临界胶团浓度
物理化学实验----表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定
实验三表面活性剂临界胶团浓度CMC值的测定【实验目的】了解离子型表面活性剂物质临界胶团浓度(CMC)的测定方法。
【基本原理】在表面活性剂溶液中，当浓度增大到一定值时，表面活性剂离子或分子将会发生缔合，形成胶团，对于某表面活性剂，其溶液开始形成胶团的浓度称为该表面活性剂溶液的临界胶团浓度(Critocal Micelle Concentation缩写为CMC)。
由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶团的形成而发生突变，故将CMC看作是表面活性剂溶液的表面活性的一种量度。
因此测定CMC，掌握影响CMC的因素，对于深入研究表面活性剂的物理化学性质是至关重要的。
在原则上，表面活性剂溶液随浓度变化的物理化学性质皆可用来测定CMC。
(1)表面张力法：表面活性剂溶液的表面张力随浓度的增长而降低，在CMC处发生转折。
因此，可用表面张力(γ)——对数浓度(logC)曲线的转折点确定CMC值。
该法不只对低表面活性剂溶液敏感,而且对不含杂质的非离子型表面活性剂也适用。
(2)染料吸附法：基于某些染料的生色有机离子吸附于胶团之上而颜色发生明显改变的事实。
用染料做指示剂。
测定最大吸附光谱的变化来确定CMC。
(3)增溶法：利用表面活性剂溶液对物质的增溶能力随浓度的变化来测定CMC 。
(4)电导法：利用离子型表面活性剂水溶液电导率随浓度的变化关系，从电导率(X)-浓度(c)曲线或当量电导(λ)——c 曲线上的转折点求出CMC 值。
此法仅对离子型表面活性剂适用。
而对CMC 值较大，表面活性低的表面活性剂，因转折点不明显而不灵敏，用哪种，则视具体体系而定。
本实验采用DDS-ⅡA 型电导率仪进行电导率测定而确定CMC 。
【测量原理】电导率仪的工作原理：把振荡器产生的一个交流电压源E 送到电导池R x 与量程电阻(分压电阻)R m 的串联回路中，电导池里的溶液电导愈大R x 愈小，R m 获得的电压E m 也就愈大。
将E m 送至交流放大器放大，再经过讯号整流，以获得推动表头的直流讯号输出，表头直读电导率。
临界胶束浓度综述
测量设备简单，准确度较高[4]，应用广泛。适于离子表面活性剂和非离子表面活性剂cmc的测定，无机离子的存在也不影响测定结果。然而，表面张力法不适合非水溶剂为溶媒的药物，因为此种药物表面张力很小，加入表面活性剂时，表面张力变化不大，故难以测定。
2.2、电导法[5]
2.2.1、测定原理
2.5.2、方法特点
该方法简单、准确而有效，可测定多种表面活性剂(特别是混合表面活性剂体系)的cmc值。由于该方法受盐类等杂质影响较小，因此，可以用于纯度不高的工业用混合表面活性剂CMC 值的测定[14-16]。
2.6、染料吸附法
2.6.1、测定原理
由于某些染料被胶团增溶时,其吸收光谱与未增溶时发生明显改变，故其颜色有明显差别，所以，只要在大于cmc的表面活性剂溶液中加入少量染料，然后定量加水稀释至颜色改变即可判定cmc值。采用滴定终点观察法或分光光度法均可完成测定。此法的关键是必须选择合适的染料：根据同性电荷相斥，异性电荷相吸的原理，选取与表面活性离子电荷相反的染料(一般为有机离子)。具体方法：先在确定浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入少量染料，此时染料被溶液中的胶束吸附而使溶液呈现某种颜色。再用滴定法以水冲稀此溶液，直至溶液颜色发生显著变化。由被滴定溶液的总体积可方便求得cmc。
2.6.2、方法特点
因染料的加入影响测定的精确性，对cmc较小的表面活性剂影响更大。另外，当表面活性剂中含有无机盐及醇时，测定结果不甚准确，中药膏剂等药物溶液本身颜色较深，不适用此法。此外，该法用于非离子型表面活性剂测定效果也不甚理想，此时可考虑采用其他方法,如表面张力法，或对于非离子表面活性剂cmc测定效果不理想时，也可改用碘代替染料，在紫外波长下观察光谱的变化，可提高灵敏度[17]。
临界胶束浓度的测定方法()
临界胶束浓度的测定方法：1、表面张力用表面张力与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。
表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度增加而急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则变化缓慢或不再变化。
因此常用表面张力-浓度对数图确定cmc。
具体做法：测定一系列不同浓度表面活性剂溶液的表面张力，作出γ-lgc曲线，将曲线转折点两侧的直线部分外延，相交点的浓度即为此体系中表面活性剂的cmc。
这种方法可以同时求出表面活性剂的cmc和表面吸附等温线。
优点：简单方便；对各类表面活性剂普遍适用；灵敏度不受表面活性剂类型、活性高低、浓度高低、是否有无机盐等因素的影响.一般认为表面张力法是测定表面活性剂cmc的标准方法。
2、电导率（测定cmc的经典方法）用电导率与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。
优点：简便；局限性：只限于测定离子型表面活性剂。
确定cmc时可用电导率对浓度或摩尔电导率对浓度的平方根作图，转折点的浓度即为cmc。
3.染料法某些染料在水中和胶团中的颜色有明显差别的性质，采用滴定的方法测定cmc。
具体方法：先在较高浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入少量染料，此染料加溶于胶团中，呈现某种颜色。
再用滴定的方法，用水将此溶液稀释，直至颜色发生显著变化，此时溶液的浓度即为cmc。
优点：只要找到合适的染料，此法非常简便。
但有时颜色变化不够明显，使cmc不易准确测定，此时可以采用光谱仪代替目测，以提高准确性。
4.浊度法非极性有机物如烃类在表面活性剂稀溶液（<cmc）中一般不溶解，体系为浑浊状。
当表面活性剂浓度超过cmc后，溶解度剧增，体系变清。
这是胶团形成后对烃起到了加溶作用的结果。
观测加入适量烃的表面活性剂溶液的浊度随表面活性剂浓度变化情况，浊度突变点的浓度即为表面活性剂的cmc。
实验时可以使用目测或浊度计判断终点。
临界胶团浓度名词解释
临界胶团浓度（Critical Micelle Concentration，简称CMC）是指表面活性剂溶液中形成胶团（micelle）所需的最低浓度。
表面活性剂是一类具有亲水头部和疏水尾部结构的分子，当其在溶液中达到一定浓度时，由于疏水尾部相互聚集，形成了稳定的球状结构，即胶团。
在低于临界胶团浓度的情况下，表面活性剂分子以单体形式存在，其疏水尾部朝向溶液中心，而亲水头部暴露在溶液表面。
当溶液中的表面活性剂浓度逐渐增加，达到临界胶团浓度时，表面活性剂分子开始形成胶团。
胶团的形成可以降低表面活性剂分子间的相互作用能量，提高系统的热稳定性和溶解度。
临界胶团浓度通常被用来描述表面活性剂的胶束形成能力和胶束稳定性。
当浓度高于临界胶团浓度时，胶团的数量和大小会随着浓度的增加而增加，直到达到平衡。
此时，溶液中的表面活性剂已经处于饱和状态，并形成了稳定的胶束结构。
临界胶团浓度在许多领域具有重要的应用，例如在洗涤剂、乳化剂、药物传递系统等领域。
了解和控制临界胶团浓度可以帮助优化表面活性剂的应用性能和效果。
临界胶团浓度的测定实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除临界胶团浓度的测定实验报告篇一：实验七-临界胶团浓度测定实验报告课程名称物理化学实验实验名称临界胶团浓度测定姓名王强学号20XX08030128专业班级环境1001实验日期20XX年11月14日成绩指导教师一、实验目的1.测定阴离子表面活性剂——十二烷基硫酸钠cmc值。
2.掌握电导法测定离子型表面活性剂的cmc的方法。
3.了解表面活性剂的cmc测定的几种方法。
二、实验原理1.在表面活性剂溶液中，当溶液浓度增大到一定值时，表面活性剂分子或离子将会发生缔合，形成胶团。
对于某指定的表面活性剂，其溶液开始形成胶团的最小浓度称为该表面活性剂的临界胶团浓度。
2.电导法侧阴离子型表面活性剂溶液的电导率来确定cmc值，电解质溶液，导电能力大-1-1小由电导g衡量，g=1/R=K·A/LK-溶液电导率，s·m;A/L-电导电极常数，m3.恒温下：∧m=K/c.2-1-3∧m-电解质的摩尔电导率，s·mmol；c—电解质溶液的浓度mol·m∧m=∧-A·√c∧-无限稀释时溶液的摩尔电导率A-常数。
三、实验仪器与药品Dos-ⅡA型电导率仪DJs-Ⅰ型铂黑电导电极；78-Ⅰ型磁力加热搅拌器；烧杯（100ml）-3移液管（50ml）滴定管（25ml），十二烷基硫酸钠（0.020；0.010；0.002mol·dm）；电导水。
四、实验步骤1.分别配置0.002mol/L、0.01mol/L十二烷基硫酸溶液各50ml.2.取50ml0.002mol/L的溶液于烧杯中，测其电导率。
再向其中分别加入1ml,4ml,5ml,5ml,5ml的0.02mol/L十二烷基硫酸溶液，分别测其电导率。
3.再取50ml0.01mol/L的溶液于烧杯中，测电导率，再向入分别加8ml,10ml,10ml,15ml的0.02mol/L十二烷基硫酸溶液，分别测其电导率。
临界胶团浓度
临界胶团浓度临界胶团浓度是指在胶体溶液中，胶体颗粒形成连续的网络结构所需的最低浓度。
胶体是一种介于溶液和悬浮液之间的物质，由微观颗粒悬浮于连续介质中而形成。
胶体溶液的特点是具有较大的分散相颗粒和较小的分子间距离，这使得胶体溶液具有特殊的性质和应用。
在胶体溶液中，胶体颗粒之间的相互作用力起着重要的作用。
当溶液中的胶体颗粒浓度较低时，颗粒之间的相互作用力较小，难以构成稳定的网络结构。
当胶体颗粒浓度逐渐增加时，相互作用力逐渐增强，胶体颗粒之间开始形成网状结构，此时的胶体溶液达到临界胶团浓度。
临界胶团浓度的测定对于了解胶体溶液的稳定性和性质具有重要意义。
它可以用来评估胶体溶液中颗粒的相互作用力强度，进而预测胶体溶液的稳定性。
当胶体溶液的浓度超过临界胶团浓度时，胶体颗粒之间的相互作用力足够强，可以形成稳定的胶体网络结构，不易发生沉淀或分离。
临界胶团浓度的测定方法有很多，常用的方法包括透射电子显微镜观察、光散射实验等。
透射电子显微镜可以直接观察到胶体颗粒的形态和分布情况，从而得到临界胶团浓度。
光散射实验则通过测量胶体溶液中散射光的强度和角度，来推断胶体颗粒的浓度和相互作用力的强弱。
除了在科学研究中的应用，临界胶团浓度还在许多领域具有重要的应用价值。
在药物输送系统中，了解临界胶团浓度可以帮助设计出更有效的载药纳米胶体。
在食品工业中，控制胶体溶液的临界胶团浓度可以改善产品的质地和稳定性。
此外，临界胶团浓度的研究也有助于理解生物体内的胶体现象，对于生物医学等领域的应用有着潜在的价值。
总之，临界胶团浓度是研究胶体溶液中胶体颗粒相互作用力的重要参数。
通过测定临界胶团浓度，可以了解胶体溶液的稳定性和性质，为胶体科学的研究和应用提供了基础。
临界胶束浓度(CMC)的测定
一、实验目的（1）掌握用电导法测定表面活性剂CMC的方法（2）掌握电导率仪的使用二、实验原理SAA溶液的许多物化性质随着胶束的形成而发生突变，因此临界胶束浓度（CMC）是SAA表面活性的重要量度之一。
测定CMC，掌握影响CMC的因素对于深入研究SAA的物理化学性质十分重要。
CMC是在一定温度下某SAA形成胶束的最低浓度。
通常以mol/L或g/L表示之。
一般离子SAA的CMC大致在10-2-10-3mol/L之间，非离子SAA的CMC则在10-4mol/L以下，CMC是衡量SAA的表面活性和SAA应用中的一个重要物理量。
因为CMC越小，则表示此种SAA形成胶束所需浓度越低，因此改变表面性质，起到润湿，乳化，增溶，起泡等作用所需的浓度也越低。
右图表面一典型的SAA水溶液的物理化学性质随C变化的关系。
可明显看出：在所有物理性质的变化中皆有一转折点。
而此较转折点又都在一个不大的范围内；这就说明表面现象（表面张力与界面张力随浓度变化有转折点）。
与内部性质（如当量电导、渗透压、以与去污浊度等）有统一的内在联系。
离子型SAA是由亲水的无机离子和亲油的有机离子构成的离子化合物，如同典型的无机盐一样，其在稀水溶液中分别以正负离子形式存在。
因而在稀水溶液中，电导率随C上升，但到达一定浓度后，出现一转折点，直线逐渐变缓。
三、实验仪器、药品仪器：电导率仪烧杯（100ml、7个）温度计（2支）容量瓶（250ml，7只）药品：SAA（1631）、蒸馏水四、实验步骤1、分别配制1631 的水溶液浓度为：4.00X10-4、5.140X10-4、6.70X10-4、8.20X10-4、10.85X10-4、13.6X10-4、16.54X10-4mol/L的溶液各250ml 2、将其在25℃、30℃、35℃恒温→测定各溶液的电导率（由稀→浓）→取3次测量值的平均值3、作K-C曲线4、由K-C曲线求不同t下的CMC值五、药品常数十六烷基三甲基溴化铵（1631）：是阳离子SAA、分子式：C16H33（CH3）3NBr分子量：364.446 熔点：250-237℃，水溶性：13g/L（20℃）性质：呈白色或浅黄色结晶至粉末状，易溶于异丙醇、可溶于水、振荡时产生大量泡沫，具有优良的渗透、柔化、抗静电、生物降解性与杀菌消毒等功能。
临界胶束浓度作用
表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度（critical micelle concentration cmc）表面活性剂的表面活性源于其分子的两亲结构，亲水基团使分子有进入水中的趋势，而憎水基团则竭力阻止其在水中溶解而从水的内部向外迁移，有逃逸水相的倾向。
这两种倾向平衡的结果使表面活性剂在水表富集，亲水基伸向水中，憎水基伸向空气，其结果是水表面好像被一层非极性的碳氢链所覆盖，从而导致水的表面张力下降。
表面活性剂在界面富集吸附一般的单分子层，当表面吸附达到饱和时，表面活性剂分子不能在表面继续富集，而憎水基的疏水作用仍竭力促使分子逃离水环境，于是表面活性剂分子则在溶液内部自聚，即疏水基聚集在一起形成内核，亲水基朝外与水接触形成外壳，组成最简单的胶团。
而开始形成胶团时的表面活性剂的浓度称之为临界胶束浓度，简称cmc。
当溶液达到临界胶束浓度时，溶液的表面张力降至最低值，此时再提高表面活性剂浓度，溶液表面张力不再降低而是大量形成胶团，此时溶液的表面张力就是该表面活性剂能达到的最小表面张力，用cmc表示。
表面活性剂分子浓度增加, 其结构会从单分子转变为球状、棒状和层状胶束. 通常认为形成球形胶束时的浓度为第一临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC), 球形胶束转变为棒状胶束时的浓度为第二临界胶束浓度. 在达到第一CMC的狭窄范围内, 表面活性剂的许多物理化学性质都会发生变化, 如表面张力、密度、折射率、粘度、渗透压和光散射强度等检测方法1、表面张力用表面张力与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。
表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度增加而急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则变化缓慢或不再变化。
因此常用表面张力-浓度对数图确定cmc。
具体做法：测定一系列不同浓度表面活性剂溶液的表面张力，作出γ-lgc曲线，将曲线转折点两侧的直线部分外延，相交点的浓度即为此体系中表面活性剂的cmc。
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临界胶团浓度
临界胶团浓度 (critical micelle concentration,CMC) 是一个重要的化学参数，用于描述胶团的形成过程。
胶团是一种聚集态物质，由胶体粒子组成，通常在溶液中呈现出均一、稳定的结构。
在液体中，胶体粒子通常以单体的形式存在，但是当液体中的某种因素 (如浓度、温度等) 达到特定值时，这些胶体粒子会聚集成一种称为胶团的结构。
胶团的结构是由许多胶体粒子组成的，这些粒子之间通过静电相互作用和范德华力相互吸引，从而形成一种稳定的聚集态。
CMC 是胶团形成的最低浓度。
当溶液的浓度达到 CMC 时，胶体
粒子开始聚集成胶团，并且随着浓度的增加，胶团的数量也会增加。
CMC 值对于许多工业和应用具有重要意义，因为在 CMC 以下，胶体
粒子以单体形式存在，而在 CMC 以上，胶体粒子形成胶团，这种状
态下的胶体具有许多独特的性质，如高粘度、高稳定性等。
CMC 值的测量方法有很多种，其中最常见的是扩散法和非扩散法。
扩散法是通过测量胶体粒子在溶液中的扩散速度来确定 CMC 值，而
非扩散法则是通过测量胶体粒子在溶液中的聚集态来确定 CMC 值。
CMC 是胶团形成的最低浓度，它对于许多工业和应用具有重要意义。
通过测量 CMC 值，可以了解胶体粒子的聚集状态和稳定性，从
而指导生产和实际应用。