2017级化学工程物理化学实验资料-测定表面活性剂的CMC---电导法 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/18 3:24:17星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

实验项目 一. 实验名称 电导法测定表面活性剂的CMC 二. 实验目的 (1)掌握电导法测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度(CMC)的原理和方法。 (2)了解表面活性剂的特性及胶束形成原理。 三. 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。分类:按离子类型分为三大类:①阴离子型表面活性剂,如羧酸盐、烷基硫酸盐、烷基磺酸盐等;②阳离子型表面活性剂,主要是胺盐,,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。 在表面活性剂溶液浓度很稀时,当浓度增大到一定值时,表面活性剂离子或分子将发生缔合,形成胶束(或称胶团)。对于某表面活性剂,其溶液开始形成胶束的浓度称为该表面活性剂的临界胶束浓度(critical micelle concentration),简称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,如下图所示。这个现象是测定CMC的实验依据,也是衡量表面活性 实验项目 剂表面活性的一个重要量度。因此,测定CMC,掌握影响CMC的因素,对于深入研究表面活性剂的物理化学性质是至关重要的。 表面活性剂水溶液的一些物化性质 测定CMC的方法很多,原则上只要使溶液物理化学性质随着表面活性剂溶液浓度在CMC处发生突变,都可以利用来测定CMC,常用的测定的方法有以下四种: (1)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(к)对浓度(c)曲线或摩尔电导率曲线上转折点求CMC。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。 (2)表面张力法:测定不同浓度下表面活性剂溶液的表面张力,在浓度达到CMC时发生转折。以表面张力(σ)和表面活性剂溶液浓度的对2 实验项目 数(lgc)作图,由曲线的转折点来确定CMC。 (3)染料法:基于有些染料的生色有机离子吸附于胶束之上,其颜色发生明显的改变,故可用染料作用指示剂,测定最大吸收光谱的变化来确定临界胶束浓度。 本实验采用电导法测定离子型表面活性剂的临界胶束浓度。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(к)对浓度(c)曲线或摩尔电导率—曲线上转折点求CMC。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。 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;但当溶液浓度达到临界胶束浓度时,随着胶束的生成,电导率发生改变,摩尔电导出现转折,这就是电导法测CMC的依据。 四. 仪器与药品 十二烷基硫酸钠;超纯水;恒温槽;容量瓶(10支50ml);电导率仪。 五. 实验步骤 (1)测定超纯水的电导率值。 (2)称取十二烷基硫酸钠,用UP水准确配制0.002,0.006,0.007,0.008,0.009,0.010,0.012,0.014,0.018,0.020 mol/L的十二烷基硫酸钠溶液各50mL。 (3)调节恒温水浴温度至25℃。 (4)用电导率仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电导率值。用后一个溶液荡洗前一个溶液的电导池三次以上,各溶液测定时必须恒温10秒 3