(工艺技术)染整工艺实验实验指导书

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染整工艺实验I

染整工艺实验I

染整工艺实验(I)武汉科技学院化工学院二零零七年一月目录实验1 棉纤维聚合度的测定 (11)实验2 染料溶液浓度的测定 (66)实验4 纤维素醛基含量的测定 (1199)实验5 纤维素羧基含量的测定 (2222)一、实验目的 (2222)二、实验原理 (2222)三、实验用品 (2222)四、实验内容及步骤 (2233)实验6 羊毛损伤程度的测定 (2255)一、实验目的 (2255)二、实验原理 (2255)三、实验用品 (2266)四、实验内容及步骤 (2266)实验7 粉状染料的辨别 (2288)一、实验目的 (2288)二、实验原理 (2288)三、实验用品 (2288)四、实验内容及步骤 (2288)实验8 纤维的辨别 (3311)一、实验目的 (3311)二、实验原理 (3311)三、实验用品 (3322)四、实验内容及步骤 (3322)实验9 棉织物上染料的辨别 (3355)一、实验目的 (3355)二、实验原理 (3355)三、实验用品 (3355)四、实验内容及步骤 (3355)实验1 棉纤维聚合度的测定一、实验目的一、掌握粘度法测定棉纤维聚合度的大体原理和方式;二、掌握聚合度的计算方式;3、掌握乌氏粘度计的利用方式。

二、实验原理聚合度是高聚物的一个重要性能指标。

天然纤维、化学纤维均是高聚物的集合体,掌握纤维材料聚合度的相关知识,对于从事纺织行业的科技工作者来讲,具有重要的意义。

如棉纤维在强的无机酸的作用下,会发生猛烈的降解,聚合度大为下降。

只有了解这些信息,掌握聚合度的转变及测试方式,才能制定出合理的印染加工工艺。

对纤维材料聚合度的测试方式有重均法、数均法和粘均法(粘度法)。

由于高聚物的相对分子量(即聚合度)具有多分散性,实际测得的数据均为平均分子量。

棉纤维为典型的碳水化合物,其化学式为:(C6H10O5)n,n=6000~11000(n 为聚合度)。

本实验采用粘度法测试棉纤维的聚合度。

北服染整工艺实验指导11酸性媒染染料染色

北服染整工艺实验指导11酸性媒染染料染色

实验十一酸性媒染染料染色一、实验目的1.掌握常用酸性媒染染料(后媒法)的染色方法。

2.了解媒染剂用量对酸性媒染染料染色的影响。

二、实验原理酸性媒染染料在媒染过程中,重铭酸盐受羊毛纤维中的二硫键还原而成C产离子,与染料分子形成一个或一个以上螯状结构的色淀络合物,从而固着在纤维上。

因而媒染剂用量的多少直接影响到染物的色泽和染色牢度。

介绍酸性媒染染料的结构和染色性能三、实验内容(一)酸性媒染染料浸染工艺(后媒法)1.实验材料、仪器及药品纯羊毛毛线(1.gX4份)恒温水浴锅、电子天平、托盘天平、烧杯(50m1.>250m1.>50Om1.、IOoOm1.)、量筒(25Om1.)、移液管(Iom1.)、温度计(100℃)>玻璃棒、PH试纸、吸球、角匙、电熨斗酸性媒介黑T、硫酸钠、冰醋酸、6N硫酸、重铭酸钾(20g/1.、10g∕1.)2.实验步骤(1)工艺处方和条件1# 2# 3# 4#酸性媒介黑T(o.w.f%) 2 2 2 2硫酸钠(m1.) 1 1 1 1冰醋酸(2N) 2 2 2 2硫酸(6N)4滴4滴4滴4滴重铭酸钾(o.w.f%) 2 0.5 0.1 0浴比50:1 50:1 50:1 50:1试样(纯羊毛毛线)(g) 1 1 1 1注:冰醋酸用来调节PH值4~5。

1#处方吸取20g/1.的重铝酸钾,2#、3#、4#处方吸取1OgZ1.的重铭酸钾。

(2)工艺流程(3)实验操作将染料配成一定浓度的母液,按处方计算并吸取规定量染液于IoOm1.烧杯,用移液管加入规定量的硫酸钠溶液,加适量蒸储水到规定液量,最后加3滴醋酸,将染浴调到PH值为4~5,备用。

将染杯置于恒温水浴锅中升温至50℃,放入预先用温水浸渍并挤干的羊毛毛线,而后约50min升温至沸,染色30min后加入规定量的硫酸,再染30min°将毛线提出液面,加适量水使染浴保持原来浴比,并降温至70℃,按处方分别加入重倍酸钾溶液,搅拌均匀后,再将毛线放回各自的染浴中,媒染45min,而后降温取出毛线,水洗,晾干。

染整工艺学实验教程

染整工艺学实验教程

目录实验一棉织物的退浆 (1)实验二棉织物的煮练 (2)实验三棉织物的漂白 (5)实验四直接染料染色 (8)实验五酸性染料染色 (10)实验一 棉织物的退浆一、实验目的掌握棉织物碱退浆的工艺;掌握退浆率的测定方法。

二、实验原理退浆主要是为了去除坯布在织造过程中经纱所上的浆料,同时也能部分去除原棉上的天然杂质。

目前棉织物所用浆料主要是淀粉浆或淀粉和PVA 的混合浆,上浆率一般为5%~10%。

染整加工中一般要求退浆率达到80%以上。

退浆可以采用酶退浆、碱退浆、酸退浆和氧化剂退浆。

碱退浆是棉织物退浆的一种常用方法。

碱可使淀粉浆、化学浆料(PVA 等)发生一定程度的溶胀,使其由凝胶状态转化为溶胶状态,对纤维附着力降低,在经过充分水洗作用后,浆料脱离纤维,从而达到退浆的目的。

该方法适用于大部分浆料的退浆。

退浆率是评价退浆效果的有效方法。

淀粉浆退浆率的测定有重量法、水解法和高氯酸法。

二、实验容 (一)碱退浆法 1.主要化学品 氢氧化钠、润湿剂 2.实验处方氢氧化钠 10g/L 润湿剂 1~2g/L 温度 100℃ 浴比 1:50 时间 30min3.实验步骤将纯棉坯布放入碱液中,加热至沸腾,处理时间为30min 。

然后取出,用热水洗(60℃),在充分用冷水洗,最后挤干水,烘干,留作测定退浆率。

(二)退浆率的测定(重量法) 1.主要仪器电子天平,烘箱,干燥器 2.实验步骤将欲退浆的棉坯布置于105~110℃烘箱中,烘至恒重,迅速取出织物,放入干燥器中(预先将硅胶烘干并冷却至室温),冷却至室温,准确称取重量W 0。

在坯布经过退浆后,挤干水,放入烘箱,在105~110℃下烘至恒重,迅速取出织物,放入干燥器中,冷却至室温,准确称取重量W 1。

按下式计算试样的退浆率(%):101W -W =100%W 退浆率实验二棉织物的煮练一、实验目的通过实验使学生了解煮练的一般方法,煮练效果的测试方法。

二、实验原理经退浆后的棉织物,纤维已经除去了大部分的浆料及部分天然杂质,但还存在棉蜡,果胶以及棉籽壳等杂质,必须通过烧碱煮练加以去除,以提高棉织物的吸湿性。

染整部作业指导书

染整部作业指导书

染整部作业指导书一、染整作业流程(一)需要预定型:毛坯库领料→预定型→返回仓库→卷带→染色→烫平→检码→包装→入库(二)不预定型:毛坯库领料→卷带→染色→烫平→检码→包装→入库二、染整部质量标准1、码装质量标准:各种规格不同的码装应无色差,件重符合标准。

码装拉链平整度要好,平直度要符合要求。

规格颜色相近的品种要分开打码,不准混淆。

漂白产品的码装不准污染。

码装的包装要求正确,字迹清楚,符合客户订单要求。

码装需码数足,无扁带,无色花,结头在控制范围内。

不合格的码装不准流入市场。

2、烫平质量标准:烫平的拉链要求无扁带、磨牙、染花。

素链平整,不起皱纹。

颜色(色号)规格和染出的拉链一样。

漂白产品布带拉链不准有污染。

3、卷带质量标准:卷带的规格要正确。

卷带时用的盘头要正确。

卷带的松紧要一致,保证盘头两边平整到位。

卷带时不能跨带、乱带。

卷带的重量符合规格,标签书写要准确。

4、预定型质量标准:精选文档.预定型的毛坯布带拉链要求无扁带、磨牙。

预定型的规格、批号、数量准确。

定型的结头要牢固,结头结法要正确。

定型的温度、汽压要控制好,张力要均匀,分开刀位要正确。

本白产品不准污染。

标签书写要正确,袋口捆扎要符合规定。

5、染缸质量标准:染料配置要符合规定要求。

染出的产品合格率要达到98%。

三、质量问题处理方案1、预定型质量管理处理方案:为了巩固本部质量,预定型属前道工序,质量一定要把关,现规定如下:规格相混的,扣除该包四倍的产量。

批号相混的,扣除该包产量。

扁带流入下道工序的,扣除该包产量(隐形条例扣除3倍的产量)。

工艺系列因气压较高而掉金、银的,按每桶100公斤扣除,严重的照价赔偿。

布带因气温过高而达不到正常标准(收缩率1-2cm)的,扣除该包重量。

本白系列产品有扁带,流入下道工序的,按每桶一件扣除产量。

带金银工艺系列不准长时间在机器上停留,若有掉色现象,照价赔偿。

码货时,由班长监督执行。

如有码错现象,由班长追查责任,班长负连带责任,每次扣除浮动工资2%。

染色作业指导书

染色作业指导书

染色作业指导书一、任务背景染色是一种常见的工艺,广泛应用于纺织品、陶瓷、玻璃等行业。

为了确保染色工作的准确性和稳定性,制定一份详细的染色作业指导书是非常必要的。

二、任务目的本文旨在提供一份标准格式的染色作业指导书,以确保染色工作的质量和效率。

指导书将包括详细的染色工艺步骤、染色剂的选用、染色条件的控制等内容。

三、1. 染色工艺步骤1.1 准备工作在开始染色工作之前,需要做好以下准备工作:- 清洁工作区域,确保染色操作环境的卫生和整洁;- 准备所需的染色剂、辅助剂和其他必要的材料;- 检查染色设备的工作状态,确保设备正常运行。

1.2 样品准备- 准备需要染色的样品,确保样品的质量和数量符合要求;- 对样品进行洗涤和预处理,以去除杂质和残留物。

1.3 染色操作- 根据染色剂的特性和要求,选择合适的染色方法(如浸染、喷涂等);- 将染色剂和辅助剂按照一定比例混合,并加热搅拌,使其均匀溶解;- 将样品浸泡或者喷涂在染色液中,确保样品均匀受染;- 控制染色时间和温度,确保染色效果符合要求。

1.4 染后处理- 将染色后的样品进行清洗,去除多余的染料和辅助剂;- 对染色后的样品进行固色处理,以提高染色牢度和稳定性;- 对染色后的样品进行干燥处理,确保样品彻底干燥。

2. 染色剂的选用- 根据染色对象的材料和要求,选择合适的染色剂;- 考虑染色剂的颜色、亮度、饱和度等特性,以及对环境和人体的安全性;- 参考厂商提供的技术资料和实验数据,选择合适的染色剂。

3. 染色条件的控制- 控制染色液的浓度、温度和PH值,确保染色效果稳定;- 根据不同的染色剂和染色对象,调整染色条件,以达到最佳染色效果;- 定期检测染色液的质量和稳定性,及时调整和更换染色液。

4. 安全注意事项- 在染色过程中,必须佩戴防护手套、口罩和护目镜,以防止染料对皮肤和呼吸道的刺激;- 确保染色设备的安全和稳定运行,避免发生火灾和其他意外事故;- 对染色剂和辅助剂进行正确的储存和处理,避免对环境造成污染。

(工艺技术)染整工艺实验实验指导书

(工艺技术)染整工艺实验实验指导书

(⼯艺技术)染整⼯艺实验实验指导书《染整⼯艺实验1》实验指导书江南⼤学纺织服装学院轻化⼯程实验室编2011/6/1预习报告和实验报告书写格式(⼀)、预习报告实验名称1、实验⽬的2、实验原理3、实验步骤(1)实验处⽅(2)实验步骤如实验内容太多,在预习报告纸上写不下,实验步骤只需简写(或只写标题),详细的步骤可写在另外的纸上带进实验室。

每位学⽣做实验前必须预习,没有预习报告,不能进⼊实验室。

实验课时,指导教师对学⽣的预习情况进⾏提问,打分,不具体讲解实验,学⽣根据预习报告做实验。

(⼆)、实验报告实验名称,同组⼈姓名,实验⽇期,1、实验⽬的2、实验原理(包括相关概念和原理)3、实验仪器和化学品(染化料)4、实验步骤(详细,包括实验处⽅和具体步骤)5、实验结果和讨论(1)、原始数据的记录和结果计算。

(2)、贴样,阐述实验现象。

(3)、问题讨论,对实验结果的分析,实验体会。

在指定的实验报告纸上,第⼀项是实验⽬的和要求,请写实验⽬的和原理;第⼆项是实验仪器设备,请写主要仪器和染化料;第三项是实验结果与分析,请写实验步骤和实验结果与讨论。

轻化⼯程实验室染整⼯艺实验1⽤玻璃仪器清单班级姓名钥匙号⽇期实验⼀粘度法测纤维材料分⼦量⼀、实验⽬的1、了解⾼分⼦稀溶液粘度的表⽰⽅法2、了解粘度法测纤维分⼦量的原理和⽅法3、了解乌⽒粘度计的使⽤⽅法⼆、实验原理1、粘度表⽰⽅法①、相对粘度ηr=η溶液/η溶剂②、增⽐粘度ηsp=(η溶液-η溶剂)/η溶剂=ηr-1③、⽐浓粘度ηsp/ C=增⽐粘度/溶液浓度④、特性粘度[η]=lim ηsp/ Cc→02、粘度法测纤维分⼦量:粘度法不是⼀个测定分⼦量的绝对⽅法,它是通过测定⾼分⼦稀溶液的粘度,根据粘度与分⼦量之间的经验公式计算出分⼦量,经验公式必须⽤其他⽅法的测定来校正。

涤纶特性粘度与分⼦量的关系:[η]=KM a式中:[η]—涤纶的特性粘度;M—涤纶分⼦量;a、K—常数,其值随所⽤溶剂和测定温度⽽不同,在以苯酚:四氯⼄烷=1:1(重量⽐)为溶剂,温度为25℃时,K值为2.1×10-4,a值为0.82。

染色作业指导书

染色作业指导书

染色作业指导书一、任务背景染色作业是一项常见的工艺,广泛应用于纺织、印刷、化妆品等行业。

染色作业的质量直接影响产品的外观和市场竞争力。

为了确保染色作业的准确性和一致性,制定本指导书,以提供详细的染色作业流程和要求,以及相关的技术指标和注意事项。

二、任务目的本指导书的目的是为染色作业人员提供一份标准化的操作指南,以确保染色作业的质量和效率。

通过本指导书,染色作业人员将能够了解染色作业的基本流程、操作规范和质量控制要求,从而提高工作效率和产品质量。

三、任务内容1. 染色作业流程染色作业的流程包括准备工作、染料配制、染色操作、染后处理等环节。

具体流程如下:1.1 准备工作:包括准备染料、准备染色设备、准备待染物料等。

1.2 染料配制:根据染色要求,按照配方准确称取染料,进行配制。

1.3 染色操作:将待染物料放入染色设备中,根据染色要求调节温度、时间、浓度等参数,进行染色操作。

1.4 染后处理:将染色后的物料进行洗涤、干燥等后处理工序,以达到染后效果要求。

2. 染色作业要求染色作业的质量要求直接影响产品的外观和市场竞争力。

为了确保染色作业的质量,以下是染色作业的一些要求:2.1 染色效果:染色后的物料应具有均匀、鲜艳、持久的染色效果。

2.2 色差控制:染色作业应控制色差在规定范围内,以确保产品的一致性。

2.3 耐久性:染色后的物料应具有良好的耐久性,不易褪色、掉色。

2.4 环保要求:染料的选择和使用应符合环保要求,减少对环境的污染。

3. 技术指标和注意事项为了确保染色作业的准确性和一致性,以下是染色作业的一些技术指标和注意事项:3.1 温度控制:染色过程中,应根据染料的要求和物料的特性,控制染色温度在合适的范围内。

3.2 时间控制:染色时间应根据染料的要求和物料的特性,控制在合适的范围内,以确保染色效果和耐久性。

3.3 浓度控制:染料的浓度应根据染色要求和物料的特性,准确配制,以确保染色效果的一致性。

3.4 搅拌控制:染色过程中应适当搅拌,以确保染料均匀分布,避免局部染色不均匀。

北服染整工艺实验指导05还原染料染色

北服染整工艺实验指导05还原染料染色

实验五还原染料染色一、实验目的1.掌握还原染料隐色体浸染工艺。

2.通过初染实验,加深对还原染料染色性能的认识。

二、实验原理还原染料不溶于水,在还原剂和碱剂的作用下,可还原为能溶于水的隐色体钠盐,进而上染纤维,然后经氧化处理将隐色体转变为不溶性染料而固着在纤维上。

各种还原染料的最初上染速率(初染率)不同,当试样在不同时加入而同时取出染浴的工艺下进行染色时,初染率的高低会影响前后得色是否一致,只有低初染率才会出现得色基本一致。

三、实验内容(一)还原染料隐色体浸染工艺1.实验材料、仪器及药品丝光棉针织物(2g×3块)、还原桃红R2.工艺处方和条件染色方法甲法乙法丙法还原桃红R(o.w.f %) 2 2 2红油已加入已配染液中氢氧化钠(g/L)9 9 7.5保险粉(g/L)12 12 10氯化钠(g/L)—10 20还原温度(℃)全浴50 干缸80 干缸50染色温度(℃)60 50 室温浴比1:50 1:50 1:50 织物(g) 2 2 2 (2)染浴配制:干缸(还原)法:移取染液于50mL烧杯中→加入规定量2/3的烧碱、2/3的保险粉→加水(使浴量为全浴量的1/3)→乙、丙法干缸还原升温分别至80℃、50℃后保温15min→另取染杯加入剩余的1/3烧碱、1/3保险粉及2/3水→将上述干缸还原后的染浴倒入染杯中搅匀,组成染浴。

全浴(还原)法:移取染液于染杯中→加入规定量的烧碱、保险粉→加水至全浴量→甲法全浴还原升温至50℃后保温15min→形成染浴。

(3)工艺流程丝光棉织物→浸渍温水→挤干→隐色体染色→取出挤干→氧化(置于空气中15min)→温水洗→皂煮(肥皂2g/L、碳酸钠2g/L、浴比30:1、10 min)→水洗→晾干→比较染色效果。

染色升温曲线入染1/2 盐1/2 盐(甲法)60℃(乙法)50℃(丙法)室温(4)实验步骤将染液调节到染色温度,把温水浸渍并挤干的试样分别投入染浴,按升温曲线进行,染色时需要适当翻动,但勿使织物露出液面,以防空气氧化。

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《染整工艺实验1》实验指导书江南大学纺织服装学院轻化工程实验室编2011/6/1预习报告和实验报告书写格式(一)、预习报告实验名称1、实验目的2、实验原理3、实验步骤(1)实验处方(2)实验步骤如实验内容太多,在预习报告纸上写不下,实验步骤只需简写(或只写标题),详细的步骤可写在另外的纸上带进实验室。

每位学生做实验前必须预习,没有预习报告,不能进入实验室。

实验课时,指导教师对学生的预习情况进行提问,打分,不具体讲解实验,学生根据预习报告做实验。

(二)、实验报告实验名称,同组人姓名,实验日期,1、实验目的2、实验原理(包括相关概念和原理)3、实验仪器和化学品(染化料)4、实验步骤(详细,包括实验处方和具体步骤)5、实验结果和讨论(1)、原始数据的记录和结果计算。

(2)、贴样,阐述实验现象。

(3)、问题讨论,对实验结果的分析,实验体会。

在指定的实验报告纸上,第一项是实验目的和要求,请写实验目的和原理;第二项是实验仪器设备,请写主要仪器和染化料;第三项是实验结果与分析,请写实验步骤和实验结果与讨论。

轻化工程实验室染整工艺实验1用玻璃仪器清单班级姓名钥匙号日期实验一粘度法测纤维材料分子量一、实验目的1、了解高分子稀溶液粘度的表示方法2、了解粘度法测纤维分子量的原理和方法3、了解乌氏粘度计的使用方法二、实验原理1、粘度表示方法①、相对粘度ηr=η溶液/η溶剂②、增比粘度ηsp=(η溶液-η溶剂)/η溶剂=ηr-1③、比浓粘度ηsp/ C=增比粘度/溶液浓度④、特性粘度[η]=lim ηsp/ Cc→02、粘度法测纤维分子量:粘度法不是一个测定分子量的绝对方法,它是通过测定高分子稀溶液的粘度,根据粘度与分子量之间的经验公式计算出分子量,经验公式必须用其他方法的测定来校正。

涤纶特性粘度与分子量的关系:[η]=KM a式中:[η]—涤纶的特性粘度;M—涤纶分子量;a、K—常数,其值随所用溶剂和测定温度而不同,在以苯酚:四氯乙烷=1:1(重量比)为溶剂,温度为25℃时,K值为2.1×10-4,a值为0.82。

经验公式:[η]=(√1+1.4ηsp -1)/0.7C,C为克/100毫升。

M=0.82√[η]/ 2.1×10-4在测定高分子的特性粘度时,以测定液体在毛细管里流出速度的粘度计法最为方便,常用的有奥式粘度计和乌氏粘度计两种。

本实验采用乌氏粘度计。

粘度计内有一根毛细管,毛细管上端有一个小球,小球上下有刻度线a和b。

待测液体自A管加入,经B管将液体吸至a线以上,使B管通大气,任其自然流下,记录液面流经a和b线的时间t,显然粘度高的溶液流动起来比较慢,所需时间较长;相反,粘度低的溶液,流动所需的时间较短,所以溶液粘度的高低可用一定量液体流出时间的长短来表示。

ηr=η溶液/η溶剂=t溶液/t溶剂;ηsp=(η溶液-η溶剂)/η溶剂=t溶液-t溶剂/t溶剂分别测定涤纶溶液、溶剂流经粘度计两刻度间的时间,求得增比粘度ηsp,再用经验公式[η]=(√1+1.4ηsp -1)/0.7C,计算特性粘度,根据M=0.82√[η]/2.1×10-4计算分子量。

3、粘度计的使用:将粘度计固定在铁架台上,垂直放入恒温水浴中,使E球完全浸没于水面下。

在粘度计B、C两端各接上橡皮管,用吸球通过B 端橡皮管,将A管中的溶液吸至B管的E球中一半体积时立即停吸,吸时要堵住C端橡皮管。

停吸同时放开C管,待E球中的液面降至a处时,按表开始计时,当液面降至b处时再按表,记录液面自a 处流至b处所需的时间。

如此重复2~3次,数值差不超过0.2s,取平均值。

三、实验仪器和化学品乌氏粘度计、恒温水浴锅、秒表、通风橱涤纶长丝、苯酚:四氯乙烷(1:1)溶剂、酒精四、实验步骤注意:苯酚:四氯乙烷(1:1)溶剂腐蚀性大,不可倒入水池,要放在废液杯中统一处理。

1、将洗净烘干的乌氏粘度计固定于铁架台上,B、C管装好橡皮管,在粘度计A管中加入10~15m L溶剂,测定溶剂流经a、b两刻度之间的时间t0。

再将溶剂倒入25mL的容量瓶内,用以溶解涤纶试样。

2、用分析天平称取涤纶试样约0.1250g,精确记录数据,放入25mL 容量瓶中,在80~90℃水浴中加热30min(注:溶解样品在B204室的通风罩内的水浴锅中),使样品完全溶解,放在冷水浴中冷却至室温,再加入苯酚—四氯乙烷溶剂稀释至刻度,混合均匀。

3、用同样的方法测定溶液的流经时间t1。

4、用酒精清洗粘度计,洗净后倒置于铁架台上。

5、将废液回收入废液杯中由值日生统一处理。

五、实验结果与讨论1、将原始数据和计算结果用表格列出。

2、分析实验产生误差的原因实验二表面活性剂的性能测试一、实验目的1、掌握表面活性剂溶液表面张力的测定原理和方法2、掌握由表面张力计算表面活性剂CMC的原理和方法3、设计实验过程二、实验原理表面张力及临界胶束浓度(简称CMC)是表面活性剂溶液非常重要的性质。

若使液体的表面扩大,需对体系做功,增加单位表面积时,对体系做的可逆功称为表面张力或表面自由能,它们的单位分别是N·m-1和J·m-2,在因次上是相同的。

表面活性剂在溶液中能够形成胶团时的最小浓度称临界胶束浓度,在形成胶团时,溶液的一系列性质都发生突变,原则上,可以用任何一个突变的性质测定CMC值,但最常用的是表面张力-浓度对数图法。

该法适合各种类型的表面活性剂,准确性好,不受无机盐的影响,只是当表面活性剂中混有高表面活性的极性有机物时,曲线中出现最低点。

表面张力的测定方法也有多种,较为常用的方法有滴体积(滴重)法和拉起液膜法(环法及吊片法)。

滴体积(滴重)法:在垂直安置的毛细管中液体,当它受重力作用下流时,同时受管端向上的表面张力,因而液滴不至于很快地脱离管口,液滴慢慢增大,其重量也逐渐增加,当液滴增大到不能被其表面张力所抗衡时,它就脱离管口而下落,液体的表面张力愈大,则每一滴的重量也愈大,当液滴达最大而落下时,可认为这时重力与表面张力相等。

G=2πrσf式中:G为液滴重量;f为校正系数;r为管端半径;σ为表面张力。

如果用同一毛细管测两种液体,两种液体的表面张力、液滴重量各不相同,则:G溶=2πrσ溶f G水=2πrσ水f若用同一毛细管,让两种液体流经同一体积,则由于表面张力的不同,其同一体积内滴数也不同。

故:G溶n溶=ρ溶vg G水n水=ρ水vg式中:n溶、n水分别表示表面活性剂溶液和水溶液的滴数;ρ溶、ρ水分别表示表面活性剂溶液和水溶液的比重。

对比上列两组公式,则得:σ溶/σ水= G溶/ G水=ρ溶n水/ρ水n溶因为表面活性剂溶液的浓度很稀,可认为ρ溶≈ρ水,则σ溶=σ水×n水/n溶已知水的表面张力,通过实验测得n溶和n水,可算出表面活性剂的表面张力。

环法:将一圆环平置于液面,测量将环拉离液面所需要的拉力F,消除环本身的重力影响,拉力F等于液体的表面张力乘以环与液面相接触的总长度。

界面张力仪依此原理设计,我们可以通过界面张力仪得到液体的表面张力。

测定不同浓度下表面活性剂水溶液的表面张力。

以表面张力为纵坐标,表面活性剂水溶液的浓度对数(浓度X106的对数)为横坐标,做表面张力—浓度对数曲线,在曲线的转折点处所对应的表面活性剂水溶液浓度就是临界胶束浓度CMC。

如希望准确测定CMC值,在拐点处增加几个测定值即可实现。

几个概念⑴、表面张力从力学的观点看,液体的表面张力是张紧的液体表面的收缩力,它存在于液体表面上的任何部分,单位N/m;从能量的角度看,表面张力是指使液体增加单位表面时所需做的可逆功,单位是J/ m2。

⑵、表面张力的产生分子间存在着范德华力,液体内部的分子受到来自邻近分子间的吸引力,合力为0。

而处于液体表面的那些分子,却因气相中分子密度小,对液体表面分子的吸引力很小,而使液体表面分子受到一个指向液体内部的不平衡的净拉力,有使液体表面分子尽可能地离开液体表面进入液体内部的趋势,从而使液体表面具有张力,有自发收缩的趋势。

⑶、表面活性剂物质A(溶质)能降低物质B(溶剂)的表面张力,就说A对B 有表面活性。

当溶质A在很低浓度时就能显著降低溶剂B(水)的表面张力,称之为表面活性剂。

(当溶液的浓度增加到一定值后,溶液的表面张力就不再下降了)⑷、临界胶束浓度表面活性剂在溶液中能够形成胶束的最低浓度,或溶液的表面张力达到最低值所需要的表面活性剂的最低浓度,亦即溶液性质发生突变时的浓度。

简称CMC。

它是表面活性剂活性的量度。

对于表面活性剂的润湿、渗透作用,其浓度只须稍高于CMC即有效,而乳化、分散、增溶和去污净洗,其浓度要高于CMC较多才有效果。

⑸、克拉夫特点离子型表面活性剂的溶解度在低温时随温度升高上升非常缓慢,当溶液的温度上升到某一定值后,离子型表面活性剂的溶解度随温度升高而迅速增大,此温度点就是所谓的kraff特点。

用滴重计测定液体的表面张力的方法1、将滴重计垂直装好,用被测液淋洗滴重计3次。

2、将水吸入滴重计至刻度以上,先观察每一滴水落下后,水在毛细管中移动了多少刻度,即为X。

3、重新将水吸至刻度以上,当液面流经A刻度时开始读滴数,记录液面经刻度A、B间隔内的滴数c(注意:第一滴和最后一滴不可能正好是完整的一滴,因此当液面流经A刻度到第一滴落下,要记下所走过的刻度a,当液面流经B刻度到最后一滴落下,也要记下所走过的刻度b),根据修正公式准确算出A、B间的滴数。

4、重复测三次,各次相差不应超过1滴。

5、照上法再测定十二烷基硫酸钠(SDS)的滴数(滴重计应先用SDS淋洗3次)。

6、计算查室温下水的表面张力σ水,计算该温度下SDS的表面张力σSDS=σ水×n水/n SDS三、实验仪器和化学品滴重计、50ml容量瓶4个。

1.00×10-1mol/L十二烷基硫酸钠溶液(SDS)、蒸馏水四、实验方案要求:1、用移液管准确移取溶液在容量瓶里配制成 1.00×10-2mol/L~1.00×10-4mol/L和5.00×10-4mol/L、2.00×10-3mol/L、3.00×10-3mol/L、5.00×10-3mol/L八个浓度的溶液2、用滴重计测定这八个浓度溶液以及蒸馏水的滴数,先测低浓度、再测高浓度。

3、画图,以表面张力为纵坐标,以表面活性剂的浓度乘以106的对数为横坐标做表面张力—浓度对数曲线,得出临界胶束浓度CMC。

4、将原始数据和计算结果用表格列出。

5、分析实验产生误差的原因。

表面活性剂CMC测定之各浓度的配制原液:10-1mol/L1、10-1 mol/L(坐标5)2、10-2 mol/L:5mL10-1mol/L→50 mL(坐标4)3、5×10-3 mol/L:2.5mL10-1mol/L→50 mL(坐标3.7)4、3×10-3 mol/L:1.5 mL10-1mol/L→50 mL(坐标3.51)5、2×10-3 mol/L:1 mL10-1mol/L→50 mL(坐标3.3)6、10-3 mol/L:5mL10-2mol/L→50 mL(坐标3)7、5×10-4 mol/L:2.5mL10-2mol/L→50 mL(坐标2.7)8、10-4 mol/L:5mL10-3mol/L→50 mL(坐标2)五、实验结果与讨论1、将原始数据和计算结果用表格列出。

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