電導(dǎo)法測(cè)定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度

1、實(shí)驗(yàn)十七電導(dǎo)法測(cè)定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度一、目的要求1. 用電導(dǎo)法測(cè)定十二烷基硫酸鈉的臨界膠束濃度2. r解表面活性劑的特性及膠束形成原理3. 掌握電導(dǎo)儀的使用方法二、基木原理c/niobdm321 25匸時(shí)十二烷基硫酸餉木溶凌的物理生用九垠度的關(guān)纟斟 表而活性物質(zhì)在水中形成膠束所需的最低濃度 稱為臨界膠束濃度.以CMC表示。在CMC點(diǎn)上.由干溶液的結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致其物理及化學(xué)性質(zhì)（如表向張力、電 導(dǎo)、滲透壓、濁度、光學(xué)性質(zhì)等）同濃度的關(guān)系曲線出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折.如圖1所示。這個(gè)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。表面活性劑成為溶液中的穩(wěn)定分子可能采取的兩種途徑：1、是

2、把親水基留在水中.親汕基伸向汕相 或空氣：2、是讓表而活性劑的親油基團(tuán)相互靠在一起.以減少親油基與水的接觸面枳。前者就是表面活性劑 分子吸附在界面上，其結(jié)果是降低界面張力，形成定向排列的單分子膜.后者就形成了膠束。由于膠束的親水 基方向朝外，與水分子相互吸引使表面活性劑能穩(wěn)定地溶于水中。在溶液中對(duì)電導(dǎo)有貢獻(xiàn)的主要是帶長(zhǎng)鏈烷基的表而活性劑離子和相應(yīng)的反離子.而膠束的貢獻(xiàn)則極為 微小。從離子貢獻(xiàn)大小來(lái)考慮，反離子大于表面活性劑離子。十洛液濃度達(dá)CMC時(shí)，由干表面活性劑離子締合 成膠來(lái).反離子固定于膠束的表面.它們對(duì)電導(dǎo)的貢獻(xiàn)明顯下降同時(shí)由于膠來(lái)的電荷被反離子部分中和.這 種電荷址小，體積大的膠束對(duì)

3、電導(dǎo)的貢獻(xiàn)非常小，所以電導(dǎo)急劇下降。對(duì)于離子型表面活性劑溶液.十溶液濃度很稀時(shí)電導(dǎo)的變化規(guī)律也和強(qiáng)電解質(zhì)一樣：但十溶液濃度 達(dá)到臨界膠束濃度時(shí).隨著膠束的生成，電導(dǎo)率發(fā)生改變，摩爾電導(dǎo)急劇下降.這就是電導(dǎo)法測(cè)定CMC的依 據(jù)。木實(shí)驗(yàn)利用電導(dǎo)儀測(cè)定不同濃度的十二烷基硫酸鈉水溶液的電導(dǎo)值（或摩爾電導(dǎo)率），并作電導(dǎo)值 （或摩爾電導(dǎo)率）與濃度的關(guān)系圖.從圖中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)即可求得臨界膠束濃度。三、實(shí)驗(yàn)步腺1.調(diào)節(jié)恒溫水浴溫度至25C2吸取10皿的002 mol dm-3十二烷基硫酸鈉溶液于】00ml燒杯中，依次移入恒溫后的電導(dǎo)水2迅、3ml.5ml、5ml. 5ml. 5mK lOmK 10mK 10ml

4、20ml,攪拌，分別測(cè)其電導(dǎo)率。每個(gè)溶液的電導(dǎo)讀數(shù)三次，取平均值。3.列表記錄各溶液對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)，并換算成電導(dǎo)率或摩爾電導(dǎo)率。四、數(shù)據(jù)記錄與處理表一：環(huán)境條件溫度T/C壓強(qiáng)P/hPa濕度/%實(shí)驗(yàn)前22.01020. 074.0實(shí)驗(yàn)后22.41020. 074.0表二：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄T=25C項(xiàng)目1234567891011加電導(dǎo)水雖/ ml023555510101020c / mol dm-30.020.01670.01330.010. 0080. 00670. 00570. 00440. 00360. 00320. 0024K1 / ”S nr920830710600540470120340282

5、241190K2 / “S 礦 1920820720600530470120340282241190K3 / “S 礦 1920830710610530470120340282241190K平均/nr920827713603533470120340282241190山上表作出電導(dǎo)值（或摩爾電導(dǎo)率）與濃度的關(guān)系圖如下:系列1系列2線性（系列2）線性（系列1）00.0050.010.0150.020.025c/ (mol/dm3)山圖可知，兩條折線相交點(diǎn)32451X + 27787 二 59943x + 65.301解得：x=7. 73x10-3 mol dm-3即 CH3 (CH2) llSO4

6、Xa 的 CMC 為：7. 73x10-3 mol dm-3誤差分析：1、在實(shí)驗(yàn)過程中，恒溫水浴的溫度出現(xiàn)波動(dòng)。2、量取的十二烷基硫酸鈉溶液和電導(dǎo)水的體積不夠精確，將他們混合攪拌 不夠均勻造成誤差。五、思考題1. 溶解的表面活性劑分子與膠束之間的平衡同溫度和濃度有關(guān)，其關(guān)系式可表示 為：dine cmcdT2RT2試問如何測(cè)出其熱效應(yīng)值？答：準(zhǔn)確配置所需要的溶液，求出各個(gè)濃度時(shí)的電導(dǎo)值，作出電導(dǎo)值(或摩爾電導(dǎo) 率)與濃度的折線圖求出轉(zhuǎn)折點(diǎn)處臨界膠束濃度，即CMC的值，根據(jù)溶解的表面活 性劑分子與膠束之間的平衡同溫度和濃度關(guān)系式dimcmc _dT 2RT2即可求出其熱效應(yīng)值A(chǔ)H。2. 非離子型表面活性劑能