电导法测定水溶性表面 活性剂临界胶束浓度 -Critical Micelle Concentration of Soluble Surfactant Determined by Conductometric Method
电导法测定水溶性表面 活性剂临界胶束浓度 ─Critical Micelle Concentration of Soluble Surfactant Determined by Conductometric Method
目的要求 多掌握电导法测定表面活性剂溶液的临界胶束 浓度(CMC)的原理和方法 多了解表面活性剂的特性及胶束形成原理 大学磨出记学实验
目的要求 ❖掌握电导法测定表面活性剂溶液的临界胶束 浓度(CMC)的原理和方法 ❖了解表面活性剂的特性及胶束形成原理
实验原理 在表面活性剂溶液浓度很稀时,当浓度增大到一定值世 表面活性剂离子或分子将发生缔合,形成胶束(或称胶团)。 对于某表面活性剂,其溶液开始形成胶束的浓度称为该表面 活性剂的临界胶束浓度(critical micelle concentration),简 称CMC。 由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶束的形成 而发生突变,故将CMC看作表面活性剂大小的量度。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。 史学石出必学实
实验原理 在表面活性剂溶液浓度很稀时,当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)。 对于某表面活性剂,其溶液开始形成胶束的浓度称为该表面 活性剂的临界胶束浓度(critical micelle concentration),简 称CMC。 由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶束的形成 而发生突变,故将CMC看作表面活性剂大小的量度。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
实验原理 测定CMC的方法很多,原侧上只要使溶液物理化学性质随着表面 剂溶液浓度在CMC处发生突变,都可以利用来测定CMC,常用的测定的 方法有以下四种: 1、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(K) 对浓度(c)曲线或摩尔电导率∧-√c曲线上转折点求CMC。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。 2、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(1g©)作图,由曲线 的转折点来确定CMC。 3、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 尖学石出记学实验
实验原理 测定CMC的方法很多,原则上只要使溶液物理化学性质随着表面活性 剂溶液浓度在CMC处发生突变,都可以利用来测定CMC,常用的测定的 方法有以下四种: 1、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(к) 对浓度(c)曲线或摩尔电导率 曲线上转折点求CMC。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。 2、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。 3、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
实验原理 4、增溶法 利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 本实验采用电导法测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度。 对于一般电解质溶液,其导电能力由电导G,即电阻的倒数 (1R)来衡量。若所用电导管电极面积为A,电极间距为L 用此管测定电解质溶液电导,则 A G= 三K R 式中:k是A=1m2、L=lm的电导,称作比电导或电导率, 其单位为lml;L/A称作电导常数。 尖学出记学实
实验原理 4、增溶法 利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 本实验采用电导法测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度。 对于一般电解质溶液,其导电能力由电导G,即电阻的倒数 (1/R)来衡量。若所用电导管电极面积为A,电极间距为L, 用此管测定电解质溶液电导,则 式中:к是A=1m2 、L=1m的电导,称作比电导或电导率, 其单位为Ω-1·m-1;L/A称作电导常数
实验原理 A=An-Avc ∧随电解质浓度而变,对强电解质的稀溶液,∧为浓度无限 稀时的摩尔电导,A为常数。 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,摩尔电导出现转 折,这就是电导法测CMC的依据。 尖学出学实验
实验原理 Λ随电解质浓度而变,对强电解质的稀溶液,Λ0为浓度无限 稀时的摩尔电导,A为常数。 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,摩尔电导出现转 折,这就是电导法测CMC的依据
实验步骤 必」 用电导水或重蒸馏水准确配制0.01mol.dm3的KCi标准鑫 液。 岁】 取十二烷基硫酸钠在80℃烘干3小时,用电导水或重蒸馏 水准确配制0.002,0.006,0.007,0.008,0.009,0.010 0.012,0.014,0.018,0.020mol.dm3的十二烷基硫酸钠溶 液各100mL. 多调节恒温水浴温度至25℃或其它合适温度。 用0.001mol.dm3KCl标准溶液标定电导池常数。 多」 用DDS-6700型电导仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电 导值。,用后一个溶液荡洗前一个溶液的电导池三次以上 各溶液测定时必须恒温10秒钟,每个溶液的电导读数三次, 取平均值。 犬学是石出记学实验
实验步骤 ❖ 用电导水或重蒸馏水准确配制0.01 mol.dm-3 的KCl标准溶 液。 ❖ 取十二烷基硫酸钠在80℃烘干3小时,用电导水或重蒸馏 水准确配制0.002,0.006,0.007,0.008,0.009,0.010, 0.012,0.014,0.018,0.020 mol.dm-3的十二烷基硫酸钠溶 液各100mL. ❖ 调节恒温水浴温度至25℃或其它合适温度。 ❖ 用0.001 mol.dm-3 KCl标准溶液标定电导池常数。 ❖ 用DDS-6700型电导仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电 导值。用后一个溶液荡洗前一个溶液的电导池三次以上, 各溶液测定时必须恒温10秒钟,每个溶液的电导读数三次, 取平均值
思考题 多 若要知道所测得的临界胶束浓度是否准确,可用 什么实验方法验证之? 多溶液的表面活性剂分子与胶束之间的平衡同浓度 有关,其关系式可表示为: d in ccuc △H dT 2RT2 试问如何测出其热效应△H值 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? 尖学出必学实验
思考题 ❖若要知道所测得的临界胶束浓度是否准确,可用 什么实验方法验证之? ❖溶液的表面活性剂分子与胶束之间的平衡同浓度 有关,其关系式可表示为: 试问如何测出其热效应ΔH值? ❖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? 2 2 ln RT H dT d cCMC = −