表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素
表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告

表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告实验目的:本实验旨在通过对表面活性剂水溶液的浓度与临界胶束浓度进行测定,探究表面活性剂分子的聚集结构及其对界面性质的影响,为后续的表面化学研究提供基础实验数据。
实验原理:表面活性剂分子在水溶液中可以形成胶束结构,而其临界胶束浓度是指表面活性剂分子开始聚集形成胶束的最低浓度。
当浓度大于临界胶束浓度时,则会出现大量表面活性剂分子的聚集,形成胶束结构。
根据兰伯特—比尔定律(Beer-Lambert Law),当溶液中物质浓度与光强之间的关系为线性关系时,则有吸光度A与浓度c之间的关系式如下:A = εlc其中,A为吸光度,ε为比吸光度,l为光路长,c为物质浓度。
而临界胶束浓度就是吸光度和浓度之间的拐点。
实验步骤:1.取一定比例的表面活性剂,加入稀释液中,调整其浓度分别为0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 mM。
2.每次测量添加2μL红外染料,干燥后加入回收液中,取出60μL至一100μL石英吸光比色皿中,用超净水升至一定体积。
3.使用紫外-可见分光光度计测量样品吸光度,记录下吸光度与浓度之间的关系曲线。
实验结果:在使用紫外-可见分光光度计测量并计算样品吸光度时,可以得到不同浓度下的表面活性剂水溶液的吸光度数值。
利用上述公式,可以将吸光度与浓度之间的关系转化为直线并求出直线交点。
根据实验结果,可以得到表面活性剂的临界胶束浓度约为2.86mM。
同时,从浓度与吸光度之间的关系曲线可以发现,随着浓度的增加,测得的吸光度数值也呈现逐渐增加的趋势,这是因为表面活性剂分子逐渐开始形成胶束结构,从而导致其分子排列与数量的变化,从而影响吸光度的大小。
结论:通过本实验的测定,可以更加深刻地理解表面活性剂分子在水溶液中的聚集行为,并且发现不同浓度下样品的吸光度值存在明显区别,从而进一步确定表面活性剂的临界胶束浓度。
这一理论研究在表面化学领域中有着重要的应用价值。
十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素分析

十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素分析1.前言十二烷基苯磺酸钠,分子式:C18H29NaO3S,固体,白色或淡黄色粉末,溶解性,易溶于水,易吸潮结块,无毒,阴离子型表面活性剂。
烷基苯磺酸钠是黄色油状体,经纯化可以形成六角形或斜方形强片状结晶.具有微毒性,已被国际安全组织认定为安全化工原料,可在水果和餐具清洗中应用,价格低廉。
在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构(ABS)和直链结构(LAS)两种,支链结构生物降解性小,会对环境造成污染,但对环境污染程度小。
【1】烷基苯磺酸钠是中性的,对水硬度较敏感,不易氧化,起泡力强,去污力高,易与各种助剂复配,成本较低,合成工艺成熟,应用领域广泛,是非常出色的阴离子表面活性剂。
烷基苯磺酸纳对颗粒污垢,蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果,对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳,去污力随洗涤温度的升高而增强,对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂,且泡沫丰富。
但烷基苯磺酸钠存在两个缺点,一是耐硬水较差,去污性能可随水的硬度而降低,因此以其为主活性剂的洗涤剂必须与适量螯合剂配用。
二是脱脂力较强,手洗时对皮肤有一定的刺激性,洗后衣服手感较差,宜用阳离子表面活性剂作柔软剂漂洗。
本实验采用电导法测定十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的临界胶束浓度,2.实验内容2.1实验原理由具有明显“两亲”性质的分子组成的物质称为表面活性剂。
这一类分子既含有亲油的足够长的(大于10 个碳原子)烷基,又含有亲水的极性基团(离子化的)。
表面活性剂溶入水中后,在低浓度时呈分子状态,并且三三两两互相把亲油基团聚拢而分散在水中。
当溶液浓度增加到一定程度时,许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的集团,形成“胶束”。
一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形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度,以CMC(critical micelle concentration)表示。
电导法测表面活性剂的临界胶束浓度及其影响因素分析陈晓丽

电导法测表面活性剂的临界胶束浓度及其影响因素分析(陈晓丽应化0901 0910700117)摘要:本实验采用电导法测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液(SDS)的电导率,根据数据作电导率与浓度的关系图,从图中的转折点可求得临界胶束浓度(CMC)大约在0.014mol·L-1附近。
还利用电导法研究了临界胶束浓度(CMC)与温度及氯化钠浓度的关系,结果发现两者对其CMC值均无影响。
关键词:电导法临界胶束浓度温度氯化钠浓度正文:1.前言十二烷基硫酸钠别名:椰油醇(或月桂醇)硫酸钠、K12、发泡剂等。
性能:白色或淡黄色粉状,溶于水,对碱和硬水不敏感。
具有去污、乳化和优异的发泡力。
是一种无毒的阴离子表面活性剂。
其生物降解度>90%。
用途:用作乳化剂、灭火剂、发泡剂及纺织助剂。
也用作牙膏和膏状、粉状、洗发香波的发泡剂。
【1】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。
表面活性剂溶入水中后,在低浓度时呈分子状态,并且三三两两互相把亲油基团聚拢而分散在水中。
当溶液浓度增加到一定程度时,许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的集团,形成“胶束”。
一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形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度,以CMC表示。
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)与浓度的关系曲线出现明显转折。
这个现象是测定CMC的依据,也是表面活性剂的一个重要特征。
【2】本实验跟踪阴离子表面活性剂SDS水溶液电导率的变化测定SDS的临界胶束浓度,进而研究临界胶束浓度与温度,加溶物浓度的关系。
2.实验部分2.1 仪器与试剂仪器:DDS-307电导率仪上海安亭雷磁仪器厂DF-02精密恒温水槽南京舫奥科技有限公司叉形管12支移液管、烧杯若干试剂:不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液0.01mol/L NaCl(分析纯);蒸馏水(分析纯 )。
十二烷基硫酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及温度影响因素的分析

设计性实验报告实验名称十二烷基硫酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及温度影响因素的分析实验报告人学号班级同组人实验日期年月日室温大气压指导老师评分1、前言1.1表面活性剂的作用、意义及应用表面活性剂(surfactant),是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用,使得它具有这些基本功能的表面活性剂相应地可用作润湿剂、渗透剂、发泡剂、稳泡剂、乳化剂、分散剂、增溶剂、洗涤剂、清洗剂等。
再由表面活性剂的基本性质和基本功能可以产生多种派生功能, 主要有柔软、平滑、匀染、缓染、抗静电、杀菌、防霉、防腐、防锈、缓蚀、消泡、破乳、凝聚、增稠、降粘、防水、防油、驱油、浮选、光亮、整平电镀、防结块、防结晶、增塑、抗氧化、催化、离子交换等。
具有这些派生功能的表面活性剂相应地可用作纺织柔软剂、匀染剂、抗静电剂、杀菌剂、防锈剂、消泡剂、破乳剂、增稠剂、防水剂、驱油剂、电镀添加剂、催化剂等。
表面活性剂应用领域十分广泛,主要部门有工业清洗、金属工业、纺织印染、汗料、颜料、染料、造纸、皮革、塑料、橡胶、建筑、建材、化工、采矿、石油、化妆品、食品、感光、农药、农业、微生物、环保、能源、分析化学、有机合成等[1]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)阴离子型表面活性剂:羧酸盐(如肥皂,C17H35COONa)、烷基硫酸盐[如十二烷基硫酸钠,CH3(CH2)11SO4Na ]、烷基磺酸盐[十二烷基苯磺酸钠,CH3(CH2)11C6H5SO3Na ]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)2Cl ](3) 非离子型表面活性剂如聚氯乙烯类1.2 CMC测定的原理及方法表面活性剂进入水中,在低浓度时呈分子状态,并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。
表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告

表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告实验目的,通过测定表面活性剂在水溶液中的临界胶束浓度,了解其在溶液中形成胶束的临界条件,以及对其胶束结构和性质的影响。
实验原理,表面活性剂是一类分子既有亲水性又有疏水性的化合物,当其在水溶液中浓度达到一定数值时,分子会自组装形成胶束结构。
临界胶束浓度是指表面活性剂在水溶液中形成胶束所需的最低浓度。
实验步骤:1. 准备一定浓度的表面活性剂溶液。
2. 采用表面张力计或其他适当仪器,测定不同浓度的表面活性剂溶液的表面张力。
3. 绘制表面张力与表面活性剂浓度的关系曲线。
4. 通过曲线的拐点或导数最小值所对应的浓度值,即可得到表面活性剂的临界胶束浓度。
实验结果与分析:通过实验测得的表面张力与表面活性剂浓度的关系曲线,可以清晰地观察到在一定浓度范围内,表面张力随着浓度的增加而迅速下降,随后趋于平稳。
通过对曲线的分析,可以得到表面活性剂的临界胶束浓度为X mol/L。
结论:通过本次实验,我们成功测定了表面活性剂的临界胶束浓度,为进一步研究其在溶液中的行为和应用提供了重要参考。
同时,我们也了解到了表面活性剂在溶液中形成胶束的临界条件,以及其对溶液性质的影响,这对于相关领域的研究具有重要意义。
实验中可能存在的误差:1. 实验过程中,由于仪器精度的限制或操作技巧的差异,测得的数据可能存在一定误差。
2. 实验条件的控制不够严格,可能会对实验结果产生一定影响。
改进方案:1. 在实验中尽量减小操作误差,提高测量精度。
2. 在实验条件的控制上加强,确保实验数据的准确性和可靠性。
总结:通过本次实验,我们对表面活性剂临界胶束浓度的测定有了更深入的了解,同时也认识到了实验中可能存在的误差和改进方案。
这对于今后的相关研究工作具有一定的指导意义。
十二烷基硫酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及温度影响因素的分析资料

设计性实验报告实验名称十二烷基硫酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及温度影响因素的分析实验报告人学号班级同组人实验日期年月日室温大气压指导老师评分1、前言1.1表面活性剂的作用、意义及应用表面活性剂(surfactant),是指具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列,并使表面张力显著下降的物质。
表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用,使得它具有这些基本功能的表面活性剂相应地可用作润湿剂、渗透剂、发泡剂、稳泡剂、乳化剂、分散剂、增溶剂、洗涤剂、清洗剂等。
再由表面活性剂的基本性质和基本功能可以产生多种派生功能, 主要有柔软、平滑、匀染、缓染、抗静电、杀菌、防霉、防腐、防锈、缓蚀、消泡、破乳、凝聚、增稠、降粘、防水、防油、驱油、浮选、光亮、整平电镀、防结块、防结晶、增塑、抗氧化、催化、离子交换等。
具有这些派生功能的表面活性剂相应地可用作纺织柔软剂、匀染剂、抗静电剂、杀菌剂、防锈剂、消泡剂、破乳剂、增稠剂、防水剂、驱油剂、电镀添加剂、催化剂等。
表面活性剂应用领域十分广泛,主要部门有工业清洗、金属工业、纺织印染、汗料、颜料、染料、造纸、皮革、塑料、橡胶、建筑、建材、化工、采矿、石油、化妆品、食品、感光、农药、农业、微生物、环保、能源、分析化学、有机合成等[1]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)阴离子型表面活性剂:羧酸盐(如肥皂,C17H35COONa)、烷基硫酸盐[如十二烷基硫酸钠,CH3(CH2)11SO4Na ]、烷基磺酸盐[十二烷基苯磺酸钠,CH3(CH2)11C6H5SO3Na ]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)2Cl ](3) 非离子型表面活性剂如聚氯乙烯类1.2 CMC测定的原理及方法表面活性剂进入水中,在低浓度时呈分子状态,并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。
表面活性剂临界胶束浓度的测定-电导法
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深入研究影响实验结果的各种因素,如温度、离 子强度等,以优化实验条件,提高测定准确度。
03 深入研究机理
深入探究表面活性剂形成胶束的机理以及电导性 变化的原因,有助于更全面地理解表面活性剂的 聚集行为和性质。
THANKS
感谢观看
理论价值
本实验方法可为相关领域的研究提供一种有效的测定手段,有助于推动表面活性 剂相关理论的发展和完善。此外,本实验结果还可以为其他研究提供参考和借鉴 ,促进相关领域的进步。
对未来研究的建议
01 拓展应用范围
进一步探究电导法在测定其他类型表面活性剂临 界胶束浓度的应用,以扩大该方法的应用范围。
02 优化实验条件
分析实验结果
根据实验结果,分析表面活性剂的临 界胶束浓度与电导率之间的关系,并 得出结论。
04
结果与讨论
实验结果
实验数据
通过电导法测定了不同表面活性剂的 临界胶束浓度,并记录了相应的电导 率数据。
数据整理
将实验数据整理成表格,列出各种表 面活性剂的临界胶束浓度和对应的电 导率。
结果分析
01
规律性分析
测量电导率
01 校准电导率计
在进行电导率测量之前,需要先对电导率计进行 校准,以确保测量结果的准确性。
02 测量不同浓度溶液的电导率
电导率测定表面活性剂的临界胶束浓度
电导率测定表面活性剂的临界胶束浓度引言表面活性剂是一类具有显著表面活性的化学物质,广泛应用于日常生活和工业生产中。
表面活性剂在溶液中可以形成胶束结构,其中包括亲水头基团和疏水尾基团。
当表面活性剂浓度达到一定值时,会发生临界胶束浓度效应。
了解和测定表面活性剂的临界胶束浓度对于研究其胶束结构和应用具有重要意义。
本文将介绍电导率法测定表面活性剂的临界胶束浓度的原理和实验方法。
原理电导率法是测定溶液中物质浓度的一种常用方法。
在表面活性剂溶液中,当浓度低于临界胶束浓度时,溶液电导率主要由游离离子贡献,而当浓度超过临界胶束浓度时,由于表面活性剂形成了胶束结构,溶液电导率会显著增加。
因此,通过测量表面活性剂溶液的电导率随浓度变化的曲线,可以确定临界胶束浓度。
实验方法实验仪器和试剂所需实验仪器和试剂如下:•电导仪:用于测量溶液的电导率。
•玻璃容器:用于容纳表面活性剂溶液。
•表面活性剂:选择一种常用表面活性剂,如十二烷基硫酸钠等。
实验步骤1.准备一系列不同浓度的表面活性剂溶液。
可以通过逐步稀释高浓度溶液得到不同浓度的溶液。
每个浓度的溶液至少需要准备3个平行样品。
2.将所需浓度的表面活性剂溶液分别倒入各个玻璃容器中。
3.使用电导仪测量每个溶液的电导率,并记录测量值。
4.根据测量值绘制表面活性剂溶液电导率随浓度变化的曲线。
5.分析曲线,确定电导率发生显著变化的浓度点,该浓度即为表面活性剂的临界胶束浓度。
结果分析通过电导率测定表面活性剂的临界胶束浓度,根据实验数据绘制的电导率曲线可以得到明显的变化点。
该变化点对应的浓度即为表面活性剂的临界胶束浓度。
在实验过程中,可能会发现多个变化点,这是由于表面活性剂胶束结构的变化导致的。
因此,在分析结果时应注意该现象。
应用与展望电导率法测定表面活性剂的临界胶束浓度在实际应用中有着广泛的应用。
了解表面活性剂的临界胶束浓度可以帮助我们确定最佳使用浓度范围,例如在洗涤剂、乳化剂等应用中。
此外,通过调控表面活性剂的临界胶束浓度,还可以改变其溶液性质和应用特性,如增加溶液的稳定性、降低界面张力等。
表面活性剂临界胶束浓度的测定(物化实验)
实
表面活性剂是指那些具有亲水亲油两亲结构,可明显降低系统的表面张力,并产生润湿、乳化、
验 去污、发泡、增溶等一系列作用的物质。在表面活性剂溶液中,当表面活性剂的浓度增大到一定值
原 时,表面活性剂将会发生缔合,形成胶束。形成胶束所需表面活性剂的最低浓度,称为该表面活性
理 剂的临界胶束浓度,以 cmc 表示。临界胶束浓度是表面活性剂的重要特性参数,表面活性剂表面活 性的一种量度,也是表面活性剂溶液性质发生突变的一个“分水岭”。在临界胶束浓度这个窄小的浓
仪 1.仪器 器 电导率仪,铂黑电极,100ml 容量瓶,移液管,烧杯; 试 2.试剂 剂 0.020mol/L C12H25SO4Na,电导水。 实 1.移取 0.020mol/L 十二烷基硫酸钠溶液于 100ml 容量瓶中,用电导水分别精确配置 0.002mol/L, 验 0.004mol/L, 0.006mol/L, 0.007mol/L, 0.008mol/L, 0.009mol/L, 0.010mol/L, 0.012mol/L, 0.014mol/L, 步 0.016mol/L,0.018mol/L, 0.020mol/L 的 C12H25SO4Na; 骤 2.标准电极常数校准;
表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告
学院: 学号: 实 验 名 称
化学化工学院 xxx
专业年级:
xxxx
姓 名:
xxx
表面活性剂临界胶束浓度的测定
时
2017.10.18
地点间指导 Nhomakorabea绩教
师
实 1.掌握电导法测定离子型表面活性剂临界胶束浓度的方法;
验 2.测定离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠溶液的临界胶束浓度; 目 3.了解表面活性剂临界胶束浓度的含义及其测定的几种方法,加深对表面活性剂性质的理解。 的
表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素.doc
设计实验室温:26.3℃表大气压:101.27KPa 面活的指导老师:性临剂界胶束及浓其度影定响因素2010年5月22日表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素摘要:表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。
表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。
临界胶束浓度可体现表面活性剂的性能,本文通过测表面张力探求其临界胶束浓度。
关键字:表面活性剂物理化学应用临界胶束浓度表面张力引言:随着科技飞速发展和现代文盟的不断进步,人们对表面活性剂的使用要求也越来越高,即温和,易生物降解和多功能性,强调使用安全,生态保护和提高效率。
可通过测其临界胶束浓度CMC来反映表面活性剂的性能。
临界胶束浓度CMC是表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)在25℃时呈白色或浅黄色凝胶状膏体,无异味,活性物含量(%) 68-72,游离油(%) ≤3.5,硫酸钠(%) ≤1.5,PH 值(25℃,2%样品水溶液) 7.0-9.5,色泽(klett,5%活性物水溶液) ≤30,临界胶束浓度约0.003 mol / L,易溶于水,具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能,温和的洗涤性质不会损伤皮肤;广泛应用于香波、浴液、餐具洗涤剂、复合皂等洗涤化妆用品;用于纺织工业润湿剂、清洁剂等。
本实验通过测其表面张力来找其临界胶束浓度;表面张力测定适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定,无机离子的存在也不影响测定结果,在表面活性剂浓度较低时,随着浓度的增加,溶液的表面张力急剧下降,当达到临界胶束浓度时,表面张力的下降则很缓慢或停止,以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图,曲线转折点相对应的浓度即为CMC。
在表面活性剂溶液中添加盐(含反电离子),使其临界胶束浓度下降;醇对表面活性剂临界胶束浓度的影响较复杂,但一般地随醇加入量增大而减小,其减小程度与醇的结构有关,对于脂肪醇来说,其减小表面活性剂临界胶束浓度的能力随碳氢键增加而增加,因为醇分子能穿入胶束形成混合胶束,减小表面活性剂离子间排斥力,同时由于醇分子的加入使体系的熵值增大,所以胶束易于形成和增大,是临界胶束浓度降低。
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设计实验
室温:26.3℃表
大气压:101.27KPa 面
活的
指导老师:性临
剂界
胶
束及
浓其
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2010年5月22日
表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素
摘要:表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用,成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。
表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂,其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。
临界胶束浓度可体现表面活性剂的性能,本文通过测表面张力探求其临界胶束浓度。
关键字:表面活性剂物理化学应用临界胶束浓度表面张力
引言:
随着科技飞速发展和现代文盟的不断进步,人们对表面活性剂的使用要求也越来越高,即温和,易生物降解和多功能性,强调使用安全,生态保护和提高效率。
可通过测其临界胶束浓度CMC来反映表面活性剂的性能。
临界胶束浓度CMC是表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。
脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)在25℃时呈白色或浅黄色凝胶状膏体,无异味,活性物含量(%) 68-72,游离油(%) ≤3.5,硫酸钠(%) ≤1.5,PH值(25℃,2%样品水溶液) 7.0-9.5,色泽(klett,5%活性物水溶液) ≤30,临界胶束浓度约0.003 mol / L,易溶于水,具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能,温和的洗涤性质不会损伤皮肤;广泛应用于香波、浴液、餐具洗涤剂、复合皂等洗涤化妆用品;用于纺织工业润湿剂、清洁剂等。
本实验通过测其表面张力来找其临界胶束浓度;表面张力测定适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定,无机离子的存在也不影响测定结果,在表面活性剂浓度较低时,随着浓度的增加,溶液的表面张力急剧下降,当达到临界胶束浓度时,表面张力的下降则很缓慢或停止,以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图,曲线转折点相对应的浓度即为CMC。
在表面活性剂溶液中添加盐(含反电离子),使其临界胶束浓度下降;醇对表面活性剂临界胶束浓度的影响较复杂,但一般地随醇加入量增大而减小,其减小程度与醇的结构有关,对于脂肪醇来说,其减小表面活性剂临界胶束浓度的能力随碳氢键增加而增加,因为醇分子能穿入胶束形成混合胶束,减小表面活性剂离子间排斥力,同时由于醇分子的加入使体系的熵值增大,所以胶束易于形成和
增大,是临界胶束浓度降低。
1.实验目的
1.1学习利用表面张力法来测其临界胶束浓度
1.2探究盐(NaCl),乙醇对临界胶束浓度的影响
2.实验原理
2.1 σ₁=σ₂•ΔP₁/ΔP₂= K •ΔP₁
先通过测水的ΔP,根据室温查得水的σ,求得仪器常数K
然后根据上式,测出不同浓度AES的ΔP i,求σi
2.2 作图σi-㏒C i,曲线的转折点即CMC
2.3 NaCl(反电离子)降低临界胶束浓度;乙醇降低临界胶束浓度
3.仪器和药品
AES NaCl 乙醇蒸馏水表面张力测定装置数字式微压差测量仪 100ml容量瓶(十只)锥形瓶等
4.实验步骤
4.1仪器常数的测定:仔细洗净支管试管和毛细管,按最大气泡测定表面张力的装置图连接装置,在滴定漏斗中装满水,调节微压差仪,与大气相通时,压差为零,加入适量蒸馏水于支管试管中,调节毛细管的高低使其端面相切。
注意使毛细管保持垂直并注意液面位置。
打开滴液漏斗活塞进行缓慢抽气,使气泡从毛细管口逸出。
调节水的滴出速度,5~10秒一个,注意气泡形成的速度应保持稳定,然后仔细观察,记录最大ΔP值三次,取其平均值,从实验数据表中查出实验温度下纯水的表面张力σ,求得K
4.2 AES表面张力测定:先配制0.02 mol / L的AES溶液,再稀释成浓度分别为0.01 0.005 0.0045 0.004 0.0035 0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001(mol / L)的AES溶液;分别加入支管试管中,按步骤一测其ΔP i,与水比较求其σi
4.3 NaCl的影响:配制浓度为40g /L的NaCl溶液,取3mlNaCl于样品
浓度为0.005 0.004 0.0035 0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001(mol / L)的AES溶液中加去离子水于100ml,同样方法加人6mlNaCl,9mlNaCl形成三组实验,按步骤一测其ΔP i,与水比较求其σi(由于时间不足,本次实验只做了第一组3ml的)
4.4 乙醇的影响:取1ml的乙醇于样品浓度为0.005 0.004 0.0035 0.003 0.0025 0.002 0.0015 0.001(mol / L)的AES溶液中加去离子水于100ml,同样方法加人2ml乙醇,3ml乙醇形成三组实验,按步骤一测其ΔP i,与水比较求其σi(由于时间不足,本次实验只做了第一组1ml的)
4.5 分别作图σi-㏒C i,找曲线的转折点CMC
5. 数据处理
5.1测得纯水在26℃时σ=0.07182N/mΔP1=592PaΔP2=594PaΔP3=592PaΔP平均=592Pa经计算仪器常数K=0.1211N/m·kPa
如图可得第一个转折点约是㏒C=-0.52处,C=0.003 mol / L,与理论值一样5.2加入3ml40g /L的NaCl的影响
如图第一个转折点约为㏒C=-2.4处,C=0.004若第一次实验数据准确,则临界胶束浓度变大了,与理论不符;要么是第一次数据有误差,临界胶束浓度应在一个范围内,要么是此处第一个转折点出现误差
第二个转折点约㏒C=2.7处,C=0.002临界胶束浓度降低,符合理论依据
5.3加入1ml乙醇的影响
如图第一个转折点约为㏒C=-2.4处,C=0.004若第一次实验数据准确,则临界胶束浓度变大了,与理论不符;要么是第一次数据有误差,临界胶束浓度应在一个范围内,要么是此处第一个转折点出现误差
第二个转折点约㏒C=2.6处,C=0.0025临界胶束浓度降低,符号理论依据
第三个转折点约㏒C=2.7处,C=0.002临界胶束浓度降低,符合理论依据6.误差分析
经查数据AES的临界胶束浓度在0.003mol / L左右,实验所得数据在误差范围允许内,误差来源有:1.所配制溶液浓度有所偏差 2.数据式微压差测量的数据随气泡冒出速率变化而变化,而在5~10秒一个都满足要求,但不能保证每次气泡速率一致 3.仪器的精密度不高 4.实验中有气泡出现,给测定带来误差
参考文献
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[3] 赵振华.表面活性剂浅谈[J].云南化工,1989.
[4] 贝澄,杨新长.窄分布脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐[J].日用化学品科学,2003.
体会和建议
1.表面张力法测临界胶束浓度非常耗时,建议用其他快速且准确的方法
2.在调节气泡冒出速率时可根据之前的调节找感觉快速调出,可节省时间
3.配制的第一次粗浓浓度约为理论值的20倍,这样稀释时所用体积更少,以免用量太多以致后面不足
4.两同学配合时可以一个配溶液,一个测气压差,这样可加快完成实验
5.应先理好实验进程再做实验,减少进程中出现差错的可能性
6.由于是表面活性剂,实验过程中会出现起泡现象,可拿洗耳球吹,切不可去掉,因为气泡也占一定体积。