电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度

1、实验17电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度一、目的要求1.电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度2.了解表面活性剂的特性和胶束形成的原理3.掌握电导率仪的使用二、基本原则在水中形成胶束所需的表面活性剂的最小浓度称为临界胶束浓度，由CMC表示。在临界胶束浓度点，物理和化学性质(如表面张力、电导率、渗透压、浊度、光学性质等)之间的关系曲线。)并且溶液的浓度明显变化，如图1所示。这一现象是测定CMC的实验基础，也是表面活性剂的一个重要特征。表面活性剂在溶液中成为稳定分子有两种可能的方法：1 .在水中留下亲水基团，而亲油基团延伸到油相或空气中；2.表面活性剂的亲脂性基团聚集在一起，以减少亲脂性基

2、团和水之间的接触面积。前者是表面活性剂分子吸附在界面上，导致界面张力降低，形成排列有序的单分子膜，而后者形成胶束。由于胶束的亲水基团面向外并吸引水分子，表面活性剂可以稳定地溶解在水中。在溶液中，具有长链烷基的表面活性剂离子和相应的抗衡离子主要贡献电导，而胶束贡献很小。考虑到离子的贡献，抗衡离子比表面活性剂离子大。当溶液浓度达到临界胶束浓度时，表面活性剂离子对电导的贡献明显降低，因为它们连接成胶束，反离子固定在胶束表面。同时，由于胶束的电荷被反离子部分中和，电荷很小，大分子胶束对电导的贡献很小，因此电导急剧下降。对于离子表面活性剂溶液，当溶液浓度很低时，电导的变化规律与强电解质相同，但当溶液浓度

3、达到临界胶束浓度时，随着胶束的形成，电导率发生变化，摩尔电导急剧下降，这是电导法测定胶束浓度的基础。本实验用电导率仪测量了不同浓度十二烷基硫酸钠水溶液的电导率值(或摩尔电导率)，并绘制了电导率值(或摩尔电导率)与浓度的关系曲线。临界胶束浓度可以从图中的转折点得到。三。实验步骤1.将恒温水浴的温度调节至252.将10毫升0.02摩尔-3十二烷基硫酸钠溶液吸收到100毫升烧杯中，依次转移到2毫升、3毫升、5毫升、5毫升、5毫升、5毫升、10毫升、10毫升和20毫升恒温导电水中，分别搅拌并测量其电导率。每个溶液的电导被读取三次并取平均值。3.列出并记录每种溶液的相应电导率，并将其转换为电导率或摩尔电

4、导率。四.数据记录和处理表1:环境条件温度T/压力P/hPa湿度/%实验前22.01020.074.0实验后22.41020.074.0表2:实验数据记录T=25项目1234567891011导电水量/毫升023555510101020c/moldm-30.020.01670.01330.010.0080.00670.00570.00440.00360.00320.0024K1/Sm-1920830710600540470420340282241190K2/Sm-1920820720600530470420340282241190K3/Sm-19208307106105304704203402

5、82241190k均值/Sm-1920827713603533470420340282241190由上表得出的电导率值(或摩尔电导率)与浓度之间的关系如下：从图中可以看出两条折线的交点32451x 27787=59943x 65.301X=7.7310-3 moldm-3即，CH3(CH2)11SO4Na的临界胶束浓度为7.7310-3摩尔误差分析：1.实验过程中，恒温水浴温度波动。2.十二烷基硫酸钠溶液和导电水的测量体积不够准确，混合搅拌不均匀会产生误差。第五，思考考试问题1.溶解的表面活性剂分子和胶束之间的平衡与温度和浓度有关，其关系可表示如下：如何测量其热效应答：准确配制所需溶液，计算各浓度下的电导值，绘制电导值(或摩尔电导率)与浓度的折线图，计算转折点处的临界胶束浓度，即临界胶束浓度。根据溶解的表面活性剂分子和胶束之间的平衡，温度和浓度之间的关系，可以得到热效应值H。2.用这种实验方法能确定非离子