表面活性劑溶液臨界膠束濃度的測(cè)定的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

1、表面活性劑溶液臨界膠束濃度的測(cè)定及其影響因素分析溫度： 大氣壓：一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解表面活性劑溶液臨界膠束濃度(CMC)的定義及常用測(cè)定方法2設(shè)定兩種或兩種以上實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定表面活性劑溶液的CMC二、實(shí)驗(yàn)原理凡能顯著降低水的表面張力的物質(zhì)都稱為表面活性劑。當(dāng)表面活性劑溶入極性很強(qiáng)的水中時(shí)，在低濃度是成分散狀態(tài)，并且三三兩兩地把親油集團(tuán)靠攏而分散在水中，部分分子定向排列于液體表面，產(chǎn)生表面吸附現(xiàn)象。當(dāng)溶液表面吸附達(dá)到飽和后，濃度再增加，表面活性劑分子會(huì)自相締合，即疏水的親油集團(tuán)相互靠攏，而親水的極性基團(tuán)與水接觸，這樣形成的締合體稱為膠束。以膠束形式存在與水中的表面活性物質(zhì)是比較穩(wěn)定的，表面活性物質(zhì)在

2、水中形成膠束所需的最低濃度稱為臨界膠束濃度（CMC）。在CMC附近由于溶液的結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致其許多性質(zhì)發(fā)生突變（見下圖），這種現(xiàn)象是測(cè)定CMC的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，也是表面活性劑的一個(gè)重要特征。所以測(cè)定CMC的方法有很多，比如：表面張力法、電導(dǎo)法、折光指數(shù)法和染料增溶法等等。本實(shí)驗(yàn)采用的是電導(dǎo)法，離子型表面活性劑由于CMC附近溶液結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致其電導(dǎo)率發(fā)生突變，則通過電導(dǎo)率儀測(cè)定不同SDS水溶液的電導(dǎo)率，做出電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系圖，或摩爾電導(dǎo)率對(duì)濃度作圖，其轉(zhuǎn)折點(diǎn)即為臨界膠束濃度。三、實(shí)驗(yàn)儀器儀器：DDS-307電導(dǎo)率儀 超級(jí)恒溫槽，叉形管12支 移液管、燒杯若干 試劑：不同濃度的十二烷基硫酸鈉水溶液，0.0

3、1mol/L NaCl(分析純），蒸餾水(分析純 )。 四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 取十二烷基硫酸鈉在80烘干3h，用電導(dǎo)水或重蒸餾水準(zhǔn)確配制0.002，0.004，0.006，0.007，0.008，0.009，0.010，0.012，0.014，0.016，0.018，0.020 molL-1的十二烷基硫酸鈉溶液各100 mL。2. 打開恒溫水浴調(diào)節(jié)溫度至25或其它合適溫度。開通電導(dǎo)率儀預(yù)熱20min。3. 將電導(dǎo)率儀上相對(duì)應(yīng)的溫度設(shè)為25，設(shè)置好電導(dǎo)池常數(shù)，調(diào)零。用電導(dǎo)率儀從稀到濃分別測(cè)定1-9號(hào)溶液的電導(dǎo)率，用后一個(gè)溶液蕩洗存放前一溶液的容器和電極3次。各溶液 測(cè)前必須恒溫10 min，測(cè)定前，

4、電極放在待測(cè)溶液中校正后再測(cè)。每號(hào)溶液的電導(dǎo)率讀數(shù)2次，取平均值。列表記錄各溶液對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率。溫度變化對(duì)CMC的影響（1）開通并校準(zhǔn)電導(dǎo)率儀后預(yù)熱20min，調(diào)節(jié)恒溫槽溫度在250.1。（2）將12支叉形管分為2組，每組6支捆在一起。分別移取0.002，0.004，0.006，0.007，0.008，0.009，0.010，0.012，0.014，0.016，0.018，0.020 molL-1的SDS溶液各25.00 ml于叉形管中并做好標(biāo)簽。（3）2組叉形管分別恒溫10min后，按從稀到濃的順序測(cè)電導(dǎo)率并記錄。（4）作電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系圖，由轉(zhuǎn)折點(diǎn)即可求得臨界膠束濃度。（5）完成后再將恒溫

5、槽調(diào)至300.1，及350.1，重復(fù)上述步驟。（6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后用蒸餾水洗凈試管和電極，整理實(shí)驗(yàn)桌。加不同量的無機(jī)鹽對(duì)CMC的影響（1） 恒溫槽溫度維持在350.1。（2） 在上述12支叉形管中先都加入0.1mL0.01mol/L NaCl溶液，也按從稀到濃的順序測(cè)電導(dǎo)率。（3） 再在原有基礎(chǔ)上加相應(yīng)量的NaCl溶液測(cè)電導(dǎo)率，研究加入0.1mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1mL0.01mol/L NaCl溶液后，臨界膠束濃度是否改變。4.2.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理：表2 25時(shí)不同濃度SDS水溶液的電率導(dǎo)序號(hào)123456789濃度/mol.L-10.0020.0040.00

6、60.0080.010.0120.0140.0160.02電率導(dǎo)/103us.cm-1K平均103us.cm-1M/S .m2.l-1作c曲線得到的臨界膠束濃度，通過作mc曲線得到的臨界膠束濃度與理論值進(jìn)行分析比較。十二烷基硫酸鈉在不同溫度下的CMC 值t/ 202530CMC/molL-1十二烷基硫酸鈉在加入不同體積NaCl下的CMC 值V/mL0.10.20.40.60.81.0CMC/molL-14.2.1 注意事項(xiàng) 待測(cè)溶液要恒溫10 min； 裝液容器要干凈、干燥，用后一個(gè)溶液蕩洗存放前一溶液的容器和電極3次； 測(cè)定前，電極放在待測(cè)溶液中校正后再測(cè)。6. 參考文獻(xiàn) 1.物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)（第三版，復(fù)旦大學(xué)等 編 莊繼華等 修訂）；2.物理化學(xué)（第五版）下冊(cè)，南京大學(xué)化學(xué)