電導法測定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度

1、實驗十七電導法測定水溶性表面活性劑的臨界膠束濃度一、目的要求1. 用電導法測定十二烷基硫酸鈉的臨界膠束濃度2. r解表面活性劑的特性及膠束形成原理3. 掌握電導儀的使用方法二、基木原理c/niobdm321 25匸時十二烷基硫酸餉木溶凌的物理生用九垠度的關(guān)纟斟 表而活性物質(zhì)在水中形成膠束所需的最低濃度 稱為臨界膠束濃度.以CMC表示。在CMC點上.由干溶液的結(jié)構(gòu)改變導致其物理及化學性質(zhì)（如表向張力、電 導、滲透壓、濁度、光學性質(zhì)等）同濃度的關(guān)系曲線出現(xiàn)明顯的轉(zhuǎn)折.如圖1所示。這個現(xiàn)象是測定CMC的實 驗依據(jù)，也是表面活性劑的一個重要特征。表面活性劑成為溶液中的穩(wěn)定分子可能采取的兩種途徑：1、是

2、把親水基留在水中.親汕基伸向汕相 或空氣：2、是讓表而活性劑的親油基團相互靠在一起.以減少親油基與水的接觸面枳。前者就是表面活性劑 分子吸附在界面上，其結(jié)果是降低界面張力，形成定向排列的單分子膜.后者就形成了膠束。由于膠束的親水 基方向朝外，與水分子相互吸引使表面活性劑能穩(wěn)定地溶于水中。在溶液中對電導有貢獻的主要是帶長鏈烷基的表而活性劑離子和相應(yīng)的反離子.而膠束的貢獻則極為 微小。從離子貢獻大小來考慮，反離子大于表面活性劑離子。十洛液濃度達CMC時，由干表面活性劑離子締合 成膠來.反離子固定于膠束的表面.它們對電導的貢獻明顯下降同時由于膠來的電荷被反離子部分中和.這 種電荷址小，體積大的膠束對

3、電導的貢獻非常小，所以電導急劇下降。對于離子型表面活性劑溶液.十溶液濃度很稀時電導的變化規(guī)律也和強電解質(zhì)一樣：但十溶液濃度 達到臨界膠束濃度時.隨著膠束的生成，電導率發(fā)生改變，摩爾電導急劇下降.這就是電導法測定CMC的依 據(jù)。木實驗利用電導儀測定不同濃度的十二烷基硫酸鈉水溶液的電導值（或摩爾電導率），并作電導值 （或摩爾電導率）與濃度的關(guān)系圖.從圖中的轉(zhuǎn)折點即可求得臨界膠束濃度。三、實驗步腺1.調(diào)節(jié)恒溫水浴溫度至25C2吸取10皿的002 mol dm-3十二烷基硫酸鈉溶液于】00ml燒杯中，依次移入恒溫后的電導水2迅、3ml.5ml、5ml. 5ml. 5mK lOmK 10mK 10ml

4、20ml,攪拌，分別測其電導率。每個溶液的電導讀數(shù)三次，取平均值。3.列表記錄各溶液對應(yīng)的電導，并換算成電導率或摩爾電導率。四、數(shù)據(jù)記錄與處理表一：環(huán)境條件溫度T/C壓強P/hPa濕度/%實驗前22.01020. 074.0實驗后22.41020. 074.0表二：實驗數(shù)據(jù)記錄T=25C項目1234567891011加電導水雖/ ml023555510101020c / mol dm-30.020.01670.01330.010. 0080. 00670. 00570. 00440. 00360. 00320. 0024K1 / ”S nr920830710600540470120340282

5、241190K2 / “S 礦 1920820720600530470120340282241190K3 / “S 礦 1920830710610530470120340282241190K平均/nr920827713603533470120340282241190山上表作出電導值（或摩爾電導率）與濃度的關(guān)系圖如下:系列1系列2線性（系列2）線性（系列1）00.0050.010.0150.020.025c/ (mol/dm3)山圖可知，兩條折線相交點32451X + 27787 二 59943x + 65.301解得：x=7. 73x10-3 mol dm-3即 CH3 (CH2) llSO4

6、Xa 的 CMC 為：7. 73x10-3 mol dm-3誤差分析：1、在實驗過程中，恒溫水浴的溫度出現(xiàn)波動。2、量取的十二烷基硫酸鈉溶液和電導水的體積不夠精確，將他們混合攪拌 不夠均勻造成誤差。五、思考題1. 溶解的表面活性劑分子與膠束之間的平衡同溫度和濃度有關(guān)，其關(guān)系式可表示 為：dine cmcdT2RT2試問如何測出其熱效應(yīng)值？答：準確配置所需要的溶液，求出各個濃度時的電導值，作出電導值(或摩爾電導 率)與濃度的折線圖求出轉(zhuǎn)折點處臨界膠束濃度，即CMC的值，根據(jù)溶解的表面活 性劑分子與膠束之間的平衡同溫度和濃度關(guān)系式dimcmc _dT 2RT2即可求出其熱效應(yīng)值A(chǔ)H。2. 非離子型表面活性劑能