表面活性剂CMC值的测定

物理化学实验报告

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表面活性张力CMC的测定

一、实验目的：

1.了解表面活性剂临界胶束浓度的测定原理。

2.掌握临界胶束浓度的测定方法和表面张力仪的使用方法。

3.掌握用电导法测定临界胶束浓度的方法。

二、实验原理：

表面活性剂分子：具有亲水性的极性基团和具有憎水性的非极性基团所组成的有机化合物。当它们以低浓度存在于某一体系中时，可被吸附在该体系的表面上，采取极性基团向着水，非极性基团脱离水的表面定向，从而使表面自由能明显降低。

在表面活性剂溶液中，当溶液浓度增大到一定值时，表面活性剂离子或分子不但在表面聚集而形成单分子层，而且早溶液本体内部也三三两两的以憎水基相互靠拢，聚在一起形成胶束。形成胶束的最低浓度称为。

表面活性剂随浓度变化的物理化学性质都可以用于测定CMC。在CMC点，因溶液结构改变，其物理性质，化学性质明显转折。（表面张力，电导率，渗透压，浊度，光学性质）.

作为表面活性剂表面活度的一种量度。临界胶束浓度小，但激发形成胶束所需浓度小，达到表面饱和吸附的浓度小，改变表面性质所需浓度小。临界胶束浓度是溶液性质显著变化的“分水岭”。

常用的方法：

表面张力法、电导法、染料法等。

本实验采用电导法测定表面活性剂的电导率来确定CMC值。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Λm-C1/2曲线，由曲线的转折点求出CMC值。

Λm=κ/C Λm（S·m2 /mol），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Λm 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。

三.实验仪器及试剂：

HSS-1B数字式超级恒温浴槽、DDS-11A 型电导仪、50mL比色管、11支移液管、电导电极．

0.020mol·L-1 十二烷基磺酸钠溶液。

四、实验步骤：

（一）准备工作

1.将温度调到30摄氏度，并将装有0.02M十二烷基磺酸钠的溶液的试剂瓶放入水浴中，以使试样完全溶解，当溶液澄清后取出。

2. 在11支比色管中分别移取1.25 、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0、22.5、25.0mL0.02mol/L十二烷基磺酸钠溶液，分别配制0.001、0.002、0.004、0.006、0.008、0.01、0.012、0.014、0.016、0.018、 0.02mol/L的待测溶液，然后分成两组用皮筋扎起后放入恒温槽中恒温15min.

3.打开电导率仪开关，将高低周换向开关调向低周。预热15min。校正一测量开关调向校正，调节校正旋钮使仪器指针向满刻度，然后把校正一测量开关调向测量档即可开始测量。

4.用电导率仪由低到浓的顺序一次测定样品的电导率，记录每次测量结果。

注意：每次测完要把校正一测量开关调到校正档后在把电极从式样中取出；在测定每个样品之前电导电极必须清洗并擦干。

5.测完后关闭电源及冷却水，并弃去被测液。

6. 以Λm—C1/2作图得到CMC值。

五. 注意事项:

1. 清洗电导电极时，两个铂片不能有机械摩擦，可用电导水淋洗，后将其竖直，用滤纸轻吸，将水吸净，并且不能使滤纸沾洗内部铂片。

2.注意电导率仪应有低到高的浓度顺序测量样品的电导率，以减小实验误差。

3.电极在冲洗后必须擦干，以保证溶液浓度的准确，电极在使用过程中其极片必须完全浸入到所测的溶液中。

六实验数据处理：

可得CMC浓度为：0.006365mol/mL

七、误差分析：

1.溶液配制浓度的准确度，影响作Λm-C1/2 图，从而方程的确定受影响，产生误.

2.读数。

（1）.稳定读数仍有一定偏差，应改为稳定后读取3组数据，取平均值。（2）.估读。

3.电导法测定表面活性剂电导率，过量无机盐使其灵敏度下降，故，配制溶液和清洗电极时应使用电导水。

4.温度的恒定。