实验十四 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度
实验原理
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
溶液的表面活性剂分子与胶束之间的平衡 同浓度有关，其d 关lndcT系CMC式 可2R表HT2示为：
试问如何测出其热效应ΔH值？ 非离子型表面活性剂能否用本实验方法测
定临界胶束浓度？若不能，则可用何种方 法测之？
实验步骤
用电导水或重蒸馏水准确配制0.01 mol.dm-3 的KCl标准溶 液。
取十二烷基硫酸钠在80℃烘干3小时，用电导水或重蒸馏 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.dm-3的十二烷基硫酸钠溶 液各100mL.
式中：к是Ａ＝1m2、L＝1m的电导，称作比电导或电导率， 其单位为Ω-1·m-1；L/A称作电导常数。
实验原理
Λ随电解质浓度而变，对强电解质的稀溶液，Λ0为浓度无限 稀时的摩尔电导，Ａ为常数。
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。
折。以表面张力（σ）和表面活性剂溶液浓度的对数（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
实验十四 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
实验十四电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度专业：11化学姓名：赖煊荣座号：32 同组人：黄音彬时间：2014.4.15Ⅰ、目的要求1．用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度2．了解表面活性剂的特性及胶束形成原理3．掌握电导仪的使用方法Ⅱ、基本原理本实验利用电导仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值（或摩尔电导率），并作电导值（或摩尔电导率）与浓度的关系图，从图中的转折点即可求得临界胶束浓度。
Ⅲ、仪器试剂电导仪、电导电极、恒温水浴、容量瓶（1000 ml）、烧杯（100ml、250ml）、氯化钾（分析纯）、十二烷基硫酸钠（分析纯）、电导水Ⅳ、实验步骤1．用电导水或重蒸馏水准确配制0.01 mol·dm-3的KCl标准溶液。
2．配制0.02 mol·dm-3表面活性剂（十二烷基硫酸钠）溶液，再配成下表中一系列浓度溶液。
3．调节恒温水浴温度至25℃或其它合适温度。
4．用0.01 mol·dm-3KCl标准溶液标定电导池常数。
5．吸取10ml的0.02 mol·dm-3十二烷基硫酸钠溶液于100ml烧杯中，依次移入恒温后的电导水2ml、3ml、5ml、5ml、5ml、5ml、10ml、10ml、10ml、20ml，搅拌，分别测其电导率。
每个溶液的电导读数三次，取平均值。
电导仪的使用方法（参见前，略）。
6．列表记录各溶液对应的电导，并换算成电导率或摩尔电导率。
Ⅴ、数据处理1、实验数据记录表1 实验室条件的记录表项目实验开始时实验结束时温度/℃24.5 25.5压力/hp 1021.5 1021.3湿度/% 50 47.8 表2 实验数据记录T=30℃表3 KCl标准溶液标定电导池常数2、数据处理作出电导值（或摩尔电导率）与浓度的关系图，从图中转折点处找出临界胶束浓度。
文献值：40℃，CH3（CH2）11SO4Na的CMC为8.7×10-3 mol·dm-3。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度班级：2010级1班学号：20105051181 姓名：芦洋成绩：一、实验目的1、了解表面活性剂的特性及胶束形成原理；2、掌握电导率仪的使用方法；3、用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
二、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）烃基，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。
表面活性剂分子都是由极性和非极性两部分组成的，若按离子的类型分类，可分为三大类：1、阴离子型表面活性剂：如羧酸盐（肥皂，C17H35COONa），烷基硫酸钠（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：主要是胺盐，如十二烷基二甲基叔胺（RN(CH3)2HCl）和十二烷基二甲基氯化胺（RN(CH3)2 Cl）。
3、非离子型表面活性剂：如聚氧乙烯类（R-O-(CH2CH2O)nH）。
当表面活性剂溶于水中后，不但定向地吸附在水溶液表面，而且达到一定浓度时还会在溶液中发生定向排列而形成胶束(图1)；随着表面活性剂在溶液中浓度的增长，球形胶束还可能转变成棒形胶束，以至层状胶束。
如图2所示。
后者可用来制作液晶，它具有各向异性的性质。
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，如图3所示。
这个现象是测定CMC 的实验依据，也是表面活性剂的一个重要特征。
本实验通过测定不同浓度的十二烷基磺酸钠水溶液的电导率，并作电导率-浓度关系图，由图中的转折点即可求出十二烷基磺酸钠水溶液在该温度下的临界胶束浓度。
三、仪器和试剂DDS-6700型电导率仪 容量瓶(100mL)DJS-1A 型铂黑电极 移液管(5mL ，10mL ，20mL ，50mL) 恒温水浴 十二烷基硫酸钠(分析纯) 烧杯 试管（大） 四、实验步骤1、将0.020mol ·L-1的十二烷基硫酸钠溶液准确稀释成浓度分别为0.002,0.006,0.007,0.008,0.009,0.010,0.012,0.014,0.016,和0.018 mol ·L-1图2 胶束的球形结构和层状结构示意图图3 25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系的溶液；2、开通电导率仪和恒温水浴的电源预热20min ，调节恒温水浴温度至25℃；3、用电导率仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电导率。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度2、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，为何应严格控制温度恒定？答：液体电导率的温度系数较大，所以实验中应严格控制温度恒定3、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，溶液浓度是否需要精确配置？答：需要。
4、电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度，溶液的稀释是直接在锥形瓶中进行的，请问每加入一次溶剂是否需精确量取体积？为什么？答：因为本实验溶液的稀释是直接在锥形瓶中进行的，因此，溶剂需精确量取每一次加入的体积，稀释时混合均匀、恒温后才能测量其电导率κ。
5、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，若要知道所测得的临界胶束浓度是否准确，可用什么实验方法验证它？答：①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数（lgc）作图，由曲线的转折点来确定CMC。
②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。
③增溶法：用表面活性溶液对有机物增溶能力随浓度的变化，在CMC处有明显的改变来确定。
6、非离子型表面活性剂能否用电导法测定临界胶束浓度？为什么？若不能，则可用何种方法测定？答：不可以。
可以用表面张力法，染料法，增溶法等。
7、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，影响临界胶束浓度的因素有哪些？答：①一般有机物、无机物、其他表面活性物质对某一表面活性的CMC 值都有显著影响。
本实验只讨论无机盐的影响。
②在水溶液中电解质存在会导致CMC值下降，电解质对阴阳离子型表面活性剂的CMC影响较大，对两性表面活性剂的影响次之，对非离子的影响较小，电解质对离子型表面活性剂的影响主要原因是压缩胶团表面双电层厚度，同时也减少胶团中表面活性剂离子之间的相互排斥力，因而更容易形成胶团。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度一、实验目的1、用电导法测定阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度(CMC)，加深对表面活性剂性质的理解。
2、掌握电导仪的使用方法。
3、了解测量CMC的各种实验方法。
二、实验原理本实验通过水溶性表面活性剂的临界胶束浓度的测定掌握一些电化学测定方法。
表面活性剂是具有明显“两亲”性质的分子，既含有亲油的长链或支链（大于10-12个碳原子）非极性烷基，称为尾基，又含有亲水的极性基团(通常是离子化的) ，称为头基。
若按离子的类型分类，可分为三大类：①阴离子型表面活性剂②阳离子型表面活性剂③非离子型表面活性剂当表面活性剂溶于水中后，低浓度时呈分子状态分散在水中。
当溶液浓度增加到一定程度时，许多表面活性剂分子不但定向地吸附在水溶液表面，而且还会在溶液中发生定向排列而形成胶束。
随着表面活性剂在溶液中浓度的增长，球形胶束还可能转变成棒形胶束，以至层状胶束。
后者可用来制作液晶，它具有各向异性的性质。
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、蒸气压、电导率、渗透压、浊度、增溶作用、去污能力、光学性质等) 与浓度的关系曲线出现明显转折，如图1所示。
这个现象是测定CMC的实验依据，也是表面活性剂的一个重要特性。
只有在表面活性剂的浓度稍高于其临界胶束浓度时，才能充分发挥其作用（润湿、乳化、去污、发泡等）, 所以CMC是表面活性剂的一种重要量度。
图2 表面活性剂水溶液的物理性质和浓度关系浓度表面活性剂溶液的性质测定表面活性剂溶液的CMC 有各种方法，如表面张力法、电导法、染料法、增溶作用法等。
对于离子型表面活性剂溶液，当溶液浓度很稀时，电导率k 、摩尔电导率Λm 随浓度的变化规律和强电解质一样；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，摩尔电导急剧下降（如图2、3）。
【7A文】大学物理化学实验报告-电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
实验名称电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度日期20XX.6.26班级11应化2姓名李阳学号1131222成绩一、目的和要求1.了解表面活性剂的特性及胶束形成原理；2.掌握电导率仪的使用方法；3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
二、基本原理1.表面活性剂是一类具有“两亲”性质的分子组成的物质，其分子由极性和非极性两部分组成。
按离子的类型可分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂三大类；2.当表面活性剂溶于水中后，不但定向地吸附在水溶液表面，而且达到一定浓度时还会在溶液中发生定向排列而形成胶束(图1)；3.随着表面活性剂在溶液中浓度的增长，球形胶束还可能转变成棒形胶束，以至层状胶束。
如图2所示。
后者可用来制作液晶，它具有各向异性的性质。
图2胶束的球形结构和层状结构4.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与浓度的关系曲线出现明显转折，如下图所示。
图325℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度关系5.本实验通过测定不同浓度的十二烷基磺酸钠水溶液的电导值，作电导率-浓度关系图，由图中的转折点即可求出十二烷基磺酸钠水溶液在该温度下的临界胶束浓度。
三、仪器、试剂DDS-6700型电导率仪DJS-1A型铂黑电极恒温水浴容量瓶(100mL)移液管氯化钾(分析纯)十二烷基硫酸钠(分析纯)试管四、实验步骤1.了解和熟悉DDS-6700型电导率仪的构造和使用注意事项;2.用电导水或重蒸馏水准确配制0.01mol·L-1的KCl标准溶液；3.十二烷基硫酸钠在80℃烘干3小时后，用电导水或重蒸馏水准确配成0.100mol·L-1的溶液；4.将0.100mol·L-1的十二烷基硫酸钠溶液准确稀释成浓度为0.002、0.004、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.012、0.014、0.016、0.018和0.020mol·L-1的溶液各100ml；5.开通电导率仪和恒温水浴的电源预热20min。
电导率法测定表面活性剂的临界胶束浓度
第12卷 第6期1997年12月电导率法测定表面活性剂的临界胶束浓度邹 耀 洪(常熟高等专科学校化学系 江苏215500)物化实验中测定表面活性剂临界胶束浓度(CMC)常用表面张力法[1],但精确测定表面活性剂水溶液的表面张力受到一些限制,如毛细管升高法中要准确地测定毛细管的半径、溶液的密度以及溶液对玻璃的接触角;滴体积法和滴重法需要知道校正因子;拉环法较难掌握表面平衡且不易恒温;最大气泡法溶液会强烈起泡。
为此,笔者在长期教学实践中用电导率法测定离子型表面活性剂的CMC,取得了方法简便、结果可靠的效果。
电导率法测定阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵CM C 的结果如表1和图1。
表1 十六烷基三甲基溴化铵水溶液的电导率十六烷基三甲基溴化铵水溶液浓度c 10-4/(mol dm -3)电导率 10-4/(s m -1)T =298 2K T =303 2K T =308 2K2 6026 330 032 74.0141.345.148.75.4155.360.067.06.7071.278.087.28.1982.391.9100.910.8598.0111.0124.713.68103.9118.5133.616.54111.1128.0147.7图1 从电导率 浓度关系曲线求CMC1. 依据和方法十六烷基三甲基溴化铵为阳离子表面活性剂,其稀水溶液与强电解质稀溶液具有相同的导电规律,摩尔电导率 m 与c (c 为溶液的量浓度)、电导率 与c 均成线性关系。
本实验用电导率仪测定一系列不同浓度十六烷基三甲基溴化铵稀水溶液的电导率 ,作图确定 c 直线的转折点,从其对应的浓度求得CMC 。
该方法简单方便,实验结果准确,重复性好。
三个温度下测得的CMC 分别为9 18 10-4mol dm -3(T =298 2K)、9 20 10-4mol dm -3(T =303 2K)、9 23 10-4mol dm -3,均与文献值相同[2]。
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度班级：学号：姓名：成绩：一、实验目的1、了解表面活性剂的特性及胶束形成的原理；2、掌握电导率仪的使用方法；3、用电导法测定十二烷基钠的临界胶束浓度；二、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，如肥皂和各种合成洗涤剂等，表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的，若按离子的类型分类，可分为三大类:①阴离子型表面活性剂，如羧酸盐(肥皂)，烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠)，烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等；②阳离子型表面活性剂，主要是胺盐，如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。
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。
当溶液浓度加大到一定程度时，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”。
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形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度（critical micelle concentration），简称CMC。
CMC可看作是表面活性对溶液的表面活性的一种量度。
因为CMC越小，则表示此种表面活性剂形成胶束所需浓度越低，达到表面饱和吸附的浓度越低。
也就是说只要很少的表面活性剂就可起到润湿、乳化、加溶、起泡等作用。
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，如图1所示。
因此，通过测定溶液的某些物理性质的变化，可以测定CMC。
25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度关系这个特征行为可用生成分子聚集体或胶束来说明，当表面活性剂溶于水中后，不但定向地吸附在溶液表面，而且达到一定浓度时还会在溶液中发生定向排列而形成胶束。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验十四电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
专业：11化学姓名：赖煊荣座号：32 同组人：黄音彬时间：2014.4.15
Ⅰ、目的要求
1．用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度
2．了解表面活性剂的特性及胶束形成原理
3．掌握电导仪的使用方法
Ⅱ、基本原理
本实验利用电导仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导值（或摩尔电导率），并作电导值（或摩尔电导率）与浓度的关系图，从图中的转折点即可求得临界胶束浓度。
Ⅲ、仪器试剂
电导仪、电导电极、恒温水浴、容量瓶（1000 ml）、烧杯（100ml、250ml）、氯化钾（分析纯）、十二烷基硫酸钠（分析纯）、电导水
Ⅳ、实验步骤
1．用电导水或重蒸馏水准确配制0.01 mol·dm-3的KCl标准溶液。
2．配制0.02 mol·dm-3表面活性剂（十二烷基硫酸钠）溶液，再配成下表中一系列浓度溶液。
3．调节恒温水浴温度至25℃或其它合适温度。
4．用0.01 mol·dm-3KCl标准溶液标定电导池常数。
5．吸取10ml的0.02 mol·dm-3十二烷基硫酸钠溶液于100ml烧杯中，依次移入恒温后的电导水2ml、3ml、5ml、5ml、5ml、5ml、10ml、10ml、10ml、20ml，搅拌，分别测其电导率。
每个溶液的电导读数三次，取平均值。
电导仪的使用方法（参见前，略）。
6．列表记录各溶液对应的电导，并换算成电导率或摩尔电导率。
Ⅴ、数据处理
1、实验数据记录
表1 实验室条件的记录表
项目实验开始时实验结束时
温度/℃24.5 25.5
压力/hp 1021.5 1021.3
湿度/% 50 47.8 表2 实验数据记录T=30℃
表3 KCl标准溶液标定电导池常数
2、数据处理
作出电导值（或摩尔电导率）与浓度的关系图，从图中转折点处找出临界胶束浓度。
文献值：40℃，CH3（CH2）11SO4Na的CMC为8.7×10-3 mol·dm-3。