表面活性剂临界胶束浓度的测定电导法1节.ppt

思考题 若要知道所测得的临界胶束浓度是否准确，可用什么实验方法验证之？ 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？ 溶解的表面活性剂分子与胶束之间的平衡温度和浓度有关系，其关系式为： 试问如何测出其热效应△H？ * 下次实验：玻璃工 电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 * 实验目的 1. 了解表面活性剂的特性及胶束形成原理。 2. 掌握DDS-11A型电导仪的使用方法。 3. 用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。 * 表面活性剂及其应用 表面活性剂分类 常用表面活性剂类型 表面活性剂效率和有效值 胶束 临界胶束浓度 亲水亲油平衡 表面活性剂的重要作用 浮游选矿 乳状液类型 起泡作用 增溶作用 乳化作用 洗涤作用 润湿作用 * 表面活性剂分类 表面活性剂通常采用按化学结构来分类，分为离子型和非离子型两大类，离子型中又可分为阳离子型、阴离子型和两性型表面活性剂。显然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。 1.离子型 2.非离子型 阳离子型 阴离子型 两性型 表面活性剂 * 常用表面活性剂类型 阴离子表面活性剂 RCOONa 羧酸盐 R-OSO3Na 硫酸酯盐 R-SO3Na 磺酸盐 R-OPO3Na2 磷酸酯盐 * 常用表面活性剂类型 阳离子表面活性剂 R-NH2·HCl 伯胺盐 CH3 | R-N-HCl 仲胺盐 | H CH3 | R-N-HCl 叔胺盐 | CH3 CH3 | R-N+-CH3Cl- 季胺盐 | CH3 * 常用表面活性剂类型 两性表面活性剂 R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型 CH3 | R-N+-CH2COO- 甜菜碱型 | CH3 * 常用表面活性剂类型 R-(C6H4)-O(C2H4O)nH 烷基酚聚氧乙烯醚 非离子表面活性剂 R2N-(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基胺 R-CONH(C2H4O)nH 聚氧乙烯烷基酰胺 R-COOCH2(CHOH)3H 多元醇型 R-O-(CH2CH2O)nH 脂肪醇聚氧乙烯醚 * 表面活性剂效率和有效值 表面活性剂效率 使水的表面张力明显降低所需要的表面活性剂的浓度。显然，所需浓度愈低，表面活性剂的性能愈好。 表面活性剂有效值 能够把水的表面张力降低到的最小值。显然，能把水的表面张力降得愈低，该表面活性剂愈有效。 表面活性剂的效率与有效值在数值上常常是相反的。例如，当憎水基团的链长增加时，效率提高而有效值降低。 * 胶束(micelle) 表面活性剂是两亲分子。溶解在水中达一定浓度时，其非极性部分会自相结合，形成聚集体，使憎水基向里、亲水基向外，这种多分子聚集体称为胶束。 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。 * 胶束(micelle) * 胶束(micelle) * 胶束(micelle) * 胶束(micelle) * 临界胶束浓度(critical micelle concentration) 临界胶束浓度简称CMC 表面活性剂在水中随着浓度增大，表面上聚集的活性剂分子形成定向排列的紧密单分子层，多余的分子在体相内部也三三两两的以憎水基互相靠拢，聚集在一起形成胶束，这开始形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。 这时溶液性质与理想性质发生偏离，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，而体相中的胶束不断增多、增大。 * 临界胶束浓度(critical micelle concentration) * 亲水亲油平衡(hydrophile-lipophile balance) 表面活性剂都是两亲分子，由于亲水和亲油基团的不同，很难用相同的单位来衡量，所以Griffin提出了用一个相对的值即HLB值来表示表面活性物质的亲水性。对非离子型的表面活性剂，HLB的计算公式为： HLB值= 亲水基质量 亲水基质量+憎水基质量 ×100/5 例如：石蜡无亲水基，所以HLB=0 聚乙二醇，全部是亲水基，HLB=20。 其余非离子型表面活性剂的HLB值介于0～20之间。 * 亲水亲油平衡(hydrophile-lipophile balance) 根据需要，可根据HLB值选择合适的表面活性剂。例如：HLB值在2～6之间，可作油包水型的乳化剂；8～10之间作润湿剂；12～18之间作为水包油型乳化剂。 HLB值 0 2 4 6 8