十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度测定
分光光度法研究十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度

压缩离子头双电层厚度 , 减小它们之 间的斥 力 , 而 从
L时 , 体系的紫外光谱也随之发生了变化, 最大吸
收 波长 2 8 3 0 4 9n 处 紫 外 吸 收 A 值 ~S S 8 、5 、5 m D 浓 度作 图见 图 8 。实 验结 果 表 明 , 系 的 吸 光 度 体
( 江苏盐城师范学 院化学化工学院 江苏省滩涂生物资源与环境保护重点实验室 , 江苏 盐城 2 4 0 ) 2 0 2
摘
要 : 碘 的 水 溶 液 和 工 溶 液 2种 体 系 中 测 定 了 十 二 烷 基 硫 酸 钠 ( D ) 临 界 胶 束 浓 度 在 『 SS的
( MC , 讨 论 了在 I 体 系 中 , 同硫 酸 钠 和 氯 化 钾 2种 盐 对 测 定 结 果 的 影 响 , 碘 的 水 溶 液 中研 究 了 C )并 不 在
量混合 得到 等物 质 的量 I 溶液 ,(2) ×1 c I 一4 0 mo/ 用 时适 当稀 释 。移 取 一 定 体 积 I 溶 液 , lI , 加入不 同体 积 的 S S溶 液 , D 其余 用 水稀 释 至 总体
积一定 , 振动 1 - 1 i , 0 5m n后 平衡 一段时 问 即可得
实 验方 法一 : 制 c S ) . 2mo/ 配 ( DS 一0 0 lL的
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收 稿 日期 :0 01—0 2 1—21
作 者简 介 : 王新红( 94 , , 1 7 一) 女 陕西宝鸡人 , 苏盐城师 江 范学院化学化工学院讲师 , 硕士 , 主要从 事表面 活性剂与 中草药成分提取的相关研究 。 *江苏省高校 自然科 学基础研 究项 目(8 J 1 0 2 ) 校 0 K D 50 0 ; 级 科 研 项 目 (0 C L 1 ) 1Y K 05。
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、目的要求1.了解表面活性的特性及胶束形成原理;2.掌握电导率仪的使用方法;3.用电导法测定某表面活性剂(十二烷基硫酸钠)的临界胶束浓度。
二、基本原理由具有明显“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)。
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,可分为三类:1、阴离子型表面活性剂:如羥酸盐(肥皂,C17H35COONa),烷基硫酸盐(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)2Cl)。
3、非离子型表面活性剂:如聚氧乙烯类(R-O-(CH2CH2O)nH)。
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。
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 的试验依据,也是表面活性剂的一个重要特征。
这种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后,不但可以定向的吸附在水溶液表面,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,表面活性剂为了使自己成为溶液中的稳定分子,有可能采取两种途径:一是把亲水基留在水中,亲油基伸向油相或空气;二是让表面活性剂的亲油基团相互靠在一起,以减少亲油基于水的接触面积。
临界胶束浓度的测定

工程学士学位论文ENGINEERING MASTER DEGREE THESIS表面活性剂的临界胶束浓度的测定作者边辉指导教师杨晓燕学科专业应用化学表面活性剂临界胶束浓度的测定表面活性剂临界胶束浓度的测定第一作者:边辉指导老师:杨晓燕工作单位:青岛科技大学化学与分子工程学院摘要临界胶束浓度(CMC)是表面活性剂对溶液表面活性的一种度量,是表面活性剂应用性能中最重要的物理量之一。
本实验采用电导法分别测定十二烷基硫酸钠(SDS)在25℃、30℃、40℃及45℃下的的临界胶束浓度,通过对比得到十二烷基硫酸钠临界胶束浓度随温度的升高而降低的关系;在室温下用表面张力法和紫外分光光度法(以N-N-二乙基苯胺做为探针)测定十二烷基硫酸钠(SDS)的临界胶束浓度,通过对比文献值讨论这些方法的优缺点。
关键字表面活性剂;十二烷基硫酸钠;临界胶束浓度;电导法;表面张力法;紫外分光光度法青岛科技大学化学与分子工程学院边辉目录1.前言................................................. - 3 -2.实验部分............................................. - 3 -2.1仪器与试剂 ........................................ - 4 -2.2实验方法.......................................... - 4 -2.2.1电导法 ........................................ - 4 -2.2.2表面张力法 ..................................... - 5 -2.2.3紫外分光光度法 .................................. - 5 -3. 结果与讨论 ....................................................................................... - 5 -3.1电导法数据处理..................................... - 6 -3.2表面张力法数据处理.................................. - 7 -3.3紫外分光光度法数据处理.............................. - 8 -4. 结论................................................ - 8 -5. 参考文献............................................ - 9 -1.前言能使溶剂表面张力显著降低的物质称为表面活性剂。
25℃十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度

25℃十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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15 实验十五 表面活性剂的临界胶束浓度的测定

12
14 16 18
0.012
0.014 0.016 0.018
11
20
0.020
2、以K—C作图,求CMC; 3、以λm— C 作图,求CMC; 4、查文献值,计算误差,比较两种 作法的准确性
实验注意事项
1、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。 2、 注意电导率仪应有低到高的浓度顺序 测量样品的电导率。 3、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。
数据记录和处理
ห้องสมุดไป่ตู้实验温度: 大气压: 1、将实验数据记录于下表:
№ 0.5十二烷基 磺酸钠 ml 1 2 1 2 浓度 电导率 (mol/l) (mΩ/cm) 0.001 0.002 浓度的平方 根(C1/2) 摩尔电导 率
3
4 5 6
4
6 8 10
0.004
0.006 0.008 0.010
7
8 9 10
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。
图1 十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系
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。
十二烷基硫酸钠表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定

十二烷基硫酸钠表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定一、实验目的1.理解表面活性剂的结构与基本性质2.了解表面活性剂形成胶束的过程和临界胶束浓度(CMC)的定义3.掌握CMC基本测定方法4.考察实验方法,实验对象或实验条件对CMC的影响二、实验原理1.表面活性剂的结构,分类及基本性质【1】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,(1)若按表面活性剂在水中电离的状况可将其分为离子型和非离子型,离子型又可分为阴离子型,阳离子型和两性型。
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;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;两性型表面活性剂,如氨基酸,甜菜碱。
非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯类,多元醇酯类。
(2)根据表面活性剂疏水基结构不同,又可分为碳氢表面活性剂,碳氟表面活性剂,硅表面活性剂等表面活性剂溶液有低的表面张力,良好的洗涤、润湿、增溶等能力,独特的溶解规律等性质。
2.胶束形成过程和临界胶束浓度(CMC)【2】由于表面活性剂分子具有双亲结构分子具有自水中逃离水相而吸附于界面上的趋势,但当表面吸附达到饱和后浓度再增加表面活性剂分子无法再在表面上进一步吸附,这时为了降低体系的能量活性剂分子会相互聚集,形成胶束。
开始明显形成胶束的浓度叫临界胶束浓度,以CMC表示。
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。
CMC还是使含有表面活性剂水溶液的性质发生显著变化的一个“分水岭”。
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十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度测定
十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度测定
李佳金自然郑炳
指导老师:余逸男
摘要:表面活性剂水溶液的依数性质,随着胶束的形成,有理想状态变为非理想状态,发生突然的变化。
表面活性剂的性质在形成胶束的狭窄的浓度范围内发生显著改变。
因此临界交束浓度是表面活性剂应用性能中最重要的物理量之一。
本文通过不同方法测定十二烷基硫酸钠的CMC(电导法,染料法),并讨论两种方法的优缺点,以及十二烷基硫酸钠在CMC时溶液性质的突变。
关键词:十二烷基硫酸钠(C12H25SO4Na)临界胶束浓度(CMC)电导法染料滴定法引言
在表面活性剂的表面活性与其浓度的对数关系线上有一个拐点,这个拐点:称为表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)。
CMC的存在表明其表面活性的变化和其溶液的内部性质的变化有关。
CMC是表面活性剂形成胶束的最低浓度。
胶束是表面活性剂分子顺向排列的单分子膜。
实际一直以低分子状态存在的表面活性剂分子急剧变成大的胶团,并作为一个大的整体在溶液中运动,因此,它产生了大分子——水溶性高分子的效果。
此时,表面活性剂才开始显示出其真正的重要表面活性;表面活性剂水溶液以其临界胶束浓度为转折点,许多物理性质发生急剧变化,包括表面张力、界面张力、清洗去污能力、可溶性、渗透压、冰点降低、蒸气压、粘度、密度、光散性、颜色变化等。
反之,通过测定这些性质的骤变点,也能测定临界胶束浓度。
本文介绍两种测量表面活性剂CMC的方法,以阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠为例,通过电导法和染料滴定法测量其CMC,并且以表面张力仪测量表面张力得到的CMC为标准,做简单讨论。
1 实验部分
1.1仪器与试剂
DDS-ⅡA电导率仪1台;铂黑电导电极一支;带有磨口的锥形瓶(250ml) 11只;50ml 酸式滴定管一支;5ml、10ml移液管各一支;超级恒温槽,罗丹明6G,十二烷基硫酸钠 (分析纯);电导水。
1.2 C12H25SO4Na的CMC的测定
1.2.1电导法及实验步骤
临界胶束浓度(critical micelle concentration.CMC)即指形成胶束的最低浓度。
((1-3)形成胶束的表面活性剂溶液,由于溶液结构的变化导致溶液的一系列物理化学性质(如渗透压、浊度、光学性质、电导、表面张力等)发生转折性变化。
在表面活性剂溶液的性质与浓度的关系曲线上,位于临界胶束浓度处出现转折点。
这是测定临界胶束浓度的实验依据。
对于一般电解质溶液,其导电能力由电导率L,即电阻的倒数(1/R)来衡量,若所用的电导管电极面积为A,电极间距为l,用此管测定电解溶液电导,则式中:κ是A=1m2 , l=1m时的电导,称作比电导或电导率,其单位为Ω-1m-1 ;l/k称作电导率常数。
电导率和摩尔电导率有下列关系:
Λm=κ/c
Λm为1mol电解质溶液的电导能力,c为电解质溶液的摩尔浓度。
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。
本实验利用电导法测定十二烷基硫酸钠的CMC值。
((2-5))十二烷基硫酸钠经80℃烘干3小时后,并用去离子水准确配制浓度为0.020 mol/dm3溶液。
在11支容量瓶中分别移取1.25、2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0、22.5、25.0ml 0.02M十二烷基磺酸钠溶液,分别配制0.001、0.002、0.004、0.006、0.008、0.01、0.012、0.014、0.016、0.018、0.02M的待测溶液,然后分成两组用皮筋扎起后放入30℃恒温槽中恒温15分钟。
打开电导率仪开关,将低高周换向开关调向低周,预热15分钟。
将电导池常数旋钮调至电导电极标明的数值。
校正-测量换向开关调向校正,调节校正旋钮使仪器指针指向满刻度,然后把校正-测量
换向开关调向测量档即可开始测量。
用电导率仪由低到高的浓度顺序依次测定样品的电导率(注意,在测定每个试样前电导电极必须清洗并擦干)。
绘制电导率Λm与浓度的开方c曲线。
1.2.2染料滴定法及实验步骤
利用某些水溶性染料在水溶液中,随着表面活性剂浓度的增加,吸光光谱(或荧光)发生改变,当到达CMC时,则吸收光谱(或荧光)发生突变,染料滴定法就是利用此性质,测定CMC。
在相同浓度的染料溶液滴定染料和被侧表面活性剂(离子型)混合液直至染料的颜色(或荧光)发生突变即为其终点。
(1)
以罗丹明6G为指示剂用测定十二烷基硫酸钠的CMC,取0.020mol/L表面活性剂溶液5ml与等体积的0.01℅罗丹明6G溶液混合,用0.005℅罗丹明6G溶液滴定,如此使罗丹明6G的浓度维持不变(0.005℅,即0.000125),而表面活性剂溶液则不断被稀释,待绿红色荧光转变为无荧光的红色,即为终点。
2.实验结果与讨论
2.1 电导法测定CMC
表1与图1 分别是电导法得到的电导率Λm与浓度的关系。
表1 30℃时浓度和摩尔电导率的关系
图1 摩尔电导率与浓度的开方的关系曲线
突变点
图2摩尔电导率与浓度开方的关系曲线拟合
通过图2摩尔电导率与浓度开方的关系曲线拟合,可以得到一个最低点,即两条直线的交点。
联立两直线可得到十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度为0.0085mol/L。
2.2 染料滴定法测定CMC
表2 染料法实验数据记录
第一组第二组第三组平均值待测表面活性剂浓度(mol/L)
0.020
0.020 0.020 0.020 待测表面活性剂溶液体积(ml) 20 20 20 20 溶液颜色突变时去离子水用量(ml) 27.10
27.04
27.12
27.08
从表2可以得到,在浓度为
00849.008
.272020
020.0=+×M 时,溶液颜色发生了突变,可证明
此点为CMC 点。
2.3 两种方法的比较
测定CMC的方法很多,常用的有表面张力法,电导法,染料法,增溶作用法,光散射法等。
这些方法,原理上都是从溶液的物理化学性质随浓度变化关系出发求得。
其中表面张力和电导法比较简便准确。
表面张力法除了可求得CMC之外,还可以求出表面吸附等温线,此外还有一优点,就是无论对于高表面活性还是低表面活性的表面活性剂,其CMC的测定都具有相似的灵敏度,此法不受无机盐的干扰,也适合非离子表面活性剂。
为了寻求较为可靠的CMC数值作为基准对上述两种实验数据进行比较讨论,我们采用表面张力仪(JK99C型全自动张力仪)对一系列不同浓度的十二烷基硫酸钠溶液进行了表面张力的测定,并且得到一个临界胶束浓度的范围,在0.008M与0.01M之间(图3),然后我们又在这个两个浓度之间配制了一系列不同浓度的溶液进行再次测定,最终在0.0085M与0.0086M
之间测得最小的表面张力(5-6)。
由于该操作方法的仪器误差较小,故可以以此范围作为十二烷基硫酸钠的CMC数值大小的标准参照(图4),则可以认为30℃时十二烷基硫酸钠的CMC的数值就大约是0.0085M。
图3 表面张力与十二烷基硫酸钠浓度的关系
图4 表面张力与十二烷基硫酸钠浓度的关系
2.4 实验中的偏差分析
用电导法测定CMC,通过分析其实验数据,发现存在一些不与其他临近的点成线性关系的突变点(如图2)。
问题可能是由于溶液配制浓度的准确度不高(十二烷基硫酸钠一经摇晃极易起泡),影响作Λm-C1/2 图,从而方程的确定受影响,产生误差。
另外仪器读数存在一定的偏差。
(3)这些问题在今后的实验中都应更加注意。
3.结论
染料滴定法简单、易行、灵敏度高,但重现性差,并且在实验初较难选择合适的染料。
如果以表面张力仪法测定的CMC为标准,相对染料法,电导法较之可靠。
且电导法是经典方法、重现性较好,但它只限于离子性表面活性剂。
此法对于有较高活性的表面活性剂准确性高,但过量无机盐存在会降低测定灵敏度,因此配制溶液应该用电导水。
纵上所述,每一种实验方法都有其自身的局限性,对于测定表面活性剂而言,没有什么通用的方法,只有具体问题具体讨论来寻找一种最好的方案。
参考文献
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