表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定
6页1、设计实验:表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定一、实验目的1了解表面活性剂溶液临界胶束浓度(CMC)的定义及常用测定方法2设定两种或两种以上实验方法测定表面活性剂溶液的CMC二、实验原理三、实验要求1根据本实验提供的仪器与药品:表面张力测定仪;电导率仪;超级恒温槽;十二烷基硫酸钠(SDS)。设计出2种以上测定CMC的实验方法,用这些方法测定表面活性剂的CMC。2确定表面活性剂溶液的浓度范围,写出实验操作步骤,并指出实验的注意事项。3采用多种数据处理方法确定CMC。例如:在表面张力法的处理数据时,可以作c曲线图,由转折点确定CMC;也可以由四个低浓度点和四个高浓度点分别作两条lgc直线,由两线的交叉点确定CMC。而在用电导法时,可以作c曲线,也可以作m曲线。指出转折点明显直观,误差小的数据处理方法。4对2种方法测得的数据进行比较,据此分析两种方法的优缺点。5实验报告必须打印,数据处理用Origin软件或用Microsoft Excel作图。设计实验:表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定姓名;班级 ;学号 ; 分数 温度201 实验目的1.1 了解表面活性剂溶液临界胶束浓度(CMC)的定义及常用测
2、定方法。1.2 设定两种以上实验方法测定表面活性剂溶液的CMC。2 实验原理凡能显著降低水的表面张力的物质都称为表面活性剂。当表面活性剂溶入极性很强的水中时,在低浓度是成分散状态,并且三三两两地把亲油集团靠拢而分散在水中,部分分子定向排列于液体表面,产生表面吸附现象。当溶液表面吸附达到饱和后,进一步增加浓度时,表面活性剂分子会立刻自相缔合,即疏水亲油的集团相互靠拢,而亲水的极性基团与水接触,这样形成的缔合体称为胶束。以胶束形式存在与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,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的转折,这种现象是测定CMC的实验依据,也是表面活性剂的一个重要特征。3. 仪器和试剂表面张力测定仪1套,数字式微压差计1台,超级恒温槽1台,250mL滴液漏斗1个,50mL小烧杯9个 十二烷基硫酸钠(A.R.),蒸馏水。4实验方法4.1 最大气泡法及原理:表面活性剂溶液的表面张力随浓
3、度的变化在CMC处出现转折。测定液体表面张力的方法很多,本实验用最大气泡压力法。这一方法是将毛细管刚好与待测溶液面接触, 在毛细管内加压, 管端将在液体内形成一气泡、压力大到一定值时管端气泡破裂吹出, 压力突然下降。根据Laplace方程, 最大压力差p与液体表面张力及毛细管半径r有下述关系P最大=2/r,即=P最大r/2=KP最大。由于在实验中使用的是同一支毛细管和微压差计,则r/2是常数(称为仪器常数),用K表示。如果用已知表面张力的液体作为标准,就可以测定其他各种液体的表面张力。所以在表面张力法的处理数据时,可以作c曲线图,由转折点确定CMC;也可以由四个低浓度点和四个高浓度点分别作两条lgc直线,由两线的交叉点确定CMC。 4.1.1实验步骤1) 室温下测;2) 洗净玻璃器皿,注入蒸馏水,使管内液面刚好毛细管相切,调节抽气瓶活塞,并使气泡形成保持稳定,读取压力差,读3次,取平均值;3) 按上述方法测定不同浓度的十二烷基硫酸钠,从稀到浓依次测定,每次测定前必须用少量被测洗涤测定管,尤其是毛细管;4.1.2 实验数据记录及处理:表1 20时不同浓度SDS水溶液的表面张力序号1234
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