表面活性劑CMC的測(cè)定

dl打音島謝技大學(xué)QingdaoUniversityofScience&Technology工程學(xué)士學(xué)位論文ENGINEERINGMASTERDEGREETHESIS表面活性劑CMC的測(cè)定作者 呂承東 扌旨導(dǎo)教師 楊曉燕 學(xué)科專業(yè)應(yīng)用化學(xué)104班表面活性劑臨界膠束濃度的測(cè)定呂承東劉灃慧孫盼盼牟曉偉摘要：通過(guò)測(cè)定不同溫度下表面活性劑溶液的電導(dǎo)率、表面張力兩種方法來(lái)研究臨界膠束濃度，并研究鹽對(duì)表面張力的影響，在所繪制的變化曲線上找出明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即臨界膠束濃度所在的濃度范圍。關(guān)鍵詞：表面活性劑、臨界膠束濃度、CMC、表面張力、電導(dǎo)率前言：由于表面活性劑分子具有雙親結(jié)構(gòu)，分子中有自水中逃離二吸附于界面上的趨勢(shì)，但上當(dāng)表面吸附達(dá)到飽和后，濃度再增加，表面活性分子無(wú)法在表面上進(jìn)一步吸附，這時(shí)為了降低體系的能量，活性分子會(huì)聚集，形成膠束，明顯形成膠束的濃度稱為臨界膠束濃度。體系的多種性質(zhì)在CMC附近都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明顯的變化。測(cè)定臨界膠束濃度濃度的方法很多，如電導(dǎo)法、表面張力法、光色散法、比色法、濁度法。實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)儀器與試劑移液管5ml10ml25ml各一支，超級(jí)恒溫槽1臺(tái)，，lOOOmL燒杯2個(gè)。100ml小燒杯2個(gè)，洗耳球2個(gè)，100ml容量瓶5個(gè)，蒸餾水DDS-11A型電導(dǎo)率儀、JK99B型全自動(dòng)表面張力儀。陽(yáng)離子型：十二烷基三甲基溴化銨添加劑：氯化鈉實(shí)驗(yàn)步驟溶液的配制配制0.03M1000ml十二烷基三甲基溴化銨溶液，電子天平準(zhǔn)確稱取9.2502g在燒杯中溶解，1000ml容量瓶中定容分別移取母液10.0、20.0、30.0、35.0、40.0、45.0、50.0、60.0、70.0、80.0、90.0、100.0ml于12個(gè)100ml容量瓶中，用去離子水定容，準(zhǔn)確配制0.003,0.006，0.009，0.0105，0.012，0.0135，0.015，0.018，0.021，0.024，0.027，0.030mol?L-1的溶液各100ml。由稀到濃依次編號(hào)為1-12。操作步驟（1）電導(dǎo)率法：打開(kāi)恒溫水浴調(diào)節(jié)溫度至25°C,開(kāi)通電導(dǎo)率儀。用DDS-11A型電導(dǎo)儀從稀到濃分別測(cè)定上述各溶液的電導(dǎo)率。列表記錄各溶液對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后洗凈電導(dǎo)池和電極，并測(cè)量水的電導(dǎo)率。調(diào)至溫度30°C、40°C、45°C，分別測(cè)定各溫度下的電導(dǎo)率。（2）表面張力法取電導(dǎo)法所配置的溶液。2?啟動(dòng)電腦，打開(kāi)張力儀開(kāi)關(guān)，雙擊并啟動(dòng)JK99B（白金板法）.EXE程序，聯(lián)機(jī)預(yù)熱，3．使用鉑金板法分別測(cè)量不同濃度的溶液表面張力，從低到濃依次進(jìn)行，每次測(cè)量前需用少量被測(cè)液體洗滌測(cè)定瓶和燒紅鉑金板。實(shí)驗(yàn)結(jié)論與討論2.1.1不同溫度下溫度對(duì)電導(dǎo)率的影響

1.60.80.60.40.005 0.007 0.009 0.011 0.013 0.015 0.017 0.019 0.021圖三1.60.80.60.40.005 0.007 0.009 0.011 0.013 0.015 0.017 0.019 0.021圖三40DCDTAB^導(dǎo)率的測(cè)定03.000n2.5002.0001.5001.0000.5000.005 0.01 0.015 0.02圖四03.000n2.5002.0001.5001.0000.5000.005 0.01 0.015 0.02圖四45DCDTAB^導(dǎo)率的測(cè)定0.025 0.03 0.0350.000由圖像可看出，當(dāng)溫度為25°C時(shí)，在濃度0.015M附近電導(dǎo)率發(fā)生顯著偏折，隨著濃度的增加，電導(dǎo)率也隨著增長(zhǎng)，在0.015M附近，斜率降低，電導(dǎo)率增長(zhǎng)變緩，可推斷CMC的大體范圍。隨著溫度的提高，30C時(shí)CMC大約出現(xiàn)在0.014M附近，40C時(shí)0.016C,45C時(shí)0.018附近。臨界膠束濃度的濃度有提高的傾向，可得溫度的改變會(huì)影響臨界膠束濃度的變化，有增大趨勢(shì)。30C時(shí)CMC偏小，可能由于實(shí)驗(yàn)中溫度高的緣故（大約在25左右），使得電導(dǎo)率較25C的電導(dǎo)率變化不是很明顯。表面張力隨濃度的變化由圖像可看出，隨著濃度的增加，表面張力開(kāi)始降低，當(dāng)濃度達(dá)到0.016M附近，濃度再提高，表面張力不再顯著降低，而是趨于緩和，可推斷當(dāng)濃度達(dá)到臨界膠束濃度，表面張力的性質(zhì)不再改變，表面分子層的結(jié)構(gòu)不再發(fā)生變化，處于動(dòng)態(tài)平衡中。當(dāng)加入NaCl后，表面張力的趨勢(shì)變?yōu)橄仍黾樱笤?.015附近開(kāi)始降低，可知在加NaCl情況下，變化趨勢(shì)改變，但CMC變化不明顯。結(jié)論通過(guò)電導(dǎo)率法，表面張力法來(lái)測(cè)定表面活性劑TDAB的臨界膠束濃度，可以看出,在CMC附近，活性劑的物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)發(fā)生顯著改變，在實(shí)驗(yàn)中，可以透過(guò)測(cè)定這些性質(zhì)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)來(lái)判斷與求得臨界膠束濃度，在在各種化學(xué)實(shí)驗(yàn)中具有顯著作用。參考文獻(xiàn)1、 趙國(guó)璽，表面活性劑物理化學(xué)，北京大學(xué)出版社，1984；2、 段世鐸，譚逸玲，界面化學(xué)，高等教育出版社，1984；