表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定的设计性实验.doc

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1、表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定及其影响因素分析温度：大气压：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，浓度再增加，表面活性剂分子会自相缔合，即疏水的亲油集团相互靠拢，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

2、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）。在CMC附近由于溶液的结构改变导致其许多性质发生突变（见下图），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。所以测定CMC的方法有很多，比如：表面张力法、电导法、折光指数法和染料增溶法等等。本实验采用的是电导法，离子型表面活性剂由于CMC附近溶液结构的变化导致其电导率发生突变，则通过电导率仪测定不同SDS水溶液的电导率，做出电导率与浓度的关系图，或摩尔电导率对浓度作图，其转折点即为临界胶束浓度。三、实验仪器仪器：DDS-307电导率仪超级恒温槽，叉形管12支移液管、烧杯若干试剂

3、：不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液，0.01mol/LNaCl(分析纯），蒸馏水(分析纯)。四、实验步骤1.取十二烷基硫酸钠在80℃烘干3h，用电导水或重蒸馏水准确配制0.002，0.004，0.006，0.007，0.008，0.009，0.010，0.012，0.014，0.016，0.018，0.020mol·L-1的十二烷基硫酸钠溶液各100mL。2.打开恒温水浴调节温度至25℃或其它合适温度。开通电导率仪预热20min。3.将电导率仪上相对应的温度设为25℃，设置好电导池常数，调零。用电导率仪从稀到浓分别测定1-9号溶液的电导率，用后一个溶液荡洗存放前一溶液的容器

4、和电极3次。各溶液测前必须恒温10min，测定前，电极放在待测溶液中校正后再测。每号溶液的电导率读数2次，取平均值。列表记录各溶液对应的电导率。温度变化对CMC的影响（1）开通并校准电导率仪后预热20min，调节恒温槽温度在25±0.1℃。（2）将12支叉形管分为2组，每组6支捆在一起。分别移取0.002，0.004，0.006，0.007，0.008，0.009，0.010，0.012，0.014，0.016，0.018，0.020mol·L-1的SDS溶液各25.00ml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）

5、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30±0.1℃，及35±0.1℃，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。加不同量的无机盐对CMC的影响（1）恒温槽温度维持在35±0.1℃。（2）在上述12支叉形管中先都加入0.1mL0.01mol/LNaCl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/LNaCl溶液后，临界胶束浓度是否改变。4..2.3实验数据记录及处理：表225℃时

6、不同浓度SDS水溶液的电率导序号123456789浓度/mol.L-10.0020.0040.0060.0080.010.0120.0140.0160.02电率导/103us.cm-1K平均103us.cm-1ΛM/S.m2.l-1作κ－c曲线得到的临界胶束浓度，通过作Λm－c曲线得到的临界胶束浓度与理论值进行分析比较。十二烷基硫酸钠在不同温度下的CMC值t/℃202530CMC/mol·L-1十二烷基硫酸钠在加入不同体积NaCl下的CMC值V/mL0.10.20.40.60.81.0CMC/mol·L-14.2.1注意事项①待测溶液要恒温10min；②装液容器要干净、干

7、燥，用后一个溶液荡洗存放前一溶液的容器和电极3次；③测定前，电极放在待测溶液中校正后再测。6.参考文献1.《物理化学实验》（第三版，复旦大学等编庄继华等修订）；2.《物理化学》（第五版）下册，南京大学化学化工学院傅献彩沈文霞姚天扬侯文华编。3.文献值：20℃：CMC=0.012mol.L-1；25℃：CMC=0.0098mol·L-1；30℃：CMC=0.0087mol.L-1。