电导法测十二烷基硫酸钠cmc及温度和醇对cmc的影响

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1、青岛科技大学电导法测十二烷基硫酸钠cmc及温度和醇对cmc的影响设计性实验学生姓名：吴燕华学号：1202010507学院：化学与分子工程学院专业：应用化学班级：125电导法测十二烷基硫酸钠cmc及温度和醇对cmc的影响作者：吴燕华单位：化学院应化125班摘要：利用电导法测十二烷基硫酸钠(SDS),主要是依据溶液的电导率在表面 活性剂的临界胶束浓度(CMC)值前后发生突变来进行测定的。本实验为设计 性实验，首先査得25C和40C是SDS的理论值，在理论值基础上配置不同浓度 的SDS溶液，改变温度，醇加入量测定其电导率，利用K-c曲线法测得各个电 导率。经过处理得出结论：SDS的CMC随温度升高而

2、降低，随醇加入量而变大。关键词：电导法SDS温度醇加入量临界胶束浓度CMC一引言：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。在水性体系中，极性基团是一些亲水基, 非极性的是亲油基。在非水性体系中，极性基团是亲水基，非极性的是亲油基。 表面活性剂是一类具有“两性”性质的物质，可以显著改变体系表面的性质， 在许多领域都有广泛应用，如：在纺织工业中做洗涤剂，均染剂和分散剂，在 石油工业作为驱油剂提高原油采收率或进行油田杀菌等。而临界胶束浓度会使 体系的性质发生突变，因此研究表面活性剂的临界胶束浓度对于表面活性剂在 化学化工方面的应用有着非常重要的作

3、用。二仪器与试剂：仪器：DDS-11A型数显电导仪一台，恒温水浴一台，1000ml容量瓶一个，100 ml容量瓶10个，1ml，5ml，25ml移液管，洗耳球2个，胶头滴管2个，1000ml 烧杯1个，玻璃棒，分析天平，超声波仪。试剂：十二烷基硫酸钠(干燥)，乙醇(分析纯)，蒸馏水，其它。三实验原理：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。这一类分子既含有亲油的足够长的烷基(大于10个 碳原子)，又含有亲水的极性基团(离子化的)，如肥皂和各种合成洗涤剂等。表面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(1)

4、阴离子型表面活性剂 如羧酸盐(如肥皂，C17H35C00Na)、烷基硫酸盐如 十二烷基硫酸钠,CH3 (CH2) 11S04Na、烷基磺酸盐十二烷基苯磺酸钠， CH3(CH2)11C6H5S03Na 等。(2) 阳离子型表面活性剂 主要是铵盐，如十二烷基二甲基叔铵 CH3(CH2)11N(CH3)2和十二烷基二甲基氯化铵CH3(CH2)11N(CH3)2C门。 非离子型表面活性剂 如聚氯乙烯类。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

5、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)。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。因此，通过测定溶液的某些物理性质的变化，可以测定 CMC。电导法是适用于测定离子型表面活性剂临界胶束浓度的方法。测定表面活性剂溶液不同浓度时的电导率，作电导率或摩尔电导率对浓度的关系曲线， 其转折点的浓度即为表面活性剂的临界胶束浓度，四实验内容：1. 初始

6、温度：利用恒温水浴设定温度25C,测定十二烷基硫酸钠的CMC。2 在25C条件下测定醇加入量对SDS的CMC的影响。3 .调节恒温水浴，每次递增5C至40C测定CMC。五.实验步骤：1. 打开电导仪电源，预热15分钟。2. 准确称量干燥的十二烷基硫酸钠(SDS) 57678g溶于干燥的100ml烧杯中， 加入蒸馏水搅拌溶解。待冷却到室温后转入1000ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至 刻度，定容做母液备用，此母液浓度为0. 020molL-1。3. 用移液管分别准确移取母液0、20、30、35、38、40、42、44、48、50、55、 60ml于12个100ml容量瓶中，用去离子水定容，准确配制0

7、, 0.004, 0. 006, 0.007, 0.0076, 0.008, 0.0084, 0.0088, 0. 0096, 0.010, 0.011, 0. 012mol L1 的十二烷基硫酸钠溶液各100 ml。由稀到浓依次编号为1-12。4. 调节恒温槽水温至25C.5. 用蒸馏水淌洗电导池和电导电极三次(注意不要直接冲洗电极，以保护铂 黑)，再用待测液淌洗3次，向电导池中加入适量的0.004mol L-1待测液，插 入电导电极，恒温十分钟。6. 将电导率仪的“量程选择”旋钮扳到最大测量挡，将“校正一测量”开关扳 到“校正”位置，将“温度补偿”调到25C。根据电极上标明的电极常数，调

8、节“常数校正”旋钮至10. 34。7. 将“校正一测量”开关扳到“测量”位置，调节“量程选择”旋钮,根据仪 器显示数字的有效数字确定适当量程。此时，所显示的数值为该溶液电导率。8. 将“校正-测量”开关扳到“校正”位置，倒掉电导池中的溶液，用下一个 较浓十二烷基硫酸钠的溶液 (0.006 molL-1)淌洗电导池和电导电极三次，向 电导池倒入适量该溶液，插好电极，恒温15min后，按步骤6和7测定其电导 率。如此按由稀到浓的顺序，测定其他浓度(0006, 0. 007, 0.0076, 0. 008, 0.0084, 0.0088, 0.0096, 0. 010, 0. 011, 0.012)

9、十二烷基硫酸钠溶液的电导 率。9. 用去离子水将电导池和电导电极洗净，按步骤6和7测水的电导率。10. 在测定25C下不同浓度的溶液电导率后，在该浓度溶液基础上依次添加02、 0.4、0.6、0.8、1.0ml乙醇(在同一溶液中依次添加)，每次添加乙醇后测定此 时溶液的电导率。11调节恒温水浴升温，按5-9步骤测定在30C、35C、40C下上述系列浓度梯 度的SDS溶液和去离子水的电导率。11. 测量结束后，把电极浸泡在蒸馏水中。关闭电导率仪和恒温水槽。12实验结束后，分别作出k-c曲线，找出各个情况下的CMC值。13.比较各个情况的CMC值与25C时的CMC值的差别，得出变化规律。六注意事项

10、1. 电极不使用时应浸泡在蒸馏水中，用时用滤纸轻轻沾干水分，不可用纸擦拭 电极上的铂黑（以免影响电导池常数）。2. 配制溶液时要特别小心，避免泡沫产生，加水时沿着壁慢慢加，定容过程中 待泡沫消除后再定容，且要避免剧烈震荡以减少气泡的产生。4.电导率的国际单位应为S.m-1，此种仪器面板上的单位为mscm-1。七数据记录与处理1.将不同温度不同浓度下的电导率填入表中。2计算各浓度的十二烷基硫酸钠水溶液摩尔电导率。3做k -c图，由曲线转折点确定临界胶束浓度CMC值。表1不同浓度SDS溶液所需母液的体积序号123456789101112V母液/ml02030353840424448505560浓度

11、 c/mol/L00.0040.0060.0070.0076 0.0080.0084 0.0088 0.0096 0.010.0110.012表2不同温度下SDS溶液的电导率序号浓度 mol/Lk (us/cm)25C30C35C40C100.0020.0030.0040.00620.0040.3180.3820.4170.46330.0060.4330.5190.5680.63340.0070.490.5830.6340.72750.00760.5210.6230.6710.75560.0080.5420.640.6940.77870.00840.5590.6670.7390.80980.0

12、0880.5810.6780.7550.8390.00960.6120.7210.8040.865100.010.640.7470.830.91110.0110.6760.80.880.964120.0120.7110.8440.9271.023图1 不同温度下各溶液的电导率值不同温度下各浓度的电导率值浓度mol/L0.0020. 0040. 0060. 0030.010.0120.014no 6 LLLL4 2 OLLLL+ 25 25.3030.* 35 35.+ 40-40.一线性(25) 一线性(25.) 一线性(30)一线性(30.) 一线性(35)一线性(35.) 一线性(40)一

13、线性(40.)从图1中可以看出在25C、30C、35C、40C下十二烷基硫酸钠水溶液的临界胶 束浓度（CMC）分别为 0. 00788mol L1 , 0.00816mol L-1 , 0. 00828mol L-1 , 0.00844mol L1 表325C下加入不同浓度乙醇时各溶液的电导率浓度/mol/L00.2加入乙醇的量/ml0.810.40.600.0020.0020.0020.0020.0020.0020.0040.3180.3140.3070.2980.290.2820.0060.4330.4260.4150.4080.3970.3860.0070.490.4820.4720.4

14、60.4460.4370.00760.5210.5140.5030.490.4760.4650.0080.5420.5350.5230.5090.4960.4840.00840.5590.5560.5420.5290.5180.5050.00880.5810.5750.560.5460.5350.520.00960.6120.6010.590.5770.5640.5510.010.640.6280.6130.5990.5860.5710.0110.6760.6670.6510.6380.6240.6080.0120.7110.7050.6910.6770.6620.656图2随乙醇浓度增加SDS的电导率变化随乙醇浓度増加SDS的CMC变化0.0020.0040.0060.0030.010. 0L23 -f 6 o.O.O.5 O.4 O.3 O.2 1o.O.浓度mol/L*0 0.1%1%.* 2% 2%.