《[2017年整理]物理化学实验----表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[2017年整理]物理化学实验----表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、表面活性剂临界胶团浓度 CMC 值的测定- 1 -实验三 表面活性剂临界胶团浓度 CMC 值的测定【实验目的】了解离子型表面活性剂物质临界胶团浓度(CMC)的测定方法。【基本原理】在表面活性剂溶液中，当浓度增大到一定值时，表面活性剂离子或分子将会发生缔合，形成胶团，对于某表面活性剂，其溶液开始形成胶团的浓度称为该表面活性剂溶液的临界胶团浓度(Critocal Micelle Concentation 缩写为 CMC)。由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶团的形成而发生突变，故将 CMC 看作是表面活性剂溶液的表面活性的一种量度。因此测定 CMC，掌握影响 CMC 的因素，对于深入研究表面
2、活性剂的物理化学性质是至关重要的。在原则上，表面活性剂溶液随浓度变化的物理化学性质皆可用来测定 CMC。(1)表面张力法：表面活性剂溶液的表面张力随浓度的增长而降低，在 CMC 处发生转折。因此，可用表面张力()对数浓度(logC)曲线的转折点确定 CMC 值。该法不只对低表面活性剂溶液敏感,而且对不含杂质的非离子型表面活性剂也适用。(2)染料吸附法：基于某些染料的生色有机离子吸附于胶团之上而颜色发生明显改变的事实。用染料做指示剂。测定最大吸附光谱的变化来确定 CMC。表面活性剂临界胶团浓度 CMC 值的测定- 2 -(3)增溶法：利用表面活性剂溶液对物质的增溶能力随浓度的变化来测定 CMC。
3、(4)电导法：利用离子型表面活性剂水溶液电导率随浓度的变化关系，从电导率(X)-浓度(c) 曲线或当量电导()c 曲线上的转折点求出 CMC 值。此法仅对离子型表面活性剂适用。而对 CMC 值较大，表面活性低的表面活性剂，因转折点不明显而不灵敏，用哪种，则视具体体系而定。本实验采用 DDS-A 型电导率仪进行电导率测定而确定 CMC。【测量原理】电导率仪的工作原理：把振荡器产生的一个交流电压源 E 送到电导池 Rx 与量程电阻 (分压电阻 )Rm 的串联回路中，电导池里的溶液电导愈大 Rx 愈小， Rm 获得的电压 Em 也就愈大。将 Em 送至交流放大器放大，再经过讯号整流，以获得推动表头的
4、直流讯号输出，表头直读电导率。所以有： mmcelxERKXKcell 为电导池常数，当 E、R m 和 Kcell 均为常数时，由电导率 X 的变化必将引起 Em 做相应的变化。所以测量 Em 的大小也就测得溶液电导率的数值。本机震荡产生低调(约 140Hz)和高调(约 1100Hz)两个频率，分别作为低电导率测量和高电导率测量的信号源频率.振荡器用变压器耦合输出，因而使信号 E 不随 Rx 变化而变化。因为测量讯号是交流电，因表面活性剂临界胶团浓度 CMC 值的测定- 3 -而电极极片间及电极引线间均出现了不可忽视的分布电容 C0(大约60PF)，电导池则有电抗存在，这样将电导池看成纯电阻
5、来测量，则存在比较大的误差，特别在 0scm-10.1scm-1 低电导率范围内，此项影响较显著，需要用电容补偿之。信号源输出变压器的次极有两个输出信号 E1 和 E,E1 作为电容的补偿电源。E 1 和 E 的相位相反，所以由 E1 引起的电流 I1 流经 Rm 的方向与测量讯号 I 流经 Rm 的方向相反。测量讯号 I 中包括通过纯电阻 Rx 的电流和流过分布电容 C0 的电流。调节 K6 可以使 I1 与流过 C0 的电流振幅相等，使它们在 Rm 上的影响大体抵消。它是利用离子型表面活性剂水溶液的电导率随浓度的变化关系，作 - c 曲线或 m-c1/2 曲线，由曲线的转折点求出 CMC
6、值。对电解质溶液，其导电能力由电导 G 衡量：G=（A/L）其中 是电导率（scm -1） ，A/L 是电导池常数（cm -1） 。在恒温下，稀的强电解质溶液的电导率 与其摩尔电导率 m 的关系为：m=/c 其中m（scm 2mol-1） ， c（mol/L ） 。若温度恒定，在极稀的浓度范围内，强电解质溶液的摩尔电导率 m 与其溶液浓度的 c1/2 成线形关系。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。【实验仪器及药品】DDS-A 型电导率仪、恒温槽(25)表面张力仪(泡压法)
7、 ， 100ml 容量瓶 9 个。5ml 移液管 1 支，表面活性剂临界胶团浓度 CMC 值的测定- 4 -十二烷基硫酸钠，电导水。【实验步骤】1. 配制 0.2M/L 的十二烷基硫酸钠溶液 100ml 待用。2. 吸取 0.2M/L 的十二烷基硫酸钠溶液于 100ml 容量瓶中，用电导水配制成浓度范围为 310-3210-2M/L 的溶液 8 个。3. 应用 DDS-A 型电导率仪在恒温 25条件下测定各溶液的电导率。读数三次,取平均数，每次换溶液时都必须先用蒸馏水洗铂黑电极和电导池三次。再用少量待测液洗铂黑电极和电导池三次.然后再测定，测定时必须从低浓度到高浓度依次进行。【实验结果与分析】1. 实验数据记录摩尔浓 C(mol/L)电导率 X(103scm-1)平均电导率 X(103scm-1)0.0030.0060.0080.0100.0140.0160.0180.020表面活性剂临界胶团浓度 CMC 值的测定- 5 -2. 由实验数据，利用作图法求 CMC 值3. 实验结果分析：
