临界胶束浓度的测定

1、实验目的之巴公井开创作一、(1)时间：二O二一年七月二十九日(2) 掌握用电导法测定概况活性剂CMC的方法(3) 掌握电导率仪的使用-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概况活性的重要量度之一.测定CMC, 掌握影响CMC的因素对深入研究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暗示之.一般离子SAA的CMC年夜致在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 的概况活性和SAA应用中的一个重要物理量.因为CMC越小，则 暗示此种SAA形成胶束所需浓度越低，因此改变概况性质，起到 润湿，乳化，增溶，起泡等作用所需的浓度也越低.右图概况一典范的SAA水溶液的物理化学性质随C变动的关系. 可明显看出：在所有物理性质的变动中皆有一转折点.而此较 转折点又都在一个不年夜的范围内；这就说明概况现象(概况 张力及界面张力随浓度变动有转折点).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S

2、AA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，如同典范的无机盐一样,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，但达到一 时间：二O二一年七月二十九日定浓度后,呈现一转折点，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、实验步伐1、2、将其在25C、30C、35C恒温测定各溶液的电导率（由稀一 浓）f取3次丈量值的平均值3、作K-C曲线4、由K-C曲线求分歧t下的CMC值五、药品常数十六烷基三甲基漠化铵（1631 ）:是阳离子 SAA、分子式： C16H33 （CH3） 3NBr分子量：364.446 熔点：250-237C，水溶性：13g/L（20C） 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、 振荡时发生年夜量泡沫,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、概况活性剂六、实验注意事项1、准确称取1631药品，应用已洗净

3、、干燥的烧杯，并编好号码；时间：二O二一年七月二十九日称取得物质质量应与各浓度对应，偏差不应太年夜.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0.5C且丈量温度时最好用 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软件处置,准确度较高.5、使用电导率仪时，应按使用说明使用，测分歧温度下的试剂，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、实验数据处置与分析（一）实验数据处置：十六烷基三甲基漠化铵（1631）： M=364.446 g/mol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：（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，分歧温度时，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

4、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，用分歧的方法 测出的CMC是否相同？为什么？答：求CMC的方法还有：概况张力法、染料增溶法、光散射法 等.、对同一种SAA，用分歧的方法测出的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，可以借助此类变动 来做SAA的CMC所在，可是分歧的物理性质和化学性质，对SAA浓 度的变动的响应范围和灵敏度有所分歧，从而会招致用分歧方法测 同一物质的CMC不相同.2、有些概况活性剂水溶液的浓度一一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的浓度增年夜而上升, 但达到一定浓度后，（年夜致处于曲线的第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、概况活性剂在水溶液中为什么发生正吸收？答：若溶质在溶液概况层的浓度年夜于其在溶液体内的浓度时，则 称发生正吸附，也就是概况活性剂在溶液概况层聚集的现象一一

5、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，降低溶液概况层的概况张力，从而发生了正吸附4、临界胶束浓度与那些因素有关？答：（1）结构因素：碳链的长度，CMC随疏水基碳链的增长而 降低，支链的影响，当疏水基连结构有支链存在,CMC增年夜； 亲水基的种类：亲水基的急性增年夜，CMC也增年夜：-SO3Na,- SO4Na-COONa,-PO4Na-O-,-OH ；亲水基多,CMC增年夜极性基 团的温志：极性基团越靠近C链中间位置,CMC越年夜，混合SAA, 由于分子间相互作用发生协同效应，其CMC较单一 SAA的低（3）环境因素：T：对离子型SAA,T升高,CMC升高，反离子 价数及极性电解质，在离子型SAA中，加电解质，一方面有 同离子效应，中和一部份电荷，另外降少水化率，使CMC下 降，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.水结构改进剂：（如尿素、乙醇，甲酰胺等），能破 坏水结构，使CMC增年夜.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分歧浓度的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，又可节约实验把持时间.2、同一温度下，1631的浓度越年夜，K就越年夜，是因为浓度增年 夜了，电离出的离子就增多，自然电导率就增年夜了；从实验中CMC与T的关系是T升高CMC也增年夜，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， 才华形成更牢固的胶束，所以CMC也就较高温度时的年夜了.时间：二o二一年七月二十九日

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