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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

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1、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

2、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

3、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250.1C。(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300.1C，及350.1C，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

4、机盐对CMC的影响【4】(1) 恒温槽温度维持在350.1 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25C-30C35C0.0050.010.0150.020.025C/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.

5、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

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