临界胶束浓度(CMC)(CriticalMicelle-山西大学化学试验中心.PPT

电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 目的要求 学习并掌握表面活性剂CMC值的测定方法； 深入了解表面活性剂的性质与应用； 学习电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度，了解表面活性剂的特性及胶束形成； 掌握用电导法测定临界胶束浓度的方法； 熟悉电导仪的使用方法。 实验原理 临界胶束浓度(critical micelle concentration) 胶束(micelle) 两亲分子溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会互相吸引，从而使得分子自发形成有序的聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，减小了憎水基与水分子的接触，使体系能量下降，这种多分子有序聚集体称为胶束。 随着亲水基不同和浓度不同，形成的胶束可呈现棒状、层状或球状等多种形状。 球形胶束 棒状胶束 脂质双层与细胞膜 对于胶体电解质，在稀溶液时的电导率，摩尔电导率的变化规律与强电解质一样，但是随着溶液中胶团的生成，电导率和摩尔电导率发生明显变化，这就是确定CMC的依据。 仪器试剂 十二烷基磺酸钠 移液管(5ml、10ml各一支)?，电导仪 实验步骤 配制0.02M十二烷基磺酸钠的溶液，待表面活性剂完全溶解，溶液澄清后进行下一步测量。在容量瓶中分别配制0.001、0.002、0.004、0.006、0.007、0.008、0.009、0 .010、0.012、0.014、0.016、0.018、0.02mol/ml的待测溶液。 打开电导率仪开关，预热15min。用电导率仪由低到浓的顺序依次测定样品的电导率。注意在测定每个样品之前电导电极必须清洗并擦干，然后记录每次测量结果。 数据处理 以电导率- 表面活性剂浓度作图。 对图中各数据点分两段分别进行直线拟合，拟和直线的交点对应的浓度为临界胶束浓度CMC。 文献值：十二烷基磺酸钠CMC=0.08100mol/L(室温33.0度)。 实验注意事项 清洗电导电极时，两个铂片不能有机械摩擦，可用电导水淋洗，后将其竖直，用滤纸轻吸，将水吸净，并且不能使滤纸沾洗内部铂片。 注意电导率仪应有低到高的浓度顺序测量样品的电导率。 电极在冲洗后必须擦干，以保证溶液浓度的准确，电极在使用过程中其极片必须完全浸入到所测的溶液中。 ?本实验的误差可能是由于恒温水浴槽温度不能恒定于一温度；水中含有Ca2+,Mg2+离子等因素造成。 思考问题 测定表面张力的方法有哪些？表面张力和临界胶束浓度有何关系？ 非离子型表面活性剂能否用本实验方法测定临界胶束浓度？若不能，则可用何种方法测之？ 参考文献 武丽艳， 尚贞锋， 赵鸿喜，电导法测定水溶性表面活性剂临界胶束浓度实验的改进，实验技术与管理, 2006,23(2):29. 蔡亮,电导法测定临界胶束浓度及胶束电动力学模型的建立,大学化学, 2003,18(1):54. 张亿良,周日辉,无机盐的存在对阴离子型表面活性剂临界胶束浓度的影响规律,上饶师范学院学报, 2003,23(6):48. 赵国玺等，《表面活性剂作用原理》，中国轻工业出版社,2003. * 表面活性剂是指能显著降低水的表面张力的一类物质。 表面活性剂从结构上看均为两亲分子，即同时具有亲水的极性基团和憎水的非极性基团。 极性头 8－18C 长链烷基等非极性基团 表面活性剂通常采用其极性基团的结构来分类， 离子型 非离子型 阳离子型 阴离子型 两性型 表面活性剂 阳离子型和阴离子型的表面活性剂不能混用， 否则可能会发生沉淀而失去活性作用。 CMC 在表面张力对浓度绘制的 曲线 上会出现转折。继续增 加活性剂浓度，表面张力不再 降低， 临界胶束浓度 ( CMC ) (Critical Micelle Concentration) 表面活性剂溶液中开始形成胶束的最低浓度称为 临界胶束浓度。 CMC 表面活性剂浓度变大 C CMC 分子在溶液表面定向排列，表面张力迅速降低 C ＝ CMC 溶液表面定向排列已经饱和，表面张力达到最小值。开始形成小胶束 C CMC 溶液中的分子的憎水基相互吸引，分子自发聚集，形成球状、层状胶束，将憎水基埋在胶束内部 *