电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度实验的改进

电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度实验的改进
电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度实验的改进

电导法测定水溶性表面活性剂临界

胶束浓度实验的改进

武丽艳,尚贞锋,赵鸿喜

(南开大学化学实验教学中心,天津 300071)

摘 要:报道了电导法测定十二烷基硫酸钠临界胶束(C MC)浓度实验中,温度控制和样品配制方法进行改进的主要结果,改善了实验的可操作性和可重复性,且明显地缩短了实验时间。关键词:十二烷基硫酸钠C MC ;温度控制

中图分类号:G424.31 文献标识码:B 文章编号:100224956(2006)022*******

I mprovi ng t he Experm i ent ofMeas uri ngW ater 2Sol ub ility Surface 2Acti ve Agent .s CriticalM icelle Concentrati on by the Conducti veM ethod

WU Li 2yan ,S HANG Zen 2f eng ,Z HAO H ong 2xi

(Cnter of Chem ical Experi m ent ,NankaiUn i v ,T ian jin 300071,Chi na)

Ab stra ct :In this paper ,we stud i ed the effec ts of temperature on the exper i m ent of m easuri ng water 2sol ub ility sur 2face 2ac tive agent .

s cr iti ca lm i ce lle co ncen tra ti on .The resu lts s ho wed that te mperature had no effects on the critical

m icell e concentratio n of surface 2acti ve agen t .The re f ore i n the experi m ent the re is no necessary to use t her m ostat ba t h and this can si m plify the experi m ent procedure .

K ey w or ds :C H 3(CH 2)11SO 4nac ritica lm ice ll e concentrati on ;temperature contorl

收稿日期:2005204213 修改日期:2005209201作者简介:武丽艳(1959)),女,辽宁沈阳人,工程师,主要从

事物理化学实验教学和无机材料化学研究.

十二烷基硫酸钠是一种阴离子型表面活性剂,物理化学实验教学中电导法测定表面活性物质的临界胶束浓度(C MC)实验多采用其为测定对象。通常温度是表面活性物质C MC 的可能影响因素之

一,如果能够确定温度对十二烷基硫酸钠C MC 的影响,则可确定实验中恒温装置的必要性。为此,我们探讨了温度对十二烷基硫酸钠C MC 的影响。

文献[1,2]

中,溶液的配制采用容量瓶,我们对此进行了改进。现将改进结果报道如下。

1 实验方法

1.1 仪器和药品

D DS 2307电导率仪1台;带磨口的25m l 锥形瓶12只;50m l 酸式滴定管一支;5m l 、10m l 移液管各一支;DJS 21C 型电导电极1支;氯化钾(分析纯);十二烷基硫酸钠(分析纯);电导水。

1.2 实验步骤

用电导水准确配制0.01mol/d m 3

KCl 标准溶液,并测定其电导率以确定电导池常数。十二烷基硫酸钠经80e 烘干3小时后,用电导水准确配制其0.020mol/dm 3

溶液。分别在锥形瓶配制浓度为0.002、0.004、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.012、0.014、0.016、0.018、0.020mol/dm 3

的十二烷基硫酸钠溶液20m l 。按浓度从稀到浓顺序,用电导率仪分别测定室温21?0.1e 、水浴恒温25?0.1e 和65?0.1e 下的各溶液电导率值,待电导率仪测量数据稳定后记录数据。

2 结果与讨论

2.1 温度对十二烷基硫酸钠CM C 的影响

测定结果如图1所示。由测定结果可知,21e 和25e 下的电导率没有明显差异,其差异在仪器的误差范围之内。65e 下的电导率约为25e 下的一倍,电导率随温度的变化可能主要归因于温度对其水合程度的影响。温度升高使水合层变薄,则其迁移速度加快导致电导率增大。各温度下的C MC

中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊) 实 验 技 术 与 管 理

EXPERI MENTAL TEC HNOLOGY AND MANAGEMENT

Vo.l 23 No .2

FEB .2006

数值采用最小二乘法分段进行直线拟合确定,拟合公式为R=a+b c,R为电导率,c表示浓度。浓度拟合结果如表1所示。数据处理结果表明,十二烷基硫酸钠在3个温度下的C MC均近似为0.0085mol/dm3,即温度对其C MC测定并无显著影响。据此,我们省略了实验中的恒温操作,简化了实验装置,亦提高了实验的效率。

表1十二烷基硫酸钠溶液电导率和温度关系的

直线拟合结果*

21?0.1b C25?0.1b C65?0.1b C 低浓度高浓度低浓度高浓度低浓度高浓度

a272.24 b47882.3 R0.9994361.48

72650.9

0.99925

263.27

49415.0

0.9999

23.22

77663.8

0.99948

394.22

116832

0.99984

13.17

161931

0.99

985

图1各温度下十二烷基硫酸钠溶液

电导率与温度的关系

2.2溶液配制方式的改进

十二烷基硫酸钠溶液的配制,原文献[1]和

[2]用100m l容量瓶稀释溶液。存在的主要问题

有:1耗时较长;o由于表面活性物质的特点,配

置中将产生大量泡沫,导致准确定容困难;?所配

溶液量远远超过试验所需,试剂浪费严重。

为此,我们对于十二烷基硫酸钠溶液配制进行

了如下改进:事先为学生准备好0.020mol/dm3十

二烷基硫酸钠溶液,学生根据配制溶液浓度的需

要,用滴定管将一定体积的浓溶液滴至带有磨口的

锥形瓶中,再由移液管转移所需水量,轻轻摇动即

可。测定电导率时,可用电导电极搅拌的同时测定

电导率,直至电导率不再变化为止。

改进后的溶液配制方式,不仅使溶液配制耗时

大幅度缩短,实验的可操作性明显得到改善,且试

剂消耗仅为原来的五分之一。

3结论

上述实验结果表明,电导法测定十二烷基硫酸

钠的C MC过程中,温度对测定结果并无显著影响。

因此,实验中完全可以不设恒温水浴,且不失实验

的严谨性。溶液配制方式的改进,不仅增强了实验

的可操作性,试剂消耗亦显著减少。

本实验经改进后,实验所需时间明显缩短。

在教学中,我们利用剩余时间为学生准备了不同

添加剂(如异丙醇等)、不同分子结构的表面活

性物质的C MC测定等附加内容,供学生选择,

使学生在完成规定实验内容的同时,可对表面活

性物质的C MC测定及影响因素产生更为深刻和

全面的了解。

参考文献(R ef erences):

[1]蔡显鄂,项一非,刘衍光.物理化学实验[M].上海:复旦大

学出版社,1993.1832186.

[2] .C.拉浦洛夫.胶体化学实验[M].陈宗琪,张春光,袁云

龙,译.济南:山东大学出版社,1987.2372243.

[3]冯朝岭,贾芳.液体粘滞系数测量方法的改进[J].实验技术

与管理,2005,22(4):32234.

30实验技术与管理

表面活性剂临界胶束浓度的测定

实验二表面活性剂临界胶束浓度的测定 一、实验目的 掌握电导法和表面张力法测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度CMC的原理和方法。 二、实验原理(扫描) 具有明显“两亲”性质的分子,即含有亲油的足够长的(大于10-12个碳原子)烃基,又含有亲水的极性基团(通常是离子化的),由这一类分子组成的物质称为表面活性剂,如肥皂和各种合成洗涤剂等,表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的,若按离子的类型分类,可分为三大类:①阴离子型表面活性剂,如羧酸盐(肥皂),烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠),烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等;②阳离子型表面活性剂,主要是胺盐,如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺;③非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯类。 表面活性剂进入水中,在低浓度时呈分子状态,并且三三 两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。当溶液浓度加大到一定 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”。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),简称CMC。 临界胶束浓度是表面活性剂的重要物理性质。当表面活性剂溶 液达到临界胶束浓度后,不仅表面张力不再下降,还有很多和 表面活性剂单个分子相关的性质也发生了明显的改变。如右图 所示,溶液的电导率,渗透压,蒸气压,光学性质,去污能力 及增溶能力等随浓度的变化关系曲线都有一个明显的转折点。 通过测定表面活性剂这些物理性质的变化,可以测定CMC。本实验是采用两种方法,即电导法和表面张力法测定阴离子表面活性剂的临界胶束浓度。 电导法原则上讲仅对离子型表面活性剂使用。对于离子型表面活性剂溶液,当溶液浓度很稀时,电导的变化规律也和强电解质一样;但当溶液浓度达到CMC时,随着胶束的生成,电导率发生改变,摩尔电导率急剧下降,这样从电导率(κ)对浓度(C)曲线或摩尔电导率(Λm)-C曲线上的转折点可方便地求出CMC。同理,由表面张力与浓度(σ-c)曲线图所示,开始时σ随浓度增加而迅速下降,之后变化缓慢甚至有所上升,由曲线上的转折点可方便地求出CMC。这就是电导法和表面张力法测定CMC的依据。 三、仪器与试剂

表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素

设计实验 室温:26.3℃表 大气压:101.27KPa 面 活的 指导老师:性临 剂界 胶 束及 浓其 度影 定响 因 素 2010年5月22日

表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素 摘要:表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。临界胶束浓度可体现表面活性剂的性能,本文通过测表面张力探求其临界胶束浓度。 关键字:表面活性剂物理化学应用临界胶束浓度表面张力 引言: 随着科技飞速发展和现代文盟的不断进步,人们对表面活性剂的使用要求也越来越高,即温和,易生物降解和多功能性,强调使用安全,生态保护和提高效率。可通过测其临界胶束浓度CMC来反映表面活性剂的性能。 临界胶束浓度CMC是表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)在25℃时呈白色或浅黄色凝胶状膏体,无异味,活性物含量(%) 68-72,游离油(%) ≤3.5,硫酸钠(%) ≤1.5,PH值(25℃,2%样品水溶液) 7.0-9.5,色泽(klett,5%活性物水溶液) ≤30,临界胶束浓度约0.003 mol / L,易溶于水,具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能,温和的洗涤性质不会损伤皮肤;广泛应用于香波、浴液、餐具洗涤剂、复合皂等洗涤化妆用品;用于纺织工业润湿剂、清洁剂等。 本实验通过测其表面张力来找其临界胶束浓度;表面张力测定适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定,无机离子的存在也不影响测定结果,在表面活性剂浓度较低时,随着浓度的增加,溶液的表面张力急剧下降,当达到临界胶束浓度时,表面张力的下降则很缓慢或停止,以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图,曲线转折点相对应的浓度即为CMC。 在表面活性剂溶液中添加盐(含反电离子),使其临界胶束浓度下降;醇对表面活性剂临界胶束浓度的影响较复杂,但一般地随醇加入量增大而减小,其减小程度与醇的结构有关,对于脂肪醇来说,其减小表面活性剂临界胶束浓度的能力随碳氢键增加而增加,因为醇分子能穿入胶束形成混合胶束,减小表面活性剂离子间排斥力,同时由于醇分子的加入使体系的熵值增大,所以胶束易于形成和

电导法测定AES的临界胶束浓度

电导法测AES的临界胶束浓度及温度对其影响 班级:1285031 学号:20 姓名:裴海睿 室温:21.9 ℃大气压101.27Kpa 指导教师:实验日期:2014.4.26

前言 表面活性剂: 加入很少量时会显著降低溶液的表面张力,改变体系的表面状态,从而产生润湿、乳化、起泡、增溶等一系列作用,这些物质称为表面活性剂。 表面活性剂原理:通过分子中不同部分分别对于两相的亲和,使两相均将其 看作本相的成分,分子排列在两相之间,使两相的表面相当于转入分子内部。从而降低表面张力。由于两相都将其看作本相的一个组分,就相当于两个相与表面活性剂分子都没有形成界面,就相当于通过这种方式部分的消灭了两个相的界面,就降低了表面张力和表面自由能。 表面活性剂的作用:表面活性剂具有洗涤、润湿、渗透、分散、乳化、破 乳、增溶、起泡、消泡、润滑、减摩、柔软、防静电、防锈、防腐蚀、匀染、杀菌、增稠等各方面的作用和功能。 表面活性剂的应用:除大量用于合成洗涤剂和化妆品工业外, 还表面活性 剂的广泛应用于纺织、印染、造纸、皮革、食品、医药、石油、化纤、塑料、农药、涂料、染料、化工、采矿、选矿、农业等各个领域。表面活性剂素有“ 工业味精” 之称。可以说, 润湿、渗透、分散都与表面活性剂的表面张力的降低有关, 只是侧重有所不同[1]。 表面活性剂的意义:表面活性剂是从20 世纪50 年代开始随着石油化工业 的飞速发展而兴起的一种新型化学品,是精细化工的重要产品,享有“工业味精”的美称。它几乎渗透到一切技术经济部门。当今,表面活性剂产量大,品种逾万种。随着世界经济的发展以及科学技术领域的开拓,表面活性剂的发展更加迅猛,其应用领域从日用化学工业发展到石油、食品、农业、卫生、环境、新型材料等技术部门。但在表面活性剂给人们生活、给工农业生产带来极大方便的同时,也给环境带来了污染,因此,研究表面活性剂发展及其趋势,对表面活性剂工业,乃至我国整体工业经济有着非常重要作用和意义[2]。 测定CMC的原理和方法: 光散发法

电导法测临界胶束浓度

异性离子对季铵盐临界胶 束浓度的影响 1.引言 长链季铵盐是一类重要的阳离子表面活性剂,在纺织印染行业被广泛用作匀染剂和抗静电剂,同时也是一种优良的杀菌剂和破乳剂。临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂的重要理化指标,对季铵盐而言,CMC会受到温度、溶剂以及异性离子等因素的影响。 本次实验将通过电导率法电导率法探测25℃下,异性离子Cl-、SO42-和PO43-对表面活性剂十二烷基二甲基苄基溴化铵(新洁尔灭)水溶液CMC的影响。得出异性离子电荷数对CMC影响的一般规律。

2.实验准备 2.1实验仪器和试剂 (1)仪器和设备:电导率仪、250ml容量瓶、50ml移液管、玻璃棒、100ml烧杯、电子天平、洗瓶 (2)药品及试剂:新洁尔灭(AR)、去离子水、氯化钠(AR)、硫酸钠(AR)、磷酸钠(AR) 2.2实验原理 十二烷基二甲基苄基溴化铵别称苯扎溴铵或新洁尔灭,是一种具有去污能力的阳离子型表面活性剂。其广泛应用于杀菌,消毒,乳化,去垢等方面,也是工业水循环中重要的清洁剂之一。 表面活性剂溶于水中,当其浓度较低时呈单分子分散或被吸附在溶液的表面上而降低表面张力。当表面活性剂的浓度增加至溶液表面已经饱和而不能再吸附时,表面活性剂的分子即开始转入溶液内部,由于表面活性剂分子的疏水部分与水的亲和力较小,而亲水部分之间的吸引力较大,当达到一定浓度时,许多表面活性剂分子(一般50~150个)的疏水部分便相互吸引,缔合在一起形成胶束,这个浓度我们称之为临界胶束浓度简称CMC。 CMC会受到温度,溶剂,异性离子等影响。本次实验方案通过电导率法探究异性离子Cl-、SO42-和PO43-对新洁尔灭CMC的影响。本实验利用电导仪分别测定新洁尔灭水溶液的电导率,以及加入不同种类的阴离子的新洁尔灭水溶液的电导率。并做出电导率与表面活性剂浓度的关系图。从图中转折点

电导法测定表面活性剂临界胶束浓度(CMC)

一.实验目的与要求 (1)了解表面活性剂的特性及胶束形成原理。 (2)用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 (3)掌握电导率仪的使用方法。 二.实验仪器及药品 仪器:DDS-307型电导率仪2台;电导电极2支;恒温水浴1套;500mL容量瓶4只,100mL 容量瓶12只。 试剂:0.050mol/L十二烷基硫酸钠(分析纯);0.050mol/L十二烷基苯磺酸钠(分析纯); 0.050mol/L十六烷基三甲基溴化铵(分析纯);0.050mol/L十二烷基三甲基溴化铵(分析纯);氯化钾(分析纯),电导水。 三.实验原理 1.表面活性剂的特性及胶束形成原理。 能使溶液表面张力明显降低的溶质称为表面活性剂,表面活性剂分子是由亲水性的极性基团(通常是离子化)和憎水性的非极性基团(具有8-18个碳原子的直链烃或环烃)所组成的有机化合物。按离子的类型可将其分为三大类: (1)阴离子型表面活性剂 如羧酸盐(肥皂,C17H35COONa),烷基硫酸盐[十二烷基硫酸钠,CH3(CH2)SO4Na],烷基磺酸盐[十二烷基苯磺酸钠,CH3(CH2)11C6H5SO3Na]等。 (2)阳离子型表面活性剂

主要是胺盐,如十二烷基二甲基叔胺盐酸盐[叔胺盐,CH3(CH2)11N(CH3 )2 HCL]和十二烷基二甲基苄基氯化铵[季铵盐,C12H23(CH3)2(C6H5CH2)NCL]. (3)非离子型表面活性剂 如聚乙二醇类[HOCH2(CH2OCH2)N CH2OH]。表面活性剂为了使自己成为溶液中的稳定分子,有可能采取两种途径:一是当它们以低浓度存在于某一体系中时,可被吸附在该体系的表面上,采取极性基团向着水,非极性基团脱离水的表面而向着空气,形成定向排列的单分子膜,从而使表面吉布斯自由能明显降低;二是当溶液浓度增大到一定值时,表面活性剂离子或分子不但在溶液表面聚集而形成单分子层,而且在溶液本体内部表面活性剂的非极性基团相互靠在一起,以减少非极性基团与水的接触面积,当溶液浓度增大到一定程度时,许多表面活性物质的分子立刻聚集成很大的基团,形成“胶束”,如图4-16所示。表面活性物质在水中形成胶束所需要的最低浓度称为临界胶束浓度(critical micelle concentration),以CMC表示。随着表面活性剂在溶液中浓度的增加,球形胶束还有可能变成棒形胶束,以致层状胶束,如图4-17所示。后者可用来制造液晶,它具备各向异性的性质。 在CMC点上,由于溶液的结构改变,导致其物理和化学性质(如表面张力、电导、渗透

临界胶束

物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学071 学号07111102 姓名陈海佳

实验名称电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 日期2010.4.8 同组者姓名陈海佳包耀耀 室温15.79℃气压101.3 KPa 成绩 一、目的和要求 1.了解表面活性的特性及胶束形成原理; 2.掌握电导率仪的使用方法; 3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度. 二、基本原理 具有明显”两亲”性质的分子,即含有亲油的足够长的(大于10-12个碳原子)烃基,又含有亲水的极性基团(通常是离子化的),由这一类分子组成的物质称为表面活性剂,如肥皂和各种合成洗涤剂等,表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的,若按离子的类型分类,可分为三大类:①阴离子型表面活性剂,如羧酸盐(肥皂),烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠),烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等;②阳离子型表面活性剂,主要是胺盐,如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺;③非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯类。 表面活性剂进入水中,在低浓度时呈分子状态,并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。当溶液浓度加大到一定程度时,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”。以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CMC。CMC可看作是表面活性对溶液的表面活性的一种量度。因为CMC 越小,则表示此种表面活性剂形成胶束所需浓度越低,达到表面饱和吸附的浓度越低。也就是说只要很少的表面活性剂就可起到润湿、乳化、加溶、起泡等作用。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)同浓度的关系曲线出现明显的转折,如图1所示。因此,通过测定溶液的某些物理性质的变化,可以测定CMC。

电导法测定CTAB的临界胶束浓度及乙醇

电导法测定CTAB的临界胶束浓度及乙醇对它的影响 南昌航空大学13229216宋熠 1 前言 1.1表面活性剂【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。由于表面活性剂分子中具有非极性烃链(8个碳原子以上烃链)以及极性基团(如:羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可是羟基、酰胺基和醚键等),使其分子结构具有两亲性。 表活性剂都是由极性和非极性两部分组成的,若按离子的类型来分,可分为以下三类 阴离子型表面活性剂如羧酸盐(如肥皂,C17H35COONa)、烷基硫酸盐[如十二烷基硫酸钠,CH3(CH2)11SO4Na]、烷基磺酸盐[十二烷基苯磺酸钠,CH3(CH2)11C6H5SO3Na]等。 阳离子型表面活性剂主要是铵盐,如十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 1.2.临界胶束浓度【2】 由于表面活性剂具有双亲结构,分子有自水中逃离水相而吸附于界面上的趋势,但当表面吸附达到饱和后,再增加浓度时,表面活性剂分子无法再在表面上进一步吸附,这时为了降低体系能量,活性剂分子会相互聚集,形成胶束,以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开始形成胶束的浓度(或形成胶束所需的最低浓度)称为临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC)。 1.3.电导法【3】 电导法是利用表面活性剂水溶液电导率随浓度的变化关系,从电导率(к)对浓度(c)曲线上表现为CMC 前后直线斜率的变化,两条不同斜率的直线的交点所对应的浓度即CMC。 原则上,表面活性剂物理化学性质的突变皆可利用来测定表面活性剂的CMC,目前就报道文献来说,测定表面活性剂CMC如电导法,染料法【4】?增溶作用法【5】?表面张力法【6】和NMR【7】方法等,最常用的是表面张力测定和电导测量?不同方法测定同一表面活性剂的CMC值有一定的差异,也各有特点?

临界胶束浓度的测定方法()

临界胶束浓度的测定方法: 1、表面张力 用表面张力与浓度的对数作图,在表面吸附达到饱和时,曲线出现转折点,该点的浓度即为临界胶束浓度。 表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度增加而急剧下降,到达一定浓度(即cmc)后则变化缓慢或不再变化。因此常用表面张力-浓度对数图确定cmc。 具体做法:测定一系列不同浓度表面活性剂溶液的表面张力,作出 γ-lgc曲线,将曲线转折点两侧的直线部分外延,相交点的浓度即为此体系中表面活性剂的cmc。 这种方法可以同时求出表面活性剂的cmc和表面吸附等温线。 优点:简单方便;对各类表面活性剂普遍适用;灵敏度不受表面活性剂类型、活性高低、浓度高低、是否有无机盐等因素的影响.一般认为表面张力法是测定表面活性剂cmc的标准方法。 2、电导率(测定cmc的经典方法) 用电导率与浓度的对数作图,在表面吸附达到饱和时,曲线出现转折点,该点的浓度即为临界胶束浓度。 优点:简便; 局限性:只限于测定离子型表面活性剂。 确定cmc时可用电导率对浓度或摩尔电导率对浓度的平方根作图,转折点的浓度即为cmc。 3.染料法 某些染料在水中和胶团中的颜色有明显差别的性质,采用滴定的方法测定cmc。 具体方法:先在较高浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入少量染料,此染料加溶于胶团中,呈现某种颜色。再用滴定的方法,用水将此溶液稀释,直至颜色发生显著变化,此时溶液的浓度即为cmc。 优点:只要找到合适的染料,此法非常简便。 但有时颜色变化不够明显,使cmc不易准确测定,此时可以采用光谱仪代替目测,以提高准确性。 4.浊度法 非极性有机物如烃类在表面活性剂稀溶液(

阳离子表面活性剂的合成与应用

阳离子表面活性剂的合成与应用 摘要:表面活性剂是具有表面活性的物质能改变物质的张力。本文对阳离子表面 活性剂的含义、种类、用途以及在工业领域中的应用进行了详细的阐述。 关键词:阳离子表面活性剂:含义、种类、用途及应用 1.阳离子表面活性剂: 阳离子表面活性剂,是其分子溶于水发生电离后,与亲油基相连的亲水基是带阳电荷的面活性剂。亲油基一般是长碳链烃基。亲水基绝大多数为含氮原子的阳离子,少数为含硫或磷原子的阳离子。分子中的阴离子不具有表面活性,通常是单个原子或基团,如氯、溴、醋酸根离子等。阳离子表面活性剂带有正电荷,与阴离子表面活性剂所带的电荷相反,两者配合使用一般会形成沉淀,丧失表面活性。它能和非离子表面活性剂配合使用 2,.种类: <1>季铵盐: 季铵盐型阳离子表面活性剂通式为[ ]x-,式中R为C10~C18。长链烷基,Rl、R2、R3 一般是甲、乙基,也可以有一个是苄基或长链烷基,X是氯、溴、碘或其他阴离子基团:多数情况下是氯或溴。季铵盐型阳离子表面活性剂是产量高、应用广的阳离子表面活性剂。一般由叔胺与醇、卤代烃、硫酸二甲酯等烃基化试剂反应制得。:吡啶《》(C5H5N)也可以看成一种特殊的叔胺,通常把吡啶与卤代烷的反应产物也归于季铵盐中。如溴代十六烷与吡啶反应得到的产物十六烷基溴化吡啶是一种常用的杀菌剂。季铵盐阳离子表面活性剂水溶性好,既耐酸又耐碱且大多数具有杀菌作用。由于大部分纤维表面带负电,用季铵盐阳离子表面活性剂可中和其电荷,因此有较好的抗静电作用。它们能在纤维表面形成疏水油膜,降低纤维的摩擦系数使之具有柔软、平滑的效果所以可作柔软剂。这种表面活性剂除可作抗静电剂柔软剂外,还可作护发产品中的头发定型调理剂,纺织工业中的匀染固色剂。但它有使机械生锈的缺点,价格也较贵。在清洗剂中常与非离子表面活性剂复配成杀菌、消毒清洗剂。 <2>杂环类阳离子表面活性剂: 杂环类阳离子表面活性剂可以有咪唑啉、吗啉胍类、三嗪类衍生物等。 眯唑啉是含有二个氮原子的五元杂环的单环化合物,如2—烷基咪唑啉,它与硫酸二甲酯肛反应可生成季铵盐;如脂肪酸与二亚乙基三胺反应生成2—烷基氨基乙基咪唑啉,得到的产物乙酰化再与甲酸中和或季铵化都得到阳离子表面活性剂。它们都可做纤维柔软剂或杀菌剂。 一般阳离子表面活性剂去污力较差,因此通常不用阳离子表面活性剂作洗涤剂。但在特殊的清洗剂中如杀菌消毒洗涤剂中会加入阳离子特别是季铵盐型阳离子表面活性剂。 3.应用: 1. 阳离子表面活性剂主要起匀染和缓染作用,其基本原理都是延缓染料的吸附速度和减慢上染率,染料和表面活性剂对纤维表面上染座的竞争,匀染剂首先占领部分染座。随染色的不断进行,被匀染剂占领的染座又被阳离子染料所代替,

特种阳离子表面活性剂1

几种特殊阳离子表面活性剂性能简介 1.聚氧乙烯基阳离子表面活性剂 该类表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚单季铵盐、烷基酚聚氧乙烯醚季铵盐、失水山梨醇单脂肪酸酯聚氧乙烯醚季铵盐。这些产品由于分子结构中含有氧乙烯基团(EO),降低了表面活性剂离子的电荷密度,从而能减弱阴离子和阳离子间的静电作用,并增大阴离子-阳离子复合物的亲水性,使得阴阳离子表面活性剂能够完全混溶而不产生沉淀,从而使阴阳混合体获得良好的应用可能性。 通常在人们的观念中阴阳离子表面活性剂无法进行混溶复配,一般阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂复配时由于强烈的静电作用使混合体系超过cmc 时即产生沉淀,甚至低于cmc时就会发生相分离,特别是等摩尔混配时,更易产生沉淀,而含有乙氧基团的季铵盐恰恰能解决这个问题,只要有足够的EO 基团,它几乎能和所有的阴离子表面活性剂相混溶、复配。 阴离子表面活性剂体系中由于这种相溶的特殊阳离子表面活性剂的添加,其性能会发生以下几种明显变化:①表面张力得以降低,加入极少量的阳离子表面活性剂就可以明显降低体系表面张力;②可显著降低临界胶束浓度cmc,且降低效率可高达104倍,这样就可产生强烈的协同效应;③显著增效效应,阳离子表面活性剂的添加可使去污力大大提高,使泡沫“寿命”延长,粘度增大,稳定性增加,润湿性得以提高,表面接触角减小,乳化力明显提高,乳化剂用量大幅减少。 由于添加的阳离子表面活性剂特别是双生、三生阳离子表面活性剂具有较好的抗静电、杀菌防霉、柔软防尘功效,因而可以开发出具有多种新功能的“专

利产品”,如洗护二合一的洗发香波、洗消二合一的餐具洗涤剂等。 该类阳离子表面活性剂由于可以直接加入到阴离子体系中,因此不需采用“包裹”技术,在配方设计和产品制造中非常方便,由于制备工艺相对复杂,过程不易控制,目前国内工业化产品为数尚不多,但在国外具有特殊功效的产品中已广泛采用,如“防尘柔软洗衣粉”。 2.双生和三生阳离子表面活性剂 双生和三生阳离子表面活性剂是Gemini表面活性剂中的一种,而Gemini 表面活性剂也以阳离子型为最多,所谓Gemini表面活性剂是指一个分子内含有两个亲水基(或多个),两个亲油基(或多个)的一类表面活性剂。该类表面活性剂具有以下性质:①与传统表面活性剂相比更易吸附在两相界面,其吸附能力是传统活性剂的10~10000倍,因而在降低表面张力、发泡、稳泡、乳化方面具有特佳的效率和能力;②具有较低的临界胶束浓度(cmc),其cmc仅为传统表面活性剂的1/10~1/100,这就意味着其刺激性小,并具有超强的增溶效果和成本优势;③具有更多紧密的胶团结构和双倍的电荷基头,当和其它表面活性剂复配时具有更为强烈的协同增效作用,特别是带有EO基团的双生或多生阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂相复配时,协同功效更加明显;④由于所带电荷的成倍增加,因而对电解质不敏感,复配性能优异;⑤该类阳离子表面活性剂具有比单生阳离子表面活性剂更强的杀菌能力;⑥具有更强的相转移催化能力(比CTAB要强许多)。 由于双生或多生阳离子表面活性剂具有的特殊性质(其稳定囊泡甚至可达数月)因而可被用作优良的润湿剂、增泡剂、稳泡剂、增稠剂、强力杀菌剂(杀菌力比1227、新洁尔高100倍),、乳液乳化剂、相转移催化剂(远远好于

电导法测定临界胶团浓度

电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度 一、实验目的及要求 1.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 2.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理。 3.掌握电导率仪的使用方法。 二、实验原理 具有明显”两亲”性质的分子,即含有亲油的足够长的(大于10-12个碳原子)烃基,又含有亲水的极性基团(通常是离子化的),由这一类分子组成的物质称为表面活性剂,如肥皂和各种合成洗涤剂等,表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的,若按离子的类型分类,可分为三大类:①阴离子型表面活性剂,如羧酸盐(肥皂),烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠),烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等;②阳离子型表面活性剂,主要是胺盐,如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺;③非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯类。 表面活性剂进入水中,在低浓度时呈分子状态,并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。当溶液浓度加大到一定程度时,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”。以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(critical micelle concentration),简称CMC。CMC 可看作是表面活性对溶液的表面活性的一种量度。因为CMC越小,则表示此种表面活性剂形成胶束所需浓度越低,达到表面饱和吸附的浓度越低。也就是说只要很少的表面活性剂就可起到润湿、乳化、加溶、起泡等作用。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)同浓度的关系曲线出现明显的转折,如图1所示。因此,通过测定溶液的某些物理性质的变化,可以测定CMC。 图1 十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系这个特征行为可用生成分子聚集体或胶束来说明,当表面活性剂溶于水中后,不但定向地吸附在溶液表面,而且达到一定浓度时还会在溶液中发生定向排列而形成胶束。表面活性剂为了使自己成为溶液中的稳定分子,有可能采取的两种途径:一是把亲水基留在水中,亲

温度对表面活性剂临界胶束浓度CMC的影响

温度对阴离子表面活性剂CMC的影响 组员:刘爽,王晓旭,王金保,李政伟,史玉柱,蒋鹏阳,孔德宁1实验原理 表面活性物质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。表面活性剂的分子结构具有两亲性:一端为亲水基团,另一端为憎水基团;亲水基团长为极性基团,如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐,也可以是羟基、酰胺基、醚键等。作为表面活性剂表面活性的一种度量,表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)是其溶液性质(电导率、渗透压、表面张力、去污能力等)发生显著变化的一个“分水岭”。由于表面活性剂的一些理化性质在胶束形成前后会发生突变,因而可借助此类变化来测量表面活性剂的CMC值,并进一步深入评价此类表面活性剂的特性及其应用。 2 实验方法 本实验采用电导法,利用电导仪测定不同浓度溶液的电导值(也可换算成摩尔电导率),绘制出电导值(或摩尔电导率)与浓度的关系图,从图中的转折点求得CMC。对于离子型表面活性剂,当溶液浓度很稀时,表面活性剂完全解离为离子。有电流通过时,溶液中的阴、阳离子分别向电池的正、负极移动,溶液的浓度越大,其中的阴、阳离子数目就越多,溶液的导电能力就越大。随着浓度上升,电导率Κ近乎线性上升;但当溶液浓度达到CMC时,由于液体的一部分离子或者分子形成了胶束,且胶束的定向移动速率减缓,故Κ的变化趋势发生

显著变化。虽然Κ仍随着浓度的增大而上升,但变化幅度减小。摩尔电导率Λm(Λm=Κ/c)也急剧下降。因此,Κ-c曲线或Λm-V c曲线的转折点即为CMC值。当转折点不明显时,可以使用摩尔电导率与浓度平方根的关系曲线,易得到明显的转折点。在找出SDS的CMC值之后,确定出室温、25℃、30℃、35℃、40℃五个温度区间,在恒温水槽中进行下一步实验,找出不同温度下SDS的CMC值变化,并将数据记录入表格中。 3 实验仪器与试剂 仪器:电导率仪;铂黑电极;玻璃恒温水浴槽; 50mL移液管2只;50mL烧杯10个;25mL酸式滴定管。 试剂:配置浓度分别为0.002mol·L-1 、0.004mol·L-1、0.006mol·L-1、0.008mol·L-1、0.010mol·L-1、0.012mol·L-1、0.014mol·L-1、0.016mol·L-1、0.018mol·L-1、0.020mol·L-1的十二烷基硫酸钠(SDS分析纯)各25mL;电导水。 4 实验步骤 (1)调节电导率仪。通电前,先检查表针是否指零,如不指零,调节表头螺丝使其指零。选择“校正”,通电预热3-5min,稳定后,旋转校正调节器,使表针指示满刻度。选择“高周”,调节电极常数调节器与所配套的电极常数相一致,量程选择“×103”。 (2)移取浓度0.002mol·L-1的SDS溶液25 mL于50mL烧杯中,将电极用电导水淋洗后用滤纸小心吸干(注意:千万不可将电极上所镀的铂黑擦掉),插入仪器的电极插口内,旋紧插口螺丝,浸入烧杯

临界胶束浓度的测定方法综述

临界胶束浓度的测定方法综述 (医药化工学院,11化妆品创新班,余雪飞,2号) 摘要:本文主要介绍了几种测定临界胶束浓度的方法。 关键词:临界胶束浓度、表面张力法、电导法、染料法、浊度法、单点式超滤法、荧光探针法 1.表面张力法 1.1测量原理 表面活性剂水溶液的表面张力在浓度很低的时候随浓度增加而急剧下降,到达一定浓度(即cmc)后则变化缓慢或不再改变。通常用表面张力-浓度对数图确定cmc。具体做法是:测定一系列不同浓度溶液的表面张力γ,作出γ-lgc曲线,将曲线转折点两侧的直线部分外延,相交点的浓度即为此体系中表面活性剂的临界胶束浓度。γ-lgc曲线是研究表面活性剂最基础的数据,可以同时求出表面活性剂的临界胶束浓度和表面吸附等温线。因此,一般认为表面张力法是测定表面活性剂溶液临界胶束浓度的标准方法。不过,当溶液中存在少量高表面活性杂质时,例如高碳醇、胺、酸等物质,表面张力-浓度对数曲线上会出现最低点,不易确定临界胶束浓度。而且,所得结果往往存在误差。但是,从另一角度看,表面张力曲线最低点的出现可以说明体系含有高表面活性杂质。因此表面张力-浓度对数曲线是否具有最低点通常被用作表面活性剂样品纯度的实验证据。

1.2方法特点 此法有下列优点: a.简单方便; b.对各类表面活性剂普遍适用; c.此法测定临界胶束浓度的灵敏度不受表面活性剂类型、活 性高低、存在无机盐以及浓度高低等因素的影响。 2.电导法 2.1 测量原理 利用电导率测定仪测定不同浓度表面活性剂水溶液的电导值(也可换算成摩尔电导率)。确定临界胶束浓度时可用电导率对浓度(c)或摩尔电导率对浓度的方根(√c)作图,转折点的浓度即为临界胶束浓度。 2.2方法特点 这是测定临界胶束浓度的经典方法,具有简便的优点。不过它只能应用于离子型表面活性剂。此方法对与有叫高表面活性的离子型表面活性剂准确性较高,而对于临界胶束浓度较大的则灵敏度较差。无机盐存在会影响测定。 3.染料法 3.1 测定原理 利用某些具有光学特性的油溶性物质作为探针来探明溶液中开始大量形成胶束的浓度是此类方法的共同原理。测定时,先在较高浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入很少

临界胶束浓度(CMC)的测定

一、实验目的 (1)掌握用电导法测定表面活性剂CMC的方法 (2)掌握电导率仪的使用 二、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表面活性的重要量度之一。测定CMC,掌握影响CMC的因素对于深入研究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表示之。一般离子SAA的CMC大致在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的表面活性和SAA应用中的一个重要物理量。因为CMC越小,则表示此种SAA形成胶束所需浓度越低,因此改变表面性质,起到润湿,乳化,增溶,起泡等作用所需的浓度也越低。 右图表面一典型的SAA水溶液的物理化学性质随C变化的关系。 可明显看出:在所有物理性质的变化中皆有一转折点。而此较转折点又都在一个不大的范围内;这就说明表面现象(表面张力及界面张力随浓度变化有转折点)。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SAA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,如同典型的无机盐一样,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,但到达一定浓度后,出现一转折点,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、实验步骤 1、分别配制1631 的水溶液浓度为:4.00X10-4、5.140X10-4、6.70X10-4、8.20X10-4、10.85X10-4、 13.6X10-4、16.54X10-4mol/L的溶液各250ml 2、将其在25℃、30℃、35℃恒温→测定各溶液的电导率(由稀→浓)→取3次测量值的平 均值 3、作K-C曲线 4、由K-C曲线求不同t下的CMC值 五、药品常数 十六烷基三甲基溴化铵(1631):是阳离子SAA、分子式:C16H33(CH3)3NBr 分子量:364.446 熔点:250-237℃,水溶性:13g/L(20℃) 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、振荡时产生大量泡沫,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、表面活性剂 六、实验注意事项 1、准确称取1631药品,应用已洗净、干燥的烧杯,并编好号码;称取得物质质量应与各 浓度对应,偏差不应太大。 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>0.5℃且测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软件处理,准确度较高。 5、使用电导率仪时,应按使用说明使用,测不同温度下的试剂,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。

临界胶束浓度的测定

工程学士学位论文ENGINEERING MASTER DEGREE THESIS 表面活性剂的临界胶束浓度的测定 作者边辉 指导教师杨晓燕 学科专业应用化学

表面活性剂临界胶束浓度的测定 表面活性剂临界胶束浓度的测定 第一作者:边辉 指导老师:杨晓燕 工作单位:青岛科技大学化学与分子工程学院 摘要 临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂对溶液表面活性的一种度量,是表面活性剂应用性能中最重要的物理量之一。本实验采用电导法分别测定十二烷基硫酸钠(SDS)在25℃、30℃、40℃及45℃下的的临界胶束浓度,通过对比得到十二烷基硫酸钠临界胶束浓度随温度的升高而降低的关系;在室温下用表面张力法和紫外分光光度法(以N-N-二乙基苯胺做为探针)测定十二烷基硫酸钠(SDS)的临界胶束浓度,通过对比文献值讨论这些方法的优缺点。 关键字表面活性剂;十二烷基硫酸钠;临界胶束浓度;电导法;表面张力法;紫外分光光度法

青岛科技大学化学与分子工程学院边辉 目录 1.前言................................................. - 3 - 2.实验部分............................................. - 3 - 2.1仪器与试剂 ........................................ - 4 - 2.2实验方法.......................................... - 4 - 2.2.1电导法 ........................................ - 4 - 2.2.2表面张力法 ..................................... - 5 - 2.2.3紫外分光光度法 .................................. - 5 - 3. 结果与讨论 ....................................................................................... - 5 - 3.1电导法数据处理..................................... - 6 - 3.2表面张力法数据处理.................................. - 7 - 3.3紫外分光光度法数据处理.............................. - 8 - 4. 结论................................................ - 8 - 5. 参考文献............................................ - 9 - 1.前言 能使溶剂表面张力显著降低的物质称为表面活性剂。表面活性剂临界胶束浓度(CMC)对于表面活性剂的应用是一个非常重要的物理量,是表面活性剂溶液研究中的一个重要内容。CMC的测定方法有多种,最常用的是表面张力法和电导法,表面张力法测的的数据比较精准,而且不受盐的影响,电导法测量起来比较方便,快捷而简单。沈阳药科大学的赵喆,王齐放[5]对各种方法进行了比较,江苏盐城师范学院的王新红,戴兢陶,顾云兰[6]用分光光度法(碘水为指示)测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度,综合两者,本文采用三种方法(表面张力法、电导法、紫外分光光度法)测定十二烷基硫酸钠的CMC,并讨论他们的优缺点。 2.实验部分

表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定及温度对其的影响

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)的定义及常用的测定方法。 2.设计两种实验方法测定表面活性剂溶液的CMC。 3.探究不同因素对CMC的影响。 二. 实验原理 表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度(critical micelle concentration CMC)表面活性剂的表面活性源于其分子的两亲结构,亲水基团使分子有进入水中的趋势,而憎水基团则竭力阻止其在水中溶解而从水的内部向外迁移,有逃逸水相的倾向。这两种倾向平衡的结果使表面活性剂在水表富集,亲水基伸向水中,憎水基伸向空气,其结果是水表面好像被一层非极性的碳氢链所覆盖,从而导致水的表面张力下降。 表面活性剂在界面富集吸附一般的单分子层,当表面吸附达到饱和时,表面活性剂分子不能在表面继续富集,而憎水基的疏水作用仍竭力促使基分子逃离水环境,于是表面活性剂分子则在溶液内部自聚,即疏水基聚集在一起形成内核,亲水基朝外与水接触形成外壳,组成最简单的胶团。而开始形成胶团时的表面活性剂的浓度称之为临界胶束浓度,简称CMC。 当溶液达到临界胶束浓度时,溶液的表面张力降至最低值,此时再提高表面活性剂浓度,溶液表面张力不再降低而是大量形成胶团,此时溶液的表面张力就是该表面活性剂能达到的最小表面张力,用CMC表示。 表面活性剂分子浓度增加, 其结构会从单分子转变为球状、棒状和层状胶束. 通常认为形成球形胶束时的浓度为第一临界胶束浓度(CMC), 球形胶束

转变为棒状胶束时的浓度为第二临界胶束浓度. 在达到第一CMC的狭窄范围内, 表面活性剂的许多物理化学性质都会发生变化, 如表面张力、密度、折射率、粘度、渗透压和光散射强度等。 临界胶束浓度的测定法 (1) 电导法电导法是测定表面活性剂各种浓度溶液的电导,算出其电导率或当量电导,然后作电导率或当量电导对浓度的关系曲线,对应曲线上转折点的浓度即为该表面活性剂溶液的临界胶束浓度。 (2) 表面张力法表面活性剂水溶液的浓度低于临界胶束浓度时,随溶液浓度增高,表面张力急剧下降,达到临界胶束浓度后再增高浓度,表面张力几乎不再改变或改变甚小,利用这种性质可测定临界胶束浓度。测定表面活性剂不同浓度水溶液的表面张力,作浓度或浓度对数与表面张力的关系图,曲线上转折点相应的浓度即为临界胶束浓度 (3) 染料法在临界胶束浓度的前后,表面活性剂离子使带反电荷的染料离子颜

临界胶束浓度(CMC)的测定

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 临界胶束浓度(CMC)的测定 一、实验目的(1)掌握用电导法测定表面活性剂 CMC 的方法(2)掌握电导率仪的使用二、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 表面活性的重要量度之一。 测定 CMC,掌握影响 CMC 的因素对于深入研究 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 表示之。 一般离子 SAA 的 CMC 大致在 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 的表面活性和SAA 应用中的一个重要物理量。 因为 CMC 越小,则表示此种 SAA 形成胶束所需浓度越低,因此改变表面性质,起到润湿,乳化,增溶,起泡等作用所需的浓度也越低。 右图表面一典型的 SAA 水溶液的物理化学性质随 C 变化的关系。 可明显看出:在所有物理性质的变化中皆有一转折点。 而此较转折点又都在一个不大的范围内;这就说明表面现象(表面张力及界面张力随浓度变化有转折点)。 与内部性质(如当量电导、渗透压、以及去污浊度等)有统一的 1/ 9

内在联系。 离子型 SAA 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,如同典型的无机盐一样,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,但到达一定浓度后,出现一转折点,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

阳离子表面活性剂

表面活性剂 阳离子表面活性剂 ●带正电荷,起表面活性作用的是阳离子。 ●其分子结构主要部分是一个五价氮原子,所以也称为季铵化合物。其特点是水溶性 大,在酸性与碱性溶液中较稳定,具有良好的表面活性作用和杀菌作用。 ●常用品种有苯扎氯铵(洁尔灭)和苯扎溴铵(新洁尔灭)等。 ●本类因有很强的杀菌作用,故主要用于皮肤、粘膜、手术器械等的消毒。某些品种 如苯扎氯铵,可作为抑菌剂用于眼用溶液。 两性离子表面活性剂 ●结构中同时具有正电荷和负电荷基团,在不同pH值介质中可表现出阳离子或阴离子 表面活性剂的性质。 ●卵磷脂是天然的两性离子表面活性剂。主要来源于大豆和蛋黄。 ●氨基酸型:R-NH+2-CH2CH2COO- 甜菜碱型:R-N+(CH3)2-COO-。 在碱性水溶液中呈阴离子表面活性剂的性质,具有很好的起泡、去污作用;在酸性溶液中则呈阳离子表面活性剂的性质,具有很强的杀菌能力。 临界胶束浓度 表面活性剂在溶液中超过一定浓度时会从单体(单个离子或分子)缔合成为胶态聚合物,即胶束(或称胶团)。开始形成胶束的浓度称为临界胶束浓度(critical micelle concentration) ,用CMC表示。当溶液中形成胶束后溶液的性质如渗透压、浓度、界面张力、摩尔电导等都存在突变现象 (一)胶束的形成、大小与形状 胶束的形成: 在临界胶束浓度时水分子的强大凝聚力把表面活性剂分子从其周围挤开,迫使表面活性剂分子的亲油基和亲水基各自互相接近,排列成亲油基在内、亲水基在外的球形缔合体,即胶束。 因此胶束的形成并不是由于亲油基和水分子间的斥力或亲油基彼此间的Vander waals引力所致,而是受水分子的排挤所致 若在表面活性剂浓溶液中加入适量的非极性液体,则可形成亲水基指向胶束内,烃链指向非极性液体的胶束,称为反胶束。 胶体粒子范围(1~100nm) 临界浓度通常在0.02%~0.5%左右

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