实验报告-电导法测定表面活性剂临界胶束浓度
实验八 电导法测定临界胶束浓度
浓度。
-
2
二. 基本原理
1. 表面活性剂
能使水的表面张力明显降低的物质称为表面活性剂。
这类物质含有亲水（极性）基团和亲油（非极性）
基团。
离子型 表面活性剂
阴离子型[如CH3(CH2)11SO4Na ] 阳离子型[如C12H25N (CH3)3Cl]
• 注意电导率仪应由低到高的浓度顺序测量样品 的电导率。
• 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。
-
12
临界胶束浓度的测定浓度moll125时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系本实验利用电导率仪测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液的电导率也可换算成摩尔电导率并作电导率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参见图2
实验八 电导法测定水溶性表面 活性剂的临界胶束浓度
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1
一、实验目的
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4
3. 临界胶束浓度的测定
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。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。
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5
浓度/mol.L-1 图1 25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性实验利用电导率仪测定不同浓度的十二烷基硫酸 钠水溶液的电导率(也可换算成摩尔电导率),并作 电导率(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(参见图2)。
图2 十二烷基硫酸钠水溶液电导率与浓度的关系
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）。
电导法测定表面活性剂临界胶束浓度实验报告
电导法测定表面活性剂临界胶束浓度实验报告
一、实验目的
本实验旨在采用电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）。
二、实验原理
临界胶束浓度（CMC）是指表面活性剂在水中的浓度，当它
超过CMC时，溶液中的表面活性剂会形成胶束，从而使溶液
的电导率显著增加。
因此，电导率可以用来测定表面活性剂的CMC。
三、实验方法
1. 将50 mL溶液放入电导率仪中，以及一定量的表面活性剂，并将电导率仪设定为0.1 mS/cm。
2. 将表面活性剂的浓度逐步增加，并不断测量溶液的电导率，当电导率突然增加时，即可得到表面活性剂的CMC。
四、实验结果
表1 测定表面活性剂的CMC
| 浓度（g/L） | 电导率（mS/cm） |
| ------------ | ---------------- |
| 0.5 | 0.1 |
| 1.0 | 0.2 |
| 1.5 | 0.3 |
| 2.0 | 0.45 |
| 2.5 | 0.6 |
| 3.0 | 0.75 |
根据实验结果，表面活性剂的CMC为2.0 g/L。
五、实验总结
本实验采用电导法测定表面活性剂的CMC，结果表明，表面活性剂的CMC为2.0 g/L。
【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]。
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
电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度
实验十七电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度一、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二、基本原理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）同浓度的关系曲线出现明显的转折，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征。
表面活性剂成为溶液中的稳定分子可能采取的两种途径：1、是把亲水基留在水中，亲油基伸向油相或空气；2、是让表面活性剂的亲油基团相互靠在一起，以减少亲油基与水的接触面积。
前者就是表面活性剂分子吸附在界面上，其结果是降低界面张力，形成定向排列的单分子膜，后者就形成了胶束。
由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相互吸引，使表面活性剂能稳定地溶于水中。
<在溶液中对电导有贡献的主要是带长链烷基的表面活性剂离子和相应的反离子，而胶束的贡献则极为微小。
从离子贡献大小来考虑，反离子大于表面活性剂离子。
当溶液浓度达CMC时，由于表面活性剂离子缔合成胶束，反离子固定于胶束的表面，它们对电导的贡献明显下降，同时由于胶束的电荷被反离子部分中和，这种电荷量小，体积大的胶束对电导的贡献非常小，所以电导急剧下降。
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，摩尔电导急剧下降，这就是电导法测定CMC的依据。
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。
三、实验步骤1．调节恒温水浴温度至25℃2．吸取10ml的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。
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电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度
一、实验目的
1、掌握使用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度（CMC值）的原理与方法。
2．掌握电导率仪的使用方法。
二、实验原理
表面活性剂分子是由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临界胶束浓度（critical micelle concentration CMC）。
表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶团的出现而发生突变，而只有溶液浓度稍高于CMC时，才能充分发挥表面活性剂的作用，所以CMC是表面活性剂的一种重要量度。
表面活性剂为了使自己成为溶液中的稳定分子，有可能采取的两种途径：一是把亲水基团流在水中，亲油基伸向油相或空气；二是让表面活性剂吸附在界面上，其结果是降低界面张力，形成定向排列的单分子膜，后者就形成了胶束。
由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相互吸引，使表面活性剂能稳定地溶于水中。
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。
原则上，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，常用的方法有表面张力法、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κ- c曲线或Λm-c1/2曲线，由曲线的转折点求出CMC值。
对电解质溶液，其导电能力由电导G衡量：G = κ（A/L），其中κ是电导率（s·m-1），A/L是电导池常数（m-1）。
在恒温下，稀的强电解质溶液的电导率κ与其摩尔电导率Λm的关系为：Λm=κ/c，其中Λm的单位为S·m2·mol-1，c的单位为mol·m-3。
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
成线性关系(1
m m
∞
Λ=Λ-。
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
数字式超级恒温浴槽；电导仪；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
（1）打开超级恒温槽电源，将温度调到30o C。
打开电导率仪，预热。
（2）将电导电极用蒸馏水洗净，并擦干备用。
（3）用吸量管将10mL去离子水移入电导池，恒温5分钟，依次将1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、2mL、3mL、5mL浓度为20mM十二烷基磺酸钠溶移入电导池，分别在溶液混合均匀并恒温后测量电导率，记录数据。
（4）实验完毕，清洗电导池及电极，整理仪器、台面。
（5）作κ- c图和Λm-c1/2图由直线转折点得到CMC值。
五、数据记录与处理室温大气压恒温槽温度电极常数
C mM conductivity uS/cm C0.5mmol0.5/L0.5molar conductivity S*m2/mol
1.81818 138 1.3484 0.00759
3.33333 237 1.82574 0.00711
4.61538 309 2.14834 0.0067
5.71429 361 2.39046 0.00632
6.66667 402 2.58199 0.00603
7.5 434 2.73861 0.00579
8.23529 462 2.86972 0.00561
8.88889 485 2.98142 0.00546
9.47368 505 3.07793 0.00533
10 521 3.16228 0.00521
10.90909 549 3.30289 0.00503
12 581 3.4641 0.00484
13.33333 620 3.65148 0.00465
- 1 -
- 2 -
κ μS /c m
C mM
Λm S *m 2
/m o l
c 0.5
mmol 0.5
/L
0.5
由两图中直线转折点可得SDS 在30o
C 时CMC 值约为7.8 mmol/L 。
六、误差分析
1、十二烷基磺酸钠溶液自身表面活性剂的性质很易起泡沫，不容易准确量取。
2、实验时温度控制不稳定。
七、注意事项
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。
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。
思考题
表面活性剂临界胶束浓度主要有哪些测定方法？电导法测定表面活性剂临界胶束浓度的优势是什么？
答：测定表面活性剂临界胶束浓度常用的方法有表面张力法、电导法、荧光法等。
电导法测定表面活性剂临界胶束浓度的优势是利用κ- c 曲线拐点确定cmc ，测量结果相对准确，但只能用来测量离子型表面活性剂的临界胶束浓度，对于非离子型表面活性剂，此法不适用。