Transcript 实验十六电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度

电导法测定水溶性表面活性剂
的临界胶束浓度
目的要求
学习并掌握表面活性剂CMC值的测定方法；
深入了解表面活性剂的性质与应用；
学习电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶
束浓度，了解表面活性剂的特性及胶束形
成；
掌握用电导法测定临界胶束浓度的方法；
熟悉电导仪的使用方法。
实验原理
表面活性剂是指能显著降低水的表面张力的一类
物质。
表面活性剂从结构上看均为两亲分子，即同时具有
亲水的极性基团和憎水的非极性基团。
极性头
8－18C 长链烷基等非极性基团
表面活性剂通常采用其极性基团的结构来分类，
阳离子型
离子型
阴离子型
两性型
表面活性剂
非离子型
阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用，
否则可能会发生沉淀而失去活性作用。
临界胶束浓度 ( CMC )
(Critical Micelle Concentration)
在表面张力对浓度绘制的
曲线 上会出现转折。继续增
加活性剂浓度，表面张力不再
降低，
CMC
表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为
临界胶束浓度。
临界胶束浓度
(critical micelle concentration)
表面活性剂浓度变大
C < CMC
C ＝ CMC
C > CMC
分子在溶液表面
定向排列，表面
张力迅速降低
溶液表面定向排
列已经饱和，表
面张力达到最小
值。开始形成小
胶束
溶液中的分子的憎水
基相互吸引，分子自
发聚集，形成球状、
层状胶束，将憎水基
埋在胶束内部
胶束(micelle)
 两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部
分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚
集体，使憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水
基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分
子有序聚集体称为胶束。
 随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈现
棒状、层状或球状等多种形状。
球形胶束
棒状胶束
脂质双层与细胞膜
对于胶体电解质，在稀
溶液时的电导率，摩尔
电导率的变化规律与强
电解质一样，但是随着
溶液中胶团的生成，电
导率和摩尔电导率发生
明显变化，这就是确定
CMC的依据。
仪器试剂
十二烷基磺酸钠
移液管(5ml、10ml各一支) ，电导仪
实验步骤
 配制0.02M十二烷基磺酸钠的溶液，待表面活性剂
完全溶解，溶液澄清后进行下一步测量。在容量
瓶中分别配制0.001、0.002、0.004、0.006、0.007、
0.008、0.009、0 .010、0.012、0.014、0.016、
0.018、0.02mol/ml的待测溶液。
 打开电导率仪开关，预热15min。用电导率仪由低
到浓的顺序依次测定样品的电导率。注意在测定
每个样品之前电导电极必须清洗并擦干，然后记
录每次测量结果。
数据处理
以电导率- 表面活性剂浓度作图。
对图中各数据点分两段分别进行直线拟合，
拟和直线的交点对应的浓度为临界胶束浓度
CMC。
文献值：十二烷基磺酸钠
CMC=0.08100mol/L(室温33.0度)。
实验注意事项
 清洗电导电极时，两个铂片不能有机械摩擦，可
用电导水淋洗，后将其竖直，用滤纸轻吸，将水
吸净，并且不能使滤纸沾洗内部铂片。
 注意电导率仪应有低到高的浓度顺序测量样品的
电导率。
 电极在冲洗后必须擦干，以保证溶液浓度的准确，
电极在使用过程中其极片必须完全浸入到所测的
溶液中。
 本实验的误差可能是由于恒温水浴槽温度不能恒
定于一温度；水中含有Ca2+,Mg2+离子等因素造成。
思考问题
测定表面张力的方法有哪些？表面张力和
临界胶束浓度有何关系？
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？
参考文献
 武丽艳， 尚贞锋， 赵鸿喜，电导法测定水溶性表面活性
剂临界胶束浓度实验的改进，实验技术与管理,
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