离子型表面活性剂能否用本实验方法测定临 界胶束浓度？若不能，则可用何种方法测之？ 界胶束浓度？若不能，则可用何种方法测之？ 3. 溶解的表面活性剂分子与胶束之间的平衡温度 和浓度有关系，其关系式为： 和浓度有关系，其关系式为：
06066118童海港《电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 》
物理化学实验报告院系化学化工学院班级化学061班学号06066118姓名童海港实验名称电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度日期2009.4.23 同组者姓名王海燕室温23.46℃气压101.3kPa成绩一、目的和要求1.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理；2.掌握电导率仪的使用方法；3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
二、基本原理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。
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)；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。
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，如下图所示。
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。
三、仪器、试剂电导率仪 1台铂黑电极 1支恒温水浴 1台容量瓶(1000mL)1只容量瓶(100mL)12只移液管(2mL) 1 支移液管(10mL) 1支十二烷基硫酸钠(分析纯)试管四、实验步骤1.将0.010mol·L-1的十二烷基硫酸钠溶液准确稀释成浓度为0.002、0.004、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.012、0.014、0.016、0.018和0.020 mol·L-1的溶液各100mL;2.设置恒温水浴温度为25℃，用电导率仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电导率。
用后一个溶液荡洗存放过前一个溶液的电导电极和容器3次以上，各溶液测定前必须恒温10min，每个溶液的电导率读数3次，取平均值;3. 列表记录各溶液对应的电导，并换算成电导率或摩尔电导率;4. 实验结束后用蒸馏水洗净试管和电极。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验报告
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验报告电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验十七电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度一、目的要求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．掌握电导仪的使用方法二、基本原理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（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。
表面活性剂成为溶液中的稳定分子可能采取的两种途径：1、是把亲水基留在水中，亲油基伸向油相或空气；2、是让表面活性剂的亲油基团相互靠在一起，以减少亲油基与水的接触面积。
前者就是表面活性剂分子吸附在界面上，其结果是降低界面张力，形成定向排列的单分子膜，后者就形成了胶束。
由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相互吸引，使表面活性剂能稳定地溶于水中。
在溶液中对电导有贡献的主要是带长链烷基的表面活性剂离子和相应的反离子，而胶束的贡献则极为微小。
从离子贡献大小来考虑，反离子大于表面活性剂离子。
当溶液浓度达CMC时，由于表面活性剂离子缔合成胶束，反离子固定于胶束的表面，它们对电导的贡献明显下降，同时由于胶束的电荷被反离子部分中和，这种电荷量小，体积大的胶束对电导的贡献非常小，所以电导急剧下降。
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。
本实验利用电导仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值（或摩尔电导率），并作电导值（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。
三、实验步骤1．调节恒温水浴温度至25℃2．吸取10ml的0.02 mol〃dm-3十二烷基硫酸钠溶液于100ml 烧杯中，依次移入恒温后的电导水2ml、3ml、5ml、5ml、5ml、5ml、10ml、10ml、10ml、20ml，搅拌，分别测其电导率。
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数据处理
列表记录各溶液对应的电导率。并以表中SDS的浓度C为横坐标，SDS水溶液的电导率k为纵坐标，作出SDS的浓度-电导率图（图4）。
表1 SDS的浓度与电导率值
物化实验报告
学院：化学化工学院专业年级：化学专业2014级化学2班
学号：20145051233姓名：
实验名称
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
指导教师
陈明
成绩
实验目的
1、了解表面活性剂的特征及胶束形成原理；
2、掌握电导仪的使用方法；
3、用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
实验原理
由具有明显“两亲”性质的分子组成的物质称为表面活性剂。这一类分子既含有亲油的足够长的烃基，又含有亲水的极性基团。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，若按离子类型分类，可分为三大类：
从图中转折点处找出十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度为0.008 mol∙L-1。
讨论
1若要知道所测得的临Biblioteka 胶束是否准确,可用什么实验方法验证之?
答：表面张力法。测定不同温度下表面活性剂的表面张力，在浓度达到CMC时发生转折。以表面张力和表面活性剂的对数作图，由曲线的转折点来确定CMC。如果两个CMC测得的结果一致，则表明实验所得的临界胶束准确。
2非离子型表面活性剂能否用本实验方法测定临界胶束浓度?为什么？若不能，则可用何种方法测定？
答：不能，对于非离子表面活性剂来说，表面活性剂分子在水中不电离，其溶液的电导率和表面活性剂浓度没有关系，故不能用电导法测定非离子表面活性剂的临界胶束浓度。可以采用：表面张力法和荧光分析法。
C/mol∙L-1
0.002
0.004
0.006
0.007
0.008
0.009
k/µs∙cm-1
0.12
0.22
0.29
0.32
0.39
0.41
C/mol∙L-1
0.010
0.012
0.014
0.016
0.018
0.020
k/µs∙cm-1
0.44
0.51
0.56
0.63
0.70
0.79
图4 SDS的浓度-电导率图
第三类：非离子型表面活性剂：如聚乙烯类（R-O-(CH2CH20)nH）。
表面活性剂溶入水中后，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两互相把亲油基团聚拢而分散在水中。当溶液浓度增加到一定程度时，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（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转折如图1。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。
(a)浓度<CMC (b)浓度=CMC (c)浓度>CMC
图2胶束形成过程示意图
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状胶束，以至层状胶束。
图3胶束球形结构、棒状结构和层状结构示意图
本实验利用DZDS－A型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，并作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。
第一类：阴离子型表面活性剂：如羧酸盐（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。
第二类：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铵（RN(CH3)2Cl）。
仪器试剂
十二烷基硫酸钠（分析纯）；蒸馏水；DZDS－A型电导率仪1台；DJS-1A型铂黑电极1支；容量瓶（100 mL）12个；试管（大）1支。
实验步骤
取十二烷基硫酸钠在80℃烘干3 h，用蒸馏水分别准确配制0.002，0.004，0.006，0.007，0.008，0.009，0.010，0.012，0.014，0.016，0.018，0.020 mol∙L-1的十二烷基硫酸钠溶液各100 mL。
图1十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系
这种特征行为可以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，不但定向地吸附在水溶液表面，而且达到一定浓度时还会在溶液发生定向排列而形成胶束，表面活性剂使自己成为溶液的中的稳定分子，有可能采取两种措施：一是把亲水基留在水中，亲油基伸向油相或空气中，二是让表面活性剂的亲油基团相互靠在一起，以减少亲油基与水的接触面积。前者就是表面活性剂分子吸附在界面上，其结果是降低界面张力，形成定向排列的单分子膜，后者就形成胶束。由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相互吸引，使表面活性剂能稳定地溶于水中。