實(shí)驗(yàn)八 電導(dǎo)法測定臨界膠束濃度

1、實(shí)驗(yàn)八實(shí)驗(yàn)八 電導(dǎo)法測定水溶性表面電導(dǎo)法測定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度活性劑的臨界膠束濃度1. 了解表面活性劑的特性及膠束形成原理。2. 掌握電導(dǎo)率儀的使用方法。3. 電導(dǎo)法測定十二烷基硫酸鈉的臨界膠束濃度。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊弧?shí)驗(yàn)?zāi)康亩? . 基本原理基本原理能使水的表面張力明顯降低的物質(zhì)稱為表面活性劑。這類物質(zhì)含有親水（極性）基團(tuán)和親油（非極性）基團(tuán)。1. 1. 表面活性劑表面活性劑表面活性劑離子型非離子型如聚氧乙烯類 R-O-(CH2CH2O-)n-H 陽離子型如如C12H25N (CH3)3Cl 陰離子型如如CH3(CH2)11SO4Na 表面活性劑溶液低濃度時，表面活性劑可被吸附在

2、該體系的表面上，采取極性基團(tuán)向著水，非極性基團(tuán)脫離水的表面定向，從而使表面自由能明顯降低。當(dāng)溶液濃度增大到一定值時，表面活性劑離子或分子不但在表面聚集而形成單分子層，而且在溶液本體內(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（Critical Micelle Concentration CMC）。2. 臨界膠束濃度臨界膠束濃度(critical micelle concentration) 在CMC點(diǎn)上，由于溶液的結(jié)構(gòu)改變導(dǎo)致其物理及化學(xué)性質(zhì)(如表面張力、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

3、 1所示。這個現(xiàn)象是測定CMC的實(shí)驗(yàn)依據(jù),也是表面活性劑的一個重要特征。 3. 3. 臨界膠束濃度臨界膠束濃度的測定的測定 濃度濃度/mol.L/mol.L-1-1圖圖1 251 25時十二烷基硫酸鈉水溶液的物理性質(zhì)和濃度的關(guān)系時十二烷基硫酸鈉水溶液的物理性質(zhì)和濃度的關(guān)系本實(shí)驗(yàn)利用電導(dǎo)率儀測定不同濃度的十二烷基硫酸鈉水溶液的電導(dǎo)率(也可換算成摩爾電導(dǎo)率),并作電導(dǎo)率(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(參見圖2 2)。 圖圖2 十二烷基硫酸鈉水溶液電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系十二烷基硫酸鈉水溶液電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系 電導(dǎo)率儀電導(dǎo)率儀 1 1 臺臺鉑黑電極鉑黑電極 1 1 支支

4、恒溫水浴鍋恒溫水浴鍋 1 1 臺臺碘量瓶碘量瓶(100mL) 6(100mL) 6個個十二個不同濃度的十二烷基硫酸鈉溶液十二個不同濃度的十二烷基硫酸鈉溶液 電導(dǎo)水電導(dǎo)水三、儀器試劑三、儀器試劑四四. .實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1. 調(diào)節(jié)恒溫水浴溫度至調(diào)節(jié)恒溫水浴溫度至25.0。2.2.電導(dǎo)率儀校正電導(dǎo)率儀校正 開啟電導(dǎo)率儀電源開關(guān)開啟電導(dǎo)率儀電源開關(guān), ,預(yù)熱約預(yù)熱約1515分鐘后分鐘后, ,將選擇旋鈕將選擇旋鈕調(diào)至校正：調(diào)至校正：1 1）溫度旋鈕轉(zhuǎn)至）溫度旋鈕轉(zhuǎn)至25.0 225.0 2）校正電導(dǎo)池常數(shù)。）校正電導(dǎo)池常數(shù)。將選擇旋鈕調(diào)至測量，備用將選擇旋鈕調(diào)至測量，備用。分別取濃度為分別取濃度為 0

5、.002,0.003, 0.004,0.005,0.0055, 0.002,0.003, 0.004,0.005,0.0055, 0.006, 0.0065,0.007, 0.008, 0.009, 0.010, 0.0120.006, 0.0065,0.007, 0.008, 0.009, 0.010, 0.012的十二烷基硫酸鈉溶液的十二烷基硫酸鈉溶液, , 并于并于25.0 25.0 恒溫水浴槽恒溫恒溫水浴槽恒溫10min10min。3.3.取溶液取溶液4.4.溶液電導(dǎo)率的測定溶液電導(dǎo)率的測定 用電導(dǎo)率儀從用電導(dǎo)率儀從稀到濃稀到濃分別測定上述各溶液的分別測定上述各溶液的電導(dǎo)率。測第一個溶

6、液時，用少量蒸餾水蕩洗電電導(dǎo)率。測第一個溶液時，用少量蒸餾水蕩洗電導(dǎo)電極導(dǎo)電極,再用適量待測溶液蕩洗電導(dǎo)電極。再用適量待測溶液蕩洗電導(dǎo)電極。測以后測以后各溶液時不要用水蕩洗各溶液時不要用水蕩洗 。每份溶液平行測三次，。每份溶液平行測三次，取平均值。取平均值。五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理 做出電導(dǎo)率做出電導(dǎo)率k對濃度對濃度c的關(guān)系圖，從圖中的轉(zhuǎn)的關(guān)系圖，從圖中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處找出臨界膠束濃度折點(diǎn)處找出臨界膠束濃度 。 作圖時應(yīng)分別對圖中作圖時應(yīng)分別對圖中轉(zhuǎn)折點(diǎn)前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合轉(zhuǎn)折點(diǎn)前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，找出找出兩條直線，這兩條直線的相交點(diǎn)所對應(yīng)的濃度才是所求的兩條直線，這兩條直線的相交點(diǎn)所對應(yīng)的濃度才是所求的水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度。 六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng) 取十二烷基硫酸鈉溶液時，應(yīng)防止振搖猛烈，取十二烷基硫酸鈉溶液時，應(yīng)防止振搖猛烈，產(chǎn)生大量氣泡影響測定；產(chǎn)生大量氣泡影響測定；清洗電導(dǎo)電極時，兩個鉑片不能有機(jī)械摩擦，可用電導(dǎo)水淋洗，后將其