临界胶束浓度(CMC)的测定.doc

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1、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

2、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

3、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)、蒸馏水一、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250ml2、将其在25℃、30℃、35℃恒温→测定

4、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值二、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

5、活性剂三、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

6、度试剂,可减少浓度的影响,还可节约时间。一、实验数据处理与分析(一)实验数据处理:十六烷基三甲基溴化铵(1631):M=364.446g/mol则有各编号的试样浓度:C=n/V=m/(M。V),M=364.446,V=0.250L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:25℃时,1631水溶液的CMC为9.276736X10-4mol/L30℃时,1631水溶液的CMC为9.441135X10-4mol/L35℃时,1631水溶液的C

7、MC为9.636459X10-4mol/L(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,不同温度时,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亦升高。二、思考题1、或临界胶束浓度的方法还有哪些?对同一种SAA,用不同的方法测出的CMC是否相同?为什么?答:求CMC的方法还有:表面张力法、染料增溶法、光散射法等。、对于同一种SAA,用不同的方法

8、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,可以借助此类变化来做SAA的CMC所在,但是不同的物理性质和化学性质,对SAA浓度的变化的响应范围和灵敏度有所不同,从而会导致用不同方法测同一物质的CMC不相同。2、有些表面活性剂水溶液的浓度——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的浓度增大而上升,但达到一定浓度后,(大致处于曲线的第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

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