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電導(dǎo)法測(cè)定水溶性表面活性劑的臨界膠濃度
1、了解電導(dǎo)法測(cè)定表面活性劑臨界膠束濃度的原理;2、掌握臨界膠束濃度的測(cè)定方法;3、了解并測(cè)定十二烷基硫酸鈉的化學(xué)性質(zhì)及其特性并熟悉DSD-A型電導(dǎo)儀的使用方法。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>
1、臨界膠束濃度
在表面活性劑溶液中,當(dāng)溶液濃度增大到一定值時(shí),表面活性劑離子或分子不但在表面聚集而形成單分子層,而且早溶液本體內(nèi)部也三三兩兩的以憎水基相互靠攏,聚在一起形成膠束。膠束可以成球狀、棒狀或?qū)訝睢P纬赡z束的最低濃度稱為臨界膠束濃度(CriticalMicelleConcentrationCMC)。實(shí)驗(yàn)原理
2、電導(dǎo)法測(cè)定CMC的原理
原則上,表面活性劑隨濃度變化的物理化學(xué)性質(zhì)都可以用于測(cè)定CMC,常用的方法有表面張力法、電導(dǎo)法、染料法等。本實(shí)驗(yàn)采用電導(dǎo)法測(cè)定表面活性劑的電導(dǎo)率來(lái)確定CMC值。它是利用離子型表面活性劑水溶液的電導(dǎo)率隨濃度的變化關(guān)系,作κ-c曲線或Λm-c1/2曲線,由曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)求出CMC值。對(duì)電解質(zhì)溶液,其導(dǎo)電能力由電導(dǎo)G衡量:
G=κ(A/L)其中κ是電導(dǎo)率(S·m-1),A/L是電導(dǎo)池常數(shù)(m-1)。
在恒溫下,稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率κ與其摩爾電導(dǎo)率Λm的關(guān)系為:
Λm=κ/c
其中Λm(S·m2·mol-1),c(molm-3)
若溫度恒定,在極稀的濃度范圍內(nèi),強(qiáng)電解質(zhì)溶液的摩爾電導(dǎo)率Λm與其溶液濃度的c1/2成線性關(guān)系。對(duì)于膠體電解質(zhì),在稀溶液時(shí)的電導(dǎo)率,摩爾電導(dǎo)率的變化規(guī)律與強(qiáng)電解質(zhì)一樣,但是隨著溶液中膠團(tuán)的生成,電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率發(fā)生明顯變化,這就是確定CMC的依據(jù)。測(cè)定cmc值得其它方法:
1.表面張力法表面活性劑的表面張力隨溶液濃度的增大而降低,在cmc處發(fā)生轉(zhuǎn)折。因此可由拐點(diǎn)確定cmc值,此法對(duì)離子型和非離子型表面活性劑都使用;2.電導(dǎo)法利用離子型表面活性劑水溶液電導(dǎo)率隨濃度的變化關(guān)系,作κ-c曲線,由曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)確定cmc值,此法對(duì)離子型和非離子型表面活性劑都適用。3.染料法利用某些染料的生色有機(jī)離子(或分子)吸附于膠團(tuán)上,而使其顏色發(fā)生明顯的變化來(lái)確定cmc值。適用于離子型、非離子型表面活性劑。4.比濁法(增溶法):在小于CMC的稀表面活性劑溶液中,烴類物質(zhì)的溶解度很小,而且基本上不隨濃度而變,但當(dāng)濃度超過(guò)CMC后,大量膠束的形成,使不溶的烴類物質(zhì)溶于膠束中去,致使密度顯著增加,即增溶作用。根據(jù)濁度的變化,可測(cè)出一種液體在表面活性劑溶液中的濃度及CMC值。上面的幾種方法大致可以表示為:電導(dǎo)法測(cè)定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度實(shí)驗(yàn)難點(diǎn):
1、溶液的配制要求很精確;
2、電導(dǎo)電極個(gè)步驟的正確使用和維護(hù);
3、測(cè)定過(guò)程中的恒溫處理;
4、數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確記錄和精確的畫(huà)圖處理求出結(jié)果
注意事項(xiàng)
1、清洗電導(dǎo)電極時(shí),兩個(gè)鉑片不能有機(jī)械摩擦,可用電導(dǎo)水淋洗,后將其豎直,用濾紙輕吸,將水吸凈,并且不能使濾紙沾洗內(nèi)部鉑片。
2、注意電導(dǎo)率儀應(yīng)有低到高的濃度順序測(cè)量樣品的電導(dǎo)率。
3、電極在沖洗后必須擦干,以保證溶液濃度的準(zhǔn)確,電極在使用過(guò)程中其極片必須完全浸入到所測(cè)的溶液中,不得碰器皿內(nèi)壁。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)提問(wèn)
問(wèn)題一:本實(shí)驗(yàn)所用儀器及其型號(hào)是什么?問(wèn)題二:通過(guò)預(yù)習(xí)并結(jié)合以前所學(xué)知識(shí)概述什么是表面活性劑?并舉例說(shuō)明。問(wèn)題三:什么叫做臨界膠束濃度CMC?
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