电导法测表面活性剂的临界胶束浓度及其影响因素分析陈晓丽

电导法测表面活性剂的临界胶束浓度及其影响因素分析（陈晓丽 应化 0901 0910700117）摘要：本实验采用电导法测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液（SDS）的电导率，根据数据 作电导率与浓度的关系图，从图中的转折点可求得临界胶束浓度（CMC）大约在0.014mol L-1 附近。还利用电导法研究了临界胶束浓度（CMC）与温度及氯化钠浓度的关系，结果发现两 者对其CMC值均无影响。关键词：电导法临界胶束浓度温度氯化钠浓度正文： 1前言十二烷基硫酸钠别名：椰油醇（或月桂醇）硫酸钠、K12、发泡剂等。性能： 白色或淡黄色粉状，溶于水，对碱和硬水不敏感。具有去污、乳化和优异的发泡 力。是一种无毒的阴离子表面活性剂。其生物降解度90%。用途：用作乳化剂、 灭火剂、发泡剂及纺织助剂。也用作牙膏和膏状、粉状、洗发香波的发泡剂。【1】表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能 使表面张力显著下降的物质。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”。一胶束形 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，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。这个现象是测定CMC的依据，也是表面活性剂的 一个重要特征。【2】本实验跟踪阴离子表面活性剂SDS水溶液电导率的变化测定SDS的临界胶束 浓度，进而研究临界胶束浓度与温度，加溶物浓度的关系。2. 实验部分2.1仪器与试剂仪器：DDS-307电导率仪上海安亭雷磁仪器厂DF-02精密恒温水槽南京舫奥科技有限公司叉形管12支移液管、烧杯若干 试剂：不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液0.01mol/L NaCl（分析纯）；蒸馏水（分析纯）。2.2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。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，本实验采用电导法测定。2.3实验方法2.3.1温度变化对CMC的影响【3】(1) 开通并校准电导率仪后预热20min，调节恒温槽温度在25±0.1°C。(2) 将12支叉形管分为2组，每组6支捆在一起。分别移取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 SDS 溶液各25.00 ml于叉形管中并做好标签。(3) 2组叉形管分别恒温10min后，按从稀到浓的顺序测电导率并记录。(4) 作电导率与浓度的关系图，由转折点即可求得临界胶束浓度。(5) 完成后再将恒温槽调至30±0.1°C，及35±0.1°C，重复上述步骤。(6) 实验结束后用蒸馏水洗净试管和电极，整理实验桌。2.3.2加不同量的无机盐对CMC的影响【4】(1) 恒温槽温度维持在35±0.1 °C。(2) 在上述12支叉形管中先都加入0.1mL0.01mol/L NaCl溶液，也按从稀到浓 的顺序测电导率。(3) 再在原有基础上加相应量的NaCl溶液测电导率，研究加入0.1mL、0.2mL、 0.4mL、0.6mL、0.8mL、1mL0.01mol/L NaCl溶液后，临界胶束浓度是否改变。3. 结果与讨论1-mco o O o o O6 4 2.Tx 1X 1Xo o O o o O 0 8 61Xo o Oo O4 23. 1温度对CMC值的影响25°C<-30°C35°C0.0050.010.0150.020.025C/mol.lT图一：SDS在不同温度下的电导率-浓度图表一：十二烷基硫酸钠在不同温度下的CMC值t/ °c202530CMC/mol L10.01420.01410.0140由图表可知：温度对SDS的临界胶束浓度影响不大。3. 2氯化钠对CMC值的影响o O o O6 4.Tx 1Xo o o o O o o o o O 2 0 8 6 41X 1X200000.0050.010.0150.02C/mol.l10.025.Tx1- me0.0050.01o o21Xo o o o o 81Xo o6o44o oo2+ 0.6ml 0.8ml1.0ml0.0150.020.025图二：SDS在不同体积NaCI下的电导率-浓度图C/mol.l1图三：SDS在不同体积NaCI下的电导率-浓度图表二：十二烷基硫酸钠在加入不同体积NaCI下的CMC值V/mL0.10.20.40.60.81.0CMC/mol L-10.01410.01410.01410.01420.01420.0142由图表可知：加入不同体积NaCl溶液对SDS的临界胶束浓度无影响。4. 小结由实验可知，电导法测得的SDS的临界胶束浓度在0.014molL-i附近。此外 电导法测定十二烷基硫酸钠的CMC过程中，温度及盐效应对测定结果并无显著影响。参考文献【1】百度百科【2】吴敏，周朝森，龙然，郑恩志.电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度研究中成 药，2009,31, (9)： 1440-1441【3】龚良发，杨春育，李汝雄，晃建平，吕廷海，张玉喜.电导测定十二烷基苯磺酸钠的 临界胶束浓度化学工程师，2004, 24(2)： 34-35【4】邹耀洪，鱼维洁.温度、氯化钠及乙醇对离子型表面活性剂临界胶束浓度的影响.常 熟高专学报，2003,17 (4)： 45-47