精细化学品分析

1、1第一章第一章 表面活性剂分析表面活性剂分析 第一节第一节 表面活性剂的基础知识表面活性剂的基础知识第二节第二节 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析第三节第三节 表面活性剂的基本性能分析表面活性剂的基本性能分析第四节第四节 阴离子和非离子表面活性剂生阴离子和非离子表面活性剂生物降解度测定物降解度测定附录附录 表面活性剂的定量分析表面活性剂的定量分析补充补充 电导法测定临界胶束浓度电导法测定临界胶束浓度CMCCMC2上次课内容回顾上次课内容回顾表面活性表面活性剂分析剂分析基础知识基础知识 表面活性剂表面活性剂基础知识内容包括基础知识内容包括表面表面活性剂的概念活性剂的概念、分类分类

2、、功能功能和应用及表面和应用及表面活性剂分析活性剂分析基础知识主要内容基础知识主要内容31. 1. 阴离子型表面活性剂在水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂在水中溶解度的测定2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定3. 3. 阴离子型和非离子型表面活性剂阴离子型和非离子型表面活性剂cmccmc的测定的测定4. 4. 在硬水中稳定性的测定在硬水中稳定性的测定5. 5. 水溶液水溶液pHpH的测定的测定6. 6. 酸碱度的测定等酸碱度的测定等第二节第二节 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析41. 阴离子型表面活性剂水中阴离子型表面活性剂水中溶解溶解 度的测定

3、度的测定 1.1 表面活性剂的溶解度主要取决于表面活性剂的溶解度主要取决于 ?1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析(1) 溶液的温度溶液的温度 5烷基磺酸盐的溶度与温度的关系1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.1 1.1 表面活性剂的溶解度主要取决于表面活性剂的溶解度主要取决于1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析6(2)表面活性剂分子结构表面活性剂分子结构 为研究固液相平衡中的溶解度，为研究固液相平衡中的溶解度， Apelblat等依据固液相平衡原理推导出如下方程：等依据固液相平衡原理推导

4、出如下方程：RHXddTdXdXlnln1ln1式中：式中： 溶液摩尔焓变；溶液摩尔焓变； 质量摩尔浓度质量摩尔浓度； 溶质活度系数；溶质活度系数； 温度温度。 XHTX1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.1 1.1 表面活性剂的溶解度主要取决于表面活性剂的溶解度主要取决于1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析7 假设在所研究的范围内溶液摩尔焓变与温假设在所研究的范围内溶液摩尔焓变与温度呈直线关系、溶质活度系数恒定，对上式积度呈直线关系、溶质活度系数恒定，对上式积分，且用摩尔分数取代质量摩尔浓度得到改进分，且用摩尔分数

5、取代质量摩尔浓度得到改进Apelblat方程：方程：式中：式中： ， 和和 溶液摩尔焓变；溶液摩尔焓变； 摩尔分数摩尔分数； 温度温度。 TTcTbaxlnlnabcx1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.1 1.1 表面活性剂的溶解度主要取决于表面活性剂的溶解度主要取决于1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析81.2 克拉夫特（克拉夫特（Krafft）温度）温度 ? 对于离子型表面对于离子型表面活性剂，在温度足够活性剂，在温度足够低时，溶解度有限并低时，溶解度有限并且随温度上升而增加，且随温度上升而增加，达到某一温度后

6、，溶达到某一温度后，溶解度会陡然上升，这解度会陡然上升，这个突变的温度称为克个突变的温度称为克拉夫特（拉夫特（Krafft）温）温度。度。1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析91.3 克拉夫特（克拉夫特（Krafft）温度的应）温度的应 用价值用价值 ?(1)离子型表离子型表面活性剂的面活性剂的Krafft温度越温度越低，其溶解低，其溶解性越好，越性越好，越有利于实用。有利于实用。1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1-2 1-2 表面活性

7、剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析10(2)一般离一般离子型表面活子型表面活性剂应在性剂应在Krafft温度温度以上（以上（2-4）使用。）使用。1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.3 1.3 克拉夫特（克拉夫特（KrafftKrafft）温度的应用价值）温度的应用价值1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析111.4.1 测量的依据测量的依据(1)国家标准国家标准GB/T63701996： 规定了一种表示规定了一种表示阴离子表面活性剂在阴离子表面活性剂在水中水中溶解度与温度呈溶解度与温度呈函数关系函数关系的方法，

8、从的方法，从而求得它在给定温度而求得它在给定温度下的溶解度。下的溶解度。 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析12(2)适用范围：适用范围： 适用于纯表面活性适用于纯表面活性剂，也适用于工业产品剂，也适用于工业产品及液体阴离子表面活性及液体阴离子表面活性剂复配产品，只要这些剂复配产品，只要这些产品溶液清澈透明，颜产品溶液清澈透明，颜色不太深色不太深即可。即可。1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4

9、 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1.4.1 1.4.1 测量的依据测量的依据1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析131.4.2 测定原理测定原理(1)对已知浓度的阴离子表面活性剂水溶液进对已知浓度的阴离子表面活性剂水溶液进行试验温度范围的行试验温度范围的预测定预测定：加热时溶液由浊变清；加热时溶液由浊变清； ?温度测量滞后温度测量滞后冷却时溶液由清变浊。冷却时溶液由清变浊。 ?过饱和过饱和1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析

10、表面活性剂的理化性质分析14(2)将相同浓度的两份溶液，一份溶液较冷将相同浓度的两份溶液，一份溶液较冷显浊，另一份溶液较热显清，置于水浴中。显浊，另一份溶液较热显清，置于水浴中。该水浴温度控制在预测定时确立的温度范围该水浴温度控制在预测定时确立的温度范围内。记下在内。记下在温度平衡时两份溶液的外观温度平衡时两份溶液的外观。(3)重复试验，在预测定的温度范围内重复试验，在预测定的温度范围内改变改变水浴温度，直至清液仍清，浊液仍浊或溶水浴温度，直至清液仍清，浊液仍浊或溶液很慢地由浊变清，或由清变浊。液很慢地由浊变清，或由清变浊。1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶

11、解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1.4.2 1.4.2 测定原理测定原理1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析151.4.3 试试 剂剂 蒸馏蒸馏水水或纯度或纯度与蒸馏水与蒸馏水相当的水。相当的水。蒸馏装置示意图蒸馏装置示意图1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析161.4.4 仪器仪器 (1)试管试管(2)精密温度计精密温度计(3)恒温控制水浴锅恒温控制水浴锅1. 1. 阴离子型表面活

12、性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析171.4.5 测定步骤测定步骤(1)试样制备试样制备 称取试样，其量相当于待测表面活性剂称取试样，其量相当于待测表面活性剂 的某一质量分数的某一质量分数通常为通常为150 %，精确至，精确至0.01 g，配成约，配成约100 mL溶液。溶液。若溶液含有杂质若溶液含有杂质 ? 可将其加热至高于变浊温度后过滤。该可将其加热至高于变浊温度后过滤。该过程不应引起表面活性剂浓度的任何变化。过程不应引起表面活性剂浓度的任何变化。1. 1.

13、 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析18(2)预测定预测定 试样加热至清，取试样加热至清，取10 mL倒入试管中，缓倒入试管中，缓慢冷却至变浊，再缓慢升温，同时用温度计搅慢冷却至变浊，再缓慢升温，同时用温度计搅拌。待溶液一变清，记录此时温度拌。待溶液一变清，记录此时温度t1；再缓慢；再缓慢冷却之，同时用温度计搅拌溶液，待溶液一变冷却之，同时用温度计搅拌溶液，待溶液一变浊，立即记下温度浊，立即记下温度t2。t1与与t2之间即为预测定温之间即为预测定温

14、度范围，一般在度范围，一般在10左右。左右。 t1与与t2之间有差距之间有差距 ?1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1.4.5 1.4.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析19(3)溶解度极限温度的测定溶解度极限温度的测定 将恒温浴的温度设定在预测定温度范将恒温浴的温度设定在预测定温度范围内。保持恒温，精确至围内。保持恒温，精确至0.1。 将试样溶液充满两个试管，塞上管塞，将试样溶液充满两个试管，塞上管塞，分别加热及冷却，使其中一个试管中的溶分别加热及

15、冷却，使其中一个试管中的溶液变清，另一个试管中的溶液变浊。然后液变清，另一个试管中的溶液变浊。然后将两个试管放入恒温水浴中。将两个试管放入恒温水浴中。1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1.4.5 1.4.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析20若两溶液均清若两溶液均清 ?降低水浴温度几度。降低水浴温度几度。若两溶液均浊若两溶液均浊 ?水浴温度稍升。水浴温度稍升。 当两份溶液的温度和水浴温度相同当两份溶液的温度和水浴温度相同时，记下两份溶液是清还是浊。时

16、，记下两份溶液是清还是浊。1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1.4.5 1.4.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析21 记下上述情况发生时的温度，精确至记下上述情况发生时的温度，精确至0.1，即为溶解度极限温度，若溶液外观，即为溶解度极限温度，若溶液外观保持不变，则取刚低于两份溶液均保持浊保持不变，则取刚低于两份溶液均保持浊时的温度。时的温度。 重复试验，调整水浴温度，直到溶液重复试验，调整水浴温度，直到溶液的外观变化（由浊变清，或由清变浊）非的外观

17、变化（由浊变清，或由清变浊）非常缓慢，或清液仍清，浊液保持浊。常缓慢，或清液仍清，浊液保持浊。采用采用的最长观测时间可为的最长观测时间可为2-3 h。1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1.4.5 1.4.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析22(4)绘制溶解度曲线绘制溶解度曲线 根据设定的浓度范围，称取不同量的根据设定的浓度范围，称取不同量的试样，分别测定其溶解度极限温度。绘制试样，分别测定其溶解度极限温度。绘制以浓度和相应溶解度极限温度为函数关系以浓

18、度和相应溶解度极限温度为函数关系的溶解度曲线。的溶解度曲线。 由此曲线可以推断表面活性剂在给定由此曲线可以推断表面活性剂在给定温度下的溶解度。温度下的溶解度。 若需要可测定其克拉夫特温度。若需要可测定其克拉夫特温度。1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1.4.5 1.4.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析231.4.6 测定结果的表述测定结果的表述 计算方法：计算方法： 在给定温度下，阴离子表面活性剂在给定温度下，阴离子表面活性剂在水中溶解度以在水中溶

19、解度以质量百分数质量百分数表示。表示。 国际上通用溶解度以国际上通用溶解度以摩尔分数比摩尔分数比来来表示。表示。 1. 1. 阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定阴离子型表面活性剂水中溶解度的测定 1.4 1.4 克拉夫特温度测定克拉夫特温度测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析242. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.1 浊点浊点 ? 非离子型表面活性剂一般在温度低时易溶非离子型表面活性剂一般在温度低时易溶于水，成为澄清的溶液。温度升高，溶解度降于水，成为澄清的溶液。温度升高，溶解度降低，当温度升高到一定程度后，表面活性剂水低，当温度升

20、高到一定程度后，表面活性剂水溶液变混浊，继而表面活性剂会析出、分层。溶液变混浊，继而表面活性剂会析出、分层。这个开始混浊的温度叫做浊点。这个开始混浊的温度叫做浊点。1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析252.2 浊点的应用价值浊点的应用价值 ? 浊点是非常重要的数据，与非离子表浊点是非常重要的数据，与非离子表面活性剂的性能，尤其是应用性能密切相面活性剂的性能，尤其是应用性能密切相关。关。 浊点越高的非离子表面活性剂适用浊点越高的非离子表面活性剂适用温度范围越宽，性能较为优越。温度范围越宽，性能较为优越。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的

21、测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析262.3 浊点的测定浊点的测定2.3.1 浊点测量的依据浊点测量的依据(1)国家标准国家标准GB/T55591993 国家标准国家标准GB/T55591993针对不同针对不同类型的非离子表面活性剂，规定了五种类型的非离子表面活性剂，规定了五种(A、B、C、D及及E)测定浊点的方法。测定浊点的方法。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析27 方法方法A、B、C：主要适用于由脂肪：主要适用于由脂肪醇、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪胺、烷基酚醇、

22、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪胺、烷基酚等亲油性化合物与环氧乙烷缩合而成的非等亲油性化合物与环氧乙烷缩合而成的非离子表面活性剂浊点的测定；离子表面活性剂浊点的测定； 方法方法D和和E：主要适用于环氧乙烷：主要适用于环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚合非离子表面活性剂浊点环氧丙烷嵌段聚合非离子表面活性剂浊点的测定。的测定。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.1 2.3.1 浊点测量的依据浊点测量的依据1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析28（2）注意事项注意事项 由脂肪酸或脂肪酸酯一类亲油性化合由脂肪酸或脂肪酸

23、酯一类亲油性化合物与环氧乙烷一环氧丙烷嵌段聚合而成物与环氧乙烷一环氧丙烷嵌段聚合而成的非离子表面活性剂，方法的非离子表面活性剂，方法E通常是不适通常是不适用的，但只有在测定中被证实具有重现用的，但只有在测定中被证实具有重现性时方能采用。性时方能采用。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.1 2.3.1 浊点测量的依据浊点测量的依据1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析292.3.2 测定原理测定原理 将规定浓度的试样溶液，在测试条件下将规定浓度的试样溶液，在测试条件下加热至液体完全不透明，冷却并

24、不断搅拌，加热至液体完全不透明，冷却并不断搅拌，观察在不透明消失时的温度。观察在不透明消失时的温度。（1）方法方法A 若若试样的水溶液在试样的水溶液在1090间变混浊间变混浊，则在蒸馏水中进行测定。则在蒸馏水中进行测定。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析30（2）方法方法B 若若试样的水溶液在低于试样的水溶液在低于10时变混浊时变混浊或试样不能充分溶解于水时或试样不能充分溶解于水时，则在，则在25 %二二乙二醇丁醚水溶液中进行测定。本方法不乙二醇丁醚水溶液中进行

25、测定。本方法不适用于某些含环氧乙烷低的试样，以及不适用于某些含环氧乙烷低的试样，以及不溶于溶于25 二乙二醇丁醚溶液的试样。二乙二醇丁醚溶液的试样。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.2 2.3.2 测定原理测定原理1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析31（3）方法方法C 若若试样的水溶液在高于试样的水溶液在高于90时变混浊时变混浊，则，则需需在密封安瓿内进行测定在密封安瓿内进行测定。使用密封安瓿可使。使用密封安瓿可使操作在压力下进行，以达到比在大气压下溶液操作在压力下进行，以达到比在大气压

26、下溶液的沸点还要高的温度。的沸点还要高的温度。 另外另外也可用氯化钠水溶液代替蒸馏水也可用氯化钠水溶液代替蒸馏水，按，按方法方法A测定试样浊点，但测得的结果与用安瓿测定试样浊点，但测得的结果与用安瓿测得的结果不呈简单的相关关系。测得的结果不呈简单的相关关系。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.2 2.3.2 测定原理测定原理1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析32（4）方法方法D 若若试样的酸性水溶液在试样的酸性水溶液在1090间变混浊间变混浊，则在浓度则在浓度c(HCl)=1.0 mol/

27、L的盐酸标准溶液中的盐酸标准溶液中进行测定。进行测定。（5）方法方法E 若若试样的酸性水溶液在高于试样的酸性水溶液在高于90时变混浊时变混浊，则在每升含则在每升含50 g 正丁醇及正丁醇及0.04 g钙离子钙离子(Ca2+)的水溶液中进行测定。的水溶液中进行测定。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.2 2.3.2 测定原理测定原理1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析332.3.3 试剂试剂 氯化钠溶液；氯化钠溶液；钙钙-正丁醇水溶液；正丁醇水溶液；盐酸标准溶液（盐酸标准溶液（1.0 mol/

28、L） ；二乙二醇丁醚（化学纯）二乙二醇丁醚（化学纯） 。试剂纯度试剂纯度 ?工业纯、化学纯、分析纯、色谱纯等工业纯、化学纯、分析纯、色谱纯等 。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析342.3.4 仪器仪器温度计温度计碘量瓶碘量瓶量筒量筒烧杯烧杯具有加热功能的磁力搅拌器具有加热功能的磁力搅拌器试管试管安培瓶安培瓶2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的

29、理化性质分析352.3.5 测定步骤测定步骤 （1）方法方法A： 称取试样称取试样0.5 g（精确至（精确至0.01 g）放入碘）放入碘量瓶中，加入量瓶中，加入100 mL蒸馏水，摇匀，使试样蒸馏水，摇匀，使试样完全溶解。完全溶解。 量取量取15 mL试样溶液于试管中，插入温试样溶液于试管中，插入温度计，然后将试管移入烧杯中，加热，用温度度计，然后将试管移入烧杯中，加热，用温度计轻轻搅拌直至溶液完全呈混浊状计轻轻搅拌直至溶液完全呈混浊状(溶液的温溶液的温度应不超过混浊温度度应不超过混浊温度10)，停止加热。，停止加热。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3

30、2.3 浊点的测定浊点的测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析36 试管仍保留在烧杯中，用温度计轻轻搅试管仍保留在烧杯中，用温度计轻轻搅拌溶液，使其慢慢冷却，记录混浊消失时的拌溶液，使其慢慢冷却，记录混浊消失时的温度。温度。 平行测定二次，平行测定结果之差不大平行测定二次，平行测定结果之差不大于于0.5。（2）方法方法B： 称取试样称取试样5 g（精确至（精确至0.01 g）放入碘量瓶）放入碘量瓶中，加中，加45 g二乙二醇丁醚溶液，摇匀，使试样二乙二醇丁醚溶液，摇匀，使试样完全溶解。其余操作同方法完全溶解。其余操作同方法A。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测

31、定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.5 2.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析37（3）方法方法C： 安瓿瓶法安瓿瓶法 称取试样称取试样0.5 g（精确至（精确至0.01 g）放入碘量瓶中，）放入碘量瓶中，加入加入100 mL蒸馏水，摇匀，使试样完全溶解。用蒸馏水，摇匀，使试样完全溶解。用吸管吸取试样溶液加入安瓿瓶中，高度约为吸管吸取试样溶液加入安瓿瓶中，高度约为40 mm，用火将安瓿瓶口封死，再用丝网将安瓿瓶，用火将安瓿瓶口封死，再用丝网将安瓿瓶罩住，移入装有导热体（罩住，移入装有导热体（一般用乙二醇

32、一般用乙二醇）的烧杯）的烧杯中，安瓿瓶上端略伸出烧杯。为防止因封口不好中，安瓿瓶上端略伸出烧杯。为防止因封口不好而产生的安瓿瓶爆裂，在装置前应放置安全玻璃而产生的安瓿瓶爆裂，在装置前应放置安全玻璃或透明塑料保护屏。测试装置如下图。或透明塑料保护屏。测试装置如下图。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.5 2.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析38 浊点测定装置浊点测定装置(方法方法C) 将温度计插将温度计插入加热浴内安瓿入加热浴内安瓿瓶旁，开动磁搅瓶旁，开动磁搅拌器并

33、加热。当拌器并加热。当安瓿瓶内液体变安瓿瓶内液体变混浊时，停止加混浊时，停止加热，继续搅拌，热，继续搅拌，使其冷却，记录使其冷却，记录混浊完全消失时混浊完全消失时的温度。的温度。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.5 2.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析39 平行测定二次，平行测定结果之差不大平行测定二次，平行测定结果之差不大于于0.5。 盐水测定法盐水测定法 称取试样称取试样0.5 g（精确至（精确至0.01 g）放入碘）放入碘量瓶中，加入量瓶中，加入100 m

34、L氯化钠溶液，摇匀，氯化钠溶液，摇匀，使试样完全溶解。其余操作同方法使试样完全溶解。其余操作同方法A。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.5 2.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析40（4）方法方法D： 称试样称试样l g（精确至（精确至0.01 g）放入碘量瓶中，）放入碘量瓶中，加入加入50 mL盐酸水溶液，摇匀，使试样完全盐酸水溶液，摇匀，使试样完全溶解，再加入溶解，再加入50 mL盐酸水溶液。其余操作盐酸水溶液。其余操作同方法同方法A。（5）方法方法E： 取试

35、样取试样1 g（精确至（精确至0.01 g）放入碘量瓶）放入碘量瓶中，加入中，加入100 mL钙钙-丁醇水溶液，摇匀，使丁醇水溶液，摇匀，使试样完全溶解。其余操作同方法试样完全溶解。其余操作同方法A。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定2.3.5 2.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析412.3.6 测定结果测定结果 平行测定结果的差值不大于平行测定结果的差值不大于0.5，取平行测定结果的算术平均值作为测定取平行测定结果的算术平均值作为测定结果，并说明测定时所用介质。结果，

36、并说明测定时所用介质。2. 2. 非离子型表面活性剂浊点的测定非离子型表面活性剂浊点的测定2.3 2.3 浊点的测定浊点的测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析423. 阴离子和非离子型表面活性剂临阴离子和非离子型表面活性剂临 界胶束浓度的测定界胶束浓度的测定3.1 临界胶束浓度临界胶束浓度 ? 表面活性剂优先在界面上表面活性剂优先在界面上的吸附一般为单分子层；达到的吸附一般为单分子层；达到饱和时，表面活性剂分子在溶饱和时，表面活性剂分子在溶液内部自聚，这种自聚体称为液内部自聚，这种自聚体称为分子有序组合体，其最简单的分子有序组合体，其最简单的形式是胶束；开始形成

37、胶束的形式是胶束；开始形成胶束的浓度称为临界胶束浓度浓度称为临界胶束浓度(cmc)。1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析43 临界胶束浓度（临界胶束浓度（cmc）是表面活性剂表）是表面活性剂表面活性的一种量度。面活性的一种量度。 临界胶束浓度（临界胶束浓度（cmc）越小，表示此种）越小，表示此种表面活性剂在水溶液中形成胶束所需浓度越表面活性剂在水溶液中形成胶束所需浓度越低，达到表面饱和吸附的浓度越低。低，达到表面饱和吸附的浓度越低。也就是也就是说只需少量的表面活性剂就可起到润湿、乳说只需少量的表面活性剂就可起到润湿、乳化、增溶、去污、起泡等作用，因此化、增溶、去污、

38、起泡等作用，因此cmc对对于表面活性剂的应用是非常重要的物理量。于表面活性剂的应用是非常重要的物理量。在一定温度下，各种表面活性剂的在一定温度下，各种表面活性剂的cmc有一有一定值。定值。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.1 3.1 临界胶束浓度临界胶束浓度 1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析443.2 临界胶束浓临界胶束浓 度（度（cmc） 的测定方法的测定方法表面张力；表面张力；界面张力；界面张力；渗透压；渗透压；摩尔电导率等。摩尔电导率等。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度

39、的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析453.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力3.3.1 测定依据测定依据 （1）国家标准）国家标准GB1127889 国家标准国家标准GB1127889规定了一种规定了一种用圆用圆环测定表面张力的方法环测定表面张力的方法，来测定在蒸馏水或，来测定在蒸馏水或其他水溶液体系中阴离子和非离子表面活性其他水溶液体系中阴离子和非离子表面活性剂的临界胶束浓度。剂的临界胶束浓度。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定1-2 1-2 表

40、面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析46（2）该方法的适用范围）该方法的适用范围 该方法适用于提纯或未提纯的水溶性该方法适用于提纯或未提纯的水溶性非离子表面活性剂，其浊点温度至少高于非离子表面活性剂，其浊点温度至少高于实验温度实验温度5，也适用于提纯或未提纯的，也适用于提纯或未提纯的水溶性阴离子表面活性剂，其水溶性阴离子表面活性剂，其Krafft温度温度至少低于实验温度至少低于实验温度5。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.1 3.3.1 测定依据测定依据1-2

41、1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析473.3.2 测定原理测定原理 ? 表面活性剂水溶液的表面张力开始时随着浓表面活性剂水溶液的表面张力开始时随着浓度的增加而急剧下降，但当达到一定浓度（即度的增加而急剧下降，但当达到一定浓度（即cmc）后则变化趋于平缓或不再变化。）后则变化趋于平缓或不再变化。 测定一系列不同浓度的阴离子或非离子表面测定一系列不同浓度的阴离子或非离子表面活性剂溶液的表面张力，其浓度包括临界胶束浓活性剂溶液的表面张力，其浓度包括临界胶束浓度。绘制以表面张力作纵坐标、溶液浓度的对数度。绘制以表面张力作纵坐标、溶液浓度的对数作横坐标的曲线，这曲线上的突变点即为临

42、界胶作横坐标的曲线，这曲线上的突变点即为临界胶束浓度。束浓度。3.3.3 试剂试剂 蒸馏水；蒸馏水； 无水乙醇。无水乙醇。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析483.3.4 仪器仪器 温度计温度计 低型烧杯低型烧杯 容量瓶容量瓶表面皿表面皿移液管移液管测定杯测定杯水浴锅水浴锅界面张力仪（如下图）界面张力仪（如下图）3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3

43、3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析49JZHY-180界面张力仪界面张力仪l一铂圆环；一铂圆环；2一测量杯；一测量杯；3一平台；一平台；4一调节水平一调节水平的螺丝；的螺丝；5一连接圆环一连接圆环的臂；的臂；6一刻度盘；一刻度盘；7一游标；一游标；8一钢丝一钢丝 3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.4 3.3.4 仪器仪器1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析503.3.5 测定

44、步骤测定步骤 (1) 实验溶液实验溶液 取一定量的表面活性剂样品，用水配制取一定量的表面活性剂样品，用水配制10个个不同浓度的溶液，不同浓度的溶液，包括预期的临界胶束浓度包括预期的临界胶束浓度。每。每一个溶液称量一个溶液称量50 g，如浓度低于，如浓度低于200 mg/L，用含，用含有有200 mg/L的储液稀释。对于较高浓度的试样，的储液稀释。对于较高浓度的试样，以溶解部分实验室样品配制。以溶解部分实验室样品配制。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力1-2 1-2 表面活性剂的理化

45、性质分析表面活性剂的理化性质分析51(2) 清洗仪器清洗仪器 把测试用的铂圆环和测量杯先用重铬酸钾饱把测试用的铂圆环和测量杯先用重铬酸钾饱和溶液和硫酸的混合液和溶液和硫酸的混合液(100+900 mL)浸洗，然后浸洗，然后用水洗至中性。清洁的铂圆环和测量杯内表面要用水洗至中性。清洁的铂圆环和测量杯内表面要避免用手触摸避免用手触摸。(3) 仪器的校正仪器的校正 首先调节界面张力仪底部的升降螺丝，使仪首先调节界面张力仪底部的升降螺丝，使仪器平台呈水平。器平台呈水平。 然后检查然后检查铂圆环的周边是否水平铂圆环的周边是否水平，如不水平，如不水平则调正之。则调正之。 再再调整零点调整零点，然后将已知质

46、量的游码置于仪，然后将已知质量的游码置于仪器的圆环上，测出其读数。器的圆环上，测出其读数。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.5 3.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析52 最后用下式计算应得的理论值：最后用下式计算应得的理论值：Lmgf2式中：式中：f表面张力，表面张力，mN/m；g重力加速度，重力加速度，m/s2；m游码的质量，游码的质量，g；L铂圆环的周长，铂圆环的周长，m。如测出的读数与计算理论值不符时，调节仪器

47、直至相符为止。如测出的读数与计算理论值不符时，调节仪器直至相符为止。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.5 3.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析53(4) cmc的测定的测定 测定表面张力示意图测定表面张力示意图-1-13. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.5 3.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-

48、2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析54测定表面张力示意图测定表面张力示意图-2-23. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.5 3.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析55 测定方法测定方法 测定应在恒温室中进行。测试液的温度应保测定应在恒温室中进行。测试液的温度应保持恒定，该温度一般可在持恒定，该温度一般可在2025范围内任选。范围内任选。 测定时，测定时，测量杯先用待测液冲洗几次，测量杯先用待测液冲洗几次，

49、然后然后用移液管从大量待测液的中部吸取实验份于测量用移液管从大量待测液的中部吸取实验份于测量杯内，将此测量杯放在仪器的平台上，升起平台杯内，将此测量杯放在仪器的平台上，升起平台至铂圆环浸入测试液的中部，再慢慢地放低平台，至铂圆环浸入测试液的中部，再慢慢地放低平台，同时调节连接铂圆环的臂上的拉力，使臂上的平同时调节连接铂圆环的臂上的拉力，使臂上的平衡指针与反射镜上的红线重合。衡指针与反射镜上的红线重合。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.5 3.3.5 测定步骤测定步骤1-2

50、 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析56 继续小心缓慢地降低平台，并不断调节臂上继续小心缓慢地降低平台，并不断调节臂上的拉力，使铂圆环上、下两力始终保持平衡。的拉力，使铂圆环上、下两力始终保持平衡。 当铂圆环刚露出液面时，在圆环与液面之间当铂圆环刚露出液面时，在圆环与液面之间会形成一液膜，当拉力增大到一定程度时，液膜会形成一液膜，当拉力增大到一定程度时，液膜破裂，读出此时刻度盘上的读数，即为该测试液破裂，读出此时刻度盘上的读数，即为该测试液的表面张力值。的表面张力值。 重复上述操作，连续测试三次。重复上述操作，连续测试三次。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓

51、度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.5 3.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析57 cmc范围的近似测定范围的近似测定 将水浴温度调整至所选择的测定温度。将水浴温度调整至所选择的测定温度。对于对于阴离子表面活性剂，若阴离子表面活性剂，若Krafft温度低于或等于温度低于或等于15，则在，则在20l测定。若不是这种情况，则选测定。若不是这种情况，则选择测定温度至少高于择测定温度至少高于Krafft温度温度5。对于非离子。对于非离子表面活性剂在表面活性剂在201测定。测定

52、。 盛有试样溶液的每只烧杯各用一块表面皿盖盛有试样溶液的每只烧杯各用一块表面皿盖上，将烧杯置于控温的水浴中，静置上，将烧杯置于控温的水浴中，静置3 h以上，方以上，方可按步骤规定进行测定。可按步骤规定进行测定。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.5 3.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面活性剂的理化性质分析58 cmc的测定的测定 按测得的结果，重新配制包括按测得的结果，重新配制包括cmc在内的在内的六个很接近的不同浓度新鲜溶液。配制溶液不

53、用六个很接近的不同浓度新鲜溶液。配制溶液不用搅拌器搅拌，用手旋动烧杯使其搅动，并小心不搅拌器搅拌，用手旋动烧杯使其搅动，并小心不使其产生泡沫。在水浴中静置使其产生泡沫。在水浴中静置3 h以上，并在测定以上，并在测定温度到达后方可按中有关规定进行。温度到达后方可按中有关规定进行。 如果同一浓度三次连续测定结果未呈现出任如果同一浓度三次连续测定结果未呈现出任何渐进的有规则的变化，那么测定前的静置时间何渐进的有规则的变化，那么测定前的静置时间是足够的。每次变化浓度时，用无水乙醇冲洗圆是足够的。每次变化浓度时，用无水乙醇冲洗圆环，然后用蒸馏水冲洗，才能进行测定。环，然后用蒸馏水冲洗，才能进行测定。3. 3. 阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定阴离子和非离子型表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3 3.3 圆环测定表面张力圆环测定表面张力 3.3.5 3.3.5 测定步骤测定步骤1-2 1-2 表面活性剂的理化性质分析表面