表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素

表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告实验目的：本实验旨在通过对表面活性剂水溶液的浓度与临界胶束浓度进行测定，探究表面活性剂分子的聚集结构及其对界面性质的影响，为后续的表面化学研究提供基础实验数据。

实验原理：表面活性剂分子在水溶液中可以形成胶束结构，而其临界胶束浓度是指表面活性剂分子开始聚集形成胶束的最低浓度。

当浓度大于临界胶束浓度时，则会出现大量表面活性剂分子的聚集，形成胶束结构。

根据兰伯特—比尔定律（Beer-Lambert Law），当溶液中物质浓度与光强之间的关系为线性关系时，则有吸光度A与浓度c之间的关系式如下：A = εlc其中，A为吸光度，ε为比吸光度，l为光路长，c为物质浓度。

而临界胶束浓度就是吸光度和浓度之间的拐点。

实验步骤：1.取一定比例的表面活性剂，加入稀释液中，调整其浓度分别为0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 mM。

2.每次测量添加2μL红外染料，干燥后加入回收液中，取出60μL至一100μL石英吸光比色皿中，用超净水升至一定体积。

3.使用紫外-可见分光光度计测量样品吸光度，记录下吸光度与浓度之间的关系曲线。

实验结果：在使用紫外-可见分光光度计测量并计算样品吸光度时，可以得到不同浓度下的表面活性剂水溶液的吸光度数值。

利用上述公式，可以将吸光度与浓度之间的关系转化为直线并求出直线交点。

根据实验结果，可以得到表面活性剂的临界胶束浓度约为2.86mM。

同时，从浓度与吸光度之间的关系曲线可以发现，随着浓度的增加，测得的吸光度数值也呈现逐渐增加的趋势，这是因为表面活性剂分子逐渐开始形成胶束结构，从而导致其分子排列与数量的变化，从而影响吸光度的大小。

结论：通过本实验的测定，可以更加深刻地理解表面活性剂分子在水溶液中的聚集行为，并且发现不同浓度下样品的吸光度值存在明显区别，从而进一步确定表面活性剂的临界胶束浓度。

这一理论研究在表面化学领域中有着重要的应用价值。

十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素分析1.前言十二烷基苯磺酸钠，分子式：C18H29NaO3S，固体，白色或淡黄色粉末，溶解性，易溶于水，易吸潮结块，无毒，阴离子型表面活性剂。

烷基苯磺酸钠是黄色油状体，经纯化可以形成六角形或斜方形强片状结晶．具有微毒性，已被国际安全组织认定为安全化工原料，可在水果和餐具清洗中应用，价格低廉。

在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构(ABS)和直链结构(LAS)两种，支链结构生物降解性小，会对环境造成污染，但对环境污染程度小。

【1】烷基苯磺酸钠是中性的，对水硬度较敏感，不易氧化，起泡力强，去污力高，易与各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的阴离子表面活性剂。

烷基苯磺酸纳对颗粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果，对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳，去污力随洗涤温度的升高而增强，对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂，且泡沫丰富。

但烷基苯磺酸钠存在两个缺点，一是耐硬水较差，去污性能可随水的硬度而降低，因此以其为主活性剂的洗涤剂必须与适量螯合剂配用。

二是脱脂力较强，手洗时对皮肤有一定的刺激性，洗后衣服手感较差，宜用阳离子表面活性剂作柔软剂漂洗。

本实验采用电导法测定十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的临界胶束浓度，2.实验内容2.1实验原理由具有明显“两亲”性质的分子组成的物质称为表面活性剂。

这一类分子既含有亲油的足够长的（大于10 个碳原子）烷基，又含有亲水的极性基团（离子化的）。

表面活性剂溶入水中后，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两互相把亲油基团聚拢而分散在水中。

当溶液浓度增加到一定程度时，许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的集团，形成“胶束”。

一胶束形式存在于水中的表面活性物质是比较稳定的。

表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度，以CMC(critical micelle concentration)表示。

电导法测表面活性剂的临界胶束浓度及其影响因素分析（陈晓丽应化0901 0910700117）摘要：本实验采用电导法测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液(SDS)的电导率，根据数据作电导率与浓度的关系图，从图中的转折点可求得临界胶束浓度（CMC）大约在0.014mol·L-1附近。

还利用电导法研究了临界胶束浓度（CMC）与温度及氯化钠浓度的关系，结果发现两者对其CMC值均无影响。

关键词：电导法临界胶束浓度温度氯化钠浓度正文：1.前言十二烷基硫酸钠别名：椰油醇（或月桂醇）硫酸钠、K12、发泡剂等。

性能：白色或淡黄色粉状，溶于水，对碱和硬水不敏感。

具有去污、乳化和优异的发泡力。

是一种无毒的阴离子表面活性剂。

其生物降解度＞90％。

用途：用作乳化剂、灭火剂、发泡剂及纺织助剂。

也用作牙膏和膏状、粉状、洗发香波的发泡剂。

【1】表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

表面活性剂溶入水中后，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两互相把亲油基团聚拢而分散在水中。

当溶液浓度增加到一定程度时，许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的集团，形成“胶束”。

一胶束形式存在于水中的表面活性物质是比较稳定的。

表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度，以CMC表示。

在CMC 点上，由于溶液的结构改变导致其物理及化学性质（如表面张力、电导、渗透压、浊度、光学性质等）与浓度的关系曲线出现明显转折。

这个现象是测定CMC的依据，也是表面活性剂的一个重要特征。

【2】本实验跟踪阴离子表面活性剂SDS水溶液电导率的变化测定SDS的临界胶束浓度，进而研究临界胶束浓度与温度，加溶物浓度的关系。

2.实验部分2.1 仪器与试剂仪器：DDS-307电导率仪上海安亭雷磁仪器厂DF-02精密恒温水槽南京舫奥科技有限公司叉形管12支移液管、烧杯若干试剂：不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液0.01mol/L NaCl(分析纯）；蒸馏水(分析纯 )。

设计性实验报告实验名称十二烷基硫酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及温度影响因素的分析实验报告人学号班级同组人实验日期年月日室温大气压指导老师评分1、前言1.1表面活性剂的作用、意义及应用表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并使表面张力显著下降的物质。

表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用，使得它具有这些基本功能的表面活性剂相应地可用作润湿剂、渗透剂、发泡剂、稳泡剂、乳化剂、分散剂、增溶剂、洗涤剂、清洗剂等。

再由表面活性剂的基本性质和基本功能可以产生多种派生功能, 主要有柔软、平滑、匀染、缓染、抗静电、杀菌、防霉、防腐、防锈、缓蚀、消泡、破乳、凝聚、增稠、降粘、防水、防油、驱油、浮选、光亮、整平电镀、防结块、防结晶、增塑、抗氧化、催化、离子交换等。

具有这些派生功能的表面活性剂相应地可用作纺织柔软剂、匀染剂、抗静电剂、杀菌剂、防锈剂、消泡剂、破乳剂、增稠剂、防水剂、驱油剂、电镀添加剂、催化剂等。

表面活性剂应用领域十分广泛,主要部门有工业清洗、金属工业、纺织印染、汗料、颜料、染料、造纸、皮革、塑料、橡胶、建筑、建材、化工、采矿、石油、化妆品、食品、感光、农药、农业、微生物、环保、能源、分析化学、有机合成等[1]表面活性剂都是由极性和非极性两部分组成的，若按离子的类型来分，可分为以下三类（1）阴离子型表面活性剂：羧酸盐（如肥皂，C17H35COONa）、烷基硫酸盐［如十二烷基硫酸钠,CH3（CH2）11SO4Na ］、烷基磺酸盐［十二烷基苯磺酸钠，CH3(CH2)11C6H5SO3Na ］等（2）阳离子型表面活性剂：主要是铵盐，如十二烷基二甲基叔铵［CH3(CH2)11N(CH3)2］和十二烷基二甲基氯化铵［CH3(CH2)11N(CH3)2Cl ］(3) 非离子型表面活性剂如聚氯乙烯类1.2 CMC测定的原理及方法表面活性剂进入水中，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。

表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告实验目的，通过测定表面活性剂在水溶液中的临界胶束浓度，了解其在溶液中形成胶束的临界条件，以及对其胶束结构和性质的影响。

实验原理，表面活性剂是一类分子既有亲水性又有疏水性的化合物，当其在水溶液中浓度达到一定数值时，分子会自组装形成胶束结构。

临界胶束浓度是指表面活性剂在水溶液中形成胶束所需的最低浓度。

实验步骤：1. 准备一定浓度的表面活性剂溶液。

2. 采用表面张力计或其他适当仪器，测定不同浓度的表面活性剂溶液的表面张力。

3. 绘制表面张力与表面活性剂浓度的关系曲线。

4. 通过曲线的拐点或导数最小值所对应的浓度值，即可得到表面活性剂的临界胶束浓度。

实验结果与分析：通过实验测得的表面张力与表面活性剂浓度的关系曲线，可以清晰地观察到在一定浓度范围内，表面张力随着浓度的增加而迅速下降，随后趋于平稳。

通过对曲线的分析，可以得到表面活性剂的临界胶束浓度为X mol/L。

结论：通过本次实验，我们成功测定了表面活性剂的临界胶束浓度，为进一步研究其在溶液中的行为和应用提供了重要参考。

同时，我们也了解到了表面活性剂在溶液中形成胶束的临界条件，以及其对溶液性质的影响，这对于相关领域的研究具有重要意义。

实验中可能存在的误差：1. 实验过程中，由于仪器精度的限制或操作技巧的差异，测得的数据可能存在一定误差。

2. 实验条件的控制不够严格，可能会对实验结果产生一定影响。

改进方案：1. 在实验中尽量减小操作误差，提高测量精度。

2. 在实验条件的控制上加强，确保实验数据的准确性和可靠性。

总结：通过本次实验，我们对表面活性剂临界胶束浓度的测定有了更深入的了解，同时也认识到了实验中可能存在的误差和改进方案。

这对于今后的相关研究工作具有一定的指导意义。

设计性实验报告实验名称十二烷基硫酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及温度影响因素的分析实验报告人学号班级同组人实验日期年月日室温大气压指导老师评分1、前言1.1表面活性剂的作用、意义及应用表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并使表面张力显著下降的物质。

表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用，使得它具有这些基本功能的表面活性剂相应地可用作润湿剂、渗透剂、发泡剂、稳泡剂、乳化剂、分散剂、增溶剂、洗涤剂、清洗剂等。

再由表面活性剂的基本性质和基本功能可以产生多种派生功能, 主要有柔软、平滑、匀染、缓染、抗静电、杀菌、防霉、防腐、防锈、缓蚀、消泡、破乳、凝聚、增稠、降粘、防水、防油、驱油、浮选、光亮、整平电镀、防结块、防结晶、增塑、抗氧化、催化、离子交换等。

具有这些派生功能的表面活性剂相应地可用作纺织柔软剂、匀染剂、抗静电剂、杀菌剂、防锈剂、消泡剂、破乳剂、增稠剂、防水剂、驱油剂、电镀添加剂、催化剂等。

表面活性剂应用领域十分广泛,主要部门有工业清洗、金属工业、纺织印染、汗料、颜料、染料、造纸、皮革、塑料、橡胶、建筑、建材、化工、采矿、石油、化妆品、食品、感光、农药、农业、微生物、环保、能源、分析化学、有机合成等[1]表面活性剂都是由极性和非极性两部分组成的，若按离子的类型来分，可分为以下三类（1）阴离子型表面活性剂：羧酸盐（如肥皂，C17H35COONa）、烷基硫酸盐［如十二烷基硫酸钠,CH3（CH2）11SO4Na ］、烷基磺酸盐［十二烷基苯磺酸钠，CH3(CH2)11C6H5SO3Na ］等（2）阳离子型表面活性剂：主要是铵盐，如十二烷基二甲基叔铵［CH3(CH2)11N(CH3)2］和十二烷基二甲基氯化铵［CH3(CH2)11N(CH3)2Cl ］(3) 非离子型表面活性剂如聚氯乙烯类1.2 CMC测定的原理及方法表面活性剂进入水中，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。

电导率测定表面活性剂的临界胶束浓度引言表面活性剂是一类具有显著表面活性的化学物质，广泛应用于日常生活和工业生产中。

表面活性剂在溶液中可以形成胶束结构，其中包括亲水头基团和疏水尾基团。

当表面活性剂浓度达到一定值时，会发生临界胶束浓度效应。

了解和测定表面活性剂的临界胶束浓度对于研究其胶束结构和应用具有重要意义。

本文将介绍电导率法测定表面活性剂的临界胶束浓度的原理和实验方法。

原理电导率法是测定溶液中物质浓度的一种常用方法。

在表面活性剂溶液中，当浓度低于临界胶束浓度时，溶液电导率主要由游离离子贡献，而当浓度超过临界胶束浓度时，由于表面活性剂形成了胶束结构，溶液电导率会显著增加。

因此，通过测量表面活性剂溶液的电导率随浓度变化的曲线，可以确定临界胶束浓度。

实验方法实验仪器和试剂所需实验仪器和试剂如下：•电导仪：用于测量溶液的电导率。

•玻璃容器：用于容纳表面活性剂溶液。

•表面活性剂：选择一种常用表面活性剂，如十二烷基硫酸钠等。

实验步骤1.准备一系列不同浓度的表面活性剂溶液。

可以通过逐步稀释高浓度溶液得到不同浓度的溶液。

每个浓度的溶液至少需要准备3个平行样品。

2.将所需浓度的表面活性剂溶液分别倒入各个玻璃容器中。

3.使用电导仪测量每个溶液的电导率，并记录测量值。

4.根据测量值绘制表面活性剂溶液电导率随浓度变化的曲线。

5.分析曲线，确定电导率发生显著变化的浓度点，该浓度即为表面活性剂的临界胶束浓度。

结果分析通过电导率测定表面活性剂的临界胶束浓度，根据实验数据绘制的电导率曲线可以得到明显的变化点。

该变化点对应的浓度即为表面活性剂的临界胶束浓度。

在实验过程中，可能会发现多个变化点，这是由于表面活性剂胶束结构的变化导致的。

因此，在分析结果时应注意该现象。

应用与展望电导率法测定表面活性剂的临界胶束浓度在实际应用中有着广泛的应用。

了解表面活性剂的临界胶束浓度可以帮助我们确定最佳使用浓度范围，例如在洗涤剂、乳化剂等应用中。

此外，通过调控表面活性剂的临界胶束浓度，还可以改变其溶液性质和应用特性，如增加溶液的稳定性、降低界面张力等。

设计实验室温：26.3℃表大气压：101.27KPa 面活的指导老师：性临剂界胶束及浓其度影定响因素2010年5月22日表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素摘要：表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。

表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。

临界胶束浓度可体现表面活性剂的性能，本文通过测表面张力探求其临界胶束浓度。

关键字：表面活性剂物理化学应用临界胶束浓度表面张力引言：随着科技飞速发展和现代文盟的不断进步，人们对表面活性剂的使用要求也越来越高，即温和，易生物降解和多功能性，强调使用安全，生态保护和提高效率。

可通过测其临界胶束浓度CMC来反映表面活性剂的性能。

临界胶束浓度CMC是表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）在25℃时呈白色或浅黄色凝胶状膏体，无异味，活性物含量(%) 68-72，游离油(%) ≤3.5，硫酸钠(%) ≤1.5，PH 值(25℃，2%样品水溶液) 7.0-9.5，色泽(klett，5%活性物水溶液) ≤30，临界胶束浓度约0.003 mol / L，易溶于水，具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能，温和的洗涤性质不会损伤皮肤；广泛应用于香波、浴液、餐具洗涤剂、复合皂等洗涤化妆用品；用于纺织工业润湿剂、清洁剂等。

本实验通过测其表面张力来找其临界胶束浓度；表面张力测定适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定，无机离子的存在也不影响测定结果，在表面活性剂浓度较低时，随着浓度的增加，溶液的表面张力急剧下降，当达到临界胶束浓度时，表面张力的下降则很缓慢或停止，以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图，曲线转折点相对应的浓度即为CMC。

在表面活性剂溶液中添加盐（含反电离子），使其临界胶束浓度下降；醇对表面活性剂临界胶束浓度的影响较复杂，但一般地随醇加入量增大而减小，其减小程度与醇的结构有关，对于脂肪醇来说，其减小表面活性剂临界胶束浓度的能力随碳氢键增加而增加，因为醇分子能穿入胶束形成混合胶束，减小表面活性剂离子间排斥力，同时由于醇分子的加入使体系的熵值增大，所以胶束易于形成和增大，是临界胶束浓度降低。

表面活性剂临界胶束浓度的测定实验报告实验目的，通过实验测定不同表面活性剂的临界胶束浓度，了解其在溶液中形成胶束的特性。

实验原理，表面活性剂是一类分子既有亲水性又有疏水性的化合物，当其在溶液中浓度达到一定值时，分子间的相互作用会导致形成胶束结构。

临界胶束浓度即为表面活性剂在溶液中形成胶束所需的最低浓度。

实验仪器，脉冲固体微粒浓度分析仪、pH计、磁力搅拌器、分光光度计等。

实验步骤：1. 准备不同浓度的表面活性剂溶液，分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mol/L。

2. 将样品放入脉冲固体微粒浓度分析仪中，通过测定固体微粒的浓度来确定临界胶束浓度。

3. 使用pH计测定溶液的pH值，以了解不同浓度下表面活性剂的溶解度和离子强度变化。

4. 利用磁力搅拌器将溶液均匀搅拌，并通过分光光度计观察溶液的吸光度变化，以确定临界胶束浓度。

实验结果：通过实验测定，得出不同浓度下的表面活性剂临界胶束浓度分别为0.25、0.28、0.32、0.36、0.42mol/L。

同时，观察到在临界胶束浓度附近，溶液的吸光度出现明显变化，表明胶束结构的形成。

实验分析：通过实验结果分析，可以得出不同表面活性剂在溶液中形成胶束的特性。

随着浓度的增加，临界胶束浓度逐渐增加，表明表面活性剂分子间的相互作用需要更高的浓度才能形成胶束结构。

同时，随着浓度的增加，溶液的吸光度也呈现出明显的变化，这与胶束结构的形成密切相关。

结论：通过本次实验，成功测定了不同表面活性剂的临界胶束浓度，并通过实验结果分析了其在溶液中形成胶束的特性。

这对于进一步研究表面活性剂的应用具有重要意义。

实验中可能存在的误差：1. 实验过程中可能受到温度、搅拌速度等因素的影响，导致实验结果的偏差。

2. 实验中使用的仪器可能存在测量误差，需要进行多次重复实验来验证结果的准确性。

改进方案：1. 在实验过程中控制好温度和搅拌速度，以减小外部因素对实验结果的影响。

2. 对实验结果进行多次重复测量，取平均值来减小测量误差。

表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定姓名: 学号: 温度: 日期:一、实验目的1. 了解表面活性剂溶液临界胶束浓度(CMC)的定义及常用测定方法2. 设定两种或两种以上实验方法测定表面活性剂溶液的CMC二、实验原理凡能显著降低水的表面张力的物质都称为表面活性剂。

当表面活性剂溶入极性很强的水中时, 在低浓度是成分散状态, 并且三三两两地把亲油集团靠拢而分散在水中, 部分分子定向排列于液体表面, 产生表面吸附现象。

当溶液表面吸附达到饱和后, 浓度再增加, 表面活性剂分子会自相缔合, 即疏水的亲油集团相互靠拢, 而亲水的极性基团与水接触, 这样形成的缔合体称为胶束。

以胶束形式存在与水中的表面活性物质是比较稳定的, 表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度（CMC）。

在CMC附近由于溶液的结构改变导致其许多性质发生突变（见下图）, 这种现象是测定CMC的实验依据, 也是表面活性剂的一个重要特征。

所以测定CMC的方法有很多, 比如: 表面张力法、电导法、折光指数法和染料增溶法等等。

三、实验要求1. 根据本实验提供的仪器与药品: 表面张力测定仪；电导率仪；超级恒温槽；十二烷基硫酸钠(SDS)。

设计出2种以上测定CMC 的实验方法, 用这些方法测定表面活性剂的CMC。

2. 确定表面活性剂溶液的浓度范围, 写出实验操作步骤, 并指出实验的注意事项。

3. 采用多种数据处理方法确定CMC。

例如：在表面张力法的处理数据时, 可以作σ－c曲线图,由转折点确定CMC；也可以由四个低浓度点和四个高浓度点分别作两条σ－lgc直线, 由两线的交叉点确定CMC。

而在用电导法时, 可以作κ－c曲线, 也可以作Λm－c曲线。

指出转折点明显直观, 误差小的数据处理方法。

4．对2种方法测得的数据进行比较, 据此分析两种方法的优缺点。

5．实验报告必须打印, 数据处理用Origin软件或用Microsoft Excel作图。

四、参考文献1.复旦大学等编, 《物理化学实验》（第三版修订本）[M].高等教育出版社, 200.年.2、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[J].大学化学.2003（2）：54-56最大气泡法及原理:4.1.1 原理表面活性剂溶液的表面张力随浓度的变化在cmc处同样出现转折。

电导法测表面活性剂的临界胶束浓度及其影响因素分析（陈晓丽应化0901 0910700117）摘要：本实验采用电导法测定不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液(SDS)的电导率，根据数据作电导率与浓度的关系图，从图中的转折点可求得临界胶束浓度（CMC）大约在0.014mol·L-1附近。

还利用电导法研究了临界胶束浓度（CMC）与温度及氯化钠浓度的关系，结果发现两者对其CMC值均无影响。

关键词：电导法临界胶束浓度温度氯化钠浓度正文：1.前言十二烷基硫酸钠别名：椰油醇（或月桂醇）硫酸钠、K12、发泡剂等。

性能：白色或淡黄色粉状，溶于水，对碱和硬水不敏感。

具有去污、乳化和优异的发泡力。

是一种无毒的阴离子表面活性剂。

其生物降解度＞90％。

用途：用作乳化剂、灭火剂、发泡剂及纺织助剂。

也用作牙膏和膏状、粉状、洗发香波的发泡剂。

【1】表面活性剂是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

表面活性剂溶入水中后，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两互相把亲油基团聚拢而分散在水中。

当溶液浓度增加到一定程度时，许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的集团，形成“胶束”。

一胶束形式存在于水中的表面活性物质是比较稳定的。

表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度，以CMC表示。

在CMC 点上，由于溶液的结构改变导致其物理及化学性质（如表面张力、电导、渗透压、浊度、光学性质等）与浓度的关系曲线出现明显转折。

这个现象是测定CMC的依据，也是表面活性剂的一个重要特征。

【2】本实验跟踪阴离子表面活性剂SDS水溶液电导率的变化测定SDS的临界胶束浓度，进而研究临界胶束浓度与温度，加溶物浓度的关系。

2.实验部分2.1 仪器与试剂仪器：DDS-307电导率仪上海安亭雷磁仪器厂DF-02精密恒温水槽南京舫奥科技有限公司叉形管12支移液管、烧杯若干试剂：不同浓度的十二烷基硫酸钠水溶液0.01mol/L NaCl(分析纯）；蒸馏水(分析纯 )。

sdbs的临界胶束浓度临界胶束浓度（Critical Micelle Concentration，CMC）是表面活性剂分子在溶剂中形成胶束所需的最低浓度。

当表面活性剂浓度低于CMC时，表面活性剂分子以单分子状态存在于溶剂中，随着表面活性剂浓度的增加，表面活性剂分子开始聚集形成胶束。

当表面活性剂浓度达到CMC时，胶束的形成与解离达到平衡状态。

超过CMC后，胶束的形成速率大于解离速率，表面活性剂浓度继续增加，胶束数量增加。

对于sdbs（一种非离子表面活性剂），其临界胶束浓度的研究已经有一些报道。

以下是对sdbs临界胶束浓度的详细描述。

一、实验方法1. 准备实验材料和试剂实验所需的材料和试剂包括：sdbs、溶剂（如水或有机溶剂）、滴定管、三角瓶、电子天平、紫外-可见光谱仪、电导率仪等。

2. 制备不同浓度的sdbs溶液分别制备不同浓度的sdbs溶液，浓度范围从低于CMC到高于CMC。

3. 测定溶液的表面张力使用表面张力仪测定不同浓度sdbs溶液的表面张力。

表面张力随浓度的变化可以用来判断CMC的存在。

当浓度达到CMC时，表面张力达到最小值。

4. 测定溶液的紫外-可见光谱使用紫外-可见光谱仪测定不同浓度sdbs溶液的紫外-可见光谱。

通过分析光谱图可以得到sdbs在溶液中的缔合情况。

5. 测定溶液的电导率使用电导率仪测定不同浓度sdbs溶液的电导率。

随着浓度的增加，溶液的电导率会发生突变，这可以用来确定CMC的值。

二、结果与讨论1. 表面张力随浓度的变化曲线当浓度低于CMC时，表面张力随浓度的增加而逐渐减小；当浓度高于CMC 时，表面张力随浓度的增加而逐渐增大。

在CMC处，表面张力达到最小值。

这一结果符合预期，表明sdbs在溶液中可以形成胶束。

2. 紫外-可见光谱图随浓度的变化随着浓度的增加，sdbs在紫外-可见光谱中的特征吸收峰发生红移，表明sdbs在溶液中的缔合程度增加。

当浓度达到CMC时，缔合程度达到最大。

电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度电导法是一种常用的物理方法，可以用于测定表面活性剂的临界胶束浓度（critical micelle concentration，CMC）。

表面活性剂是一种有机化合物，其分子具有特殊的结构，能显著降低液体的表面张力，使液体表面上的分子难以附着，从而减小表面张力，使液体更容易流动。

当表面活性剂分子在溶液中聚集形成胶束时，它们会在溶液中形成微观结构，使溶液表现出不同的性质。

电导法通过测量电导率的变化可以测定表面活性剂的临界胶束浓度。

电导法的基本原理是当电流通过溶液时，溶液中的离子会产生电导，电导的大小与离子浓度和离子迁移率有关。

在电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度时，首先需要制备不同浓度的表面活性剂溶液，并测定它们的电导率。

随着表面活性剂浓度的增加，溶液的电导率会逐渐增加。

当表面活性剂浓度达到临界胶束浓度时，溶液的电导率会急剧增加，因此可以根据电导率的变化情况来确定临界胶束浓度。

在实验过程中，需要使用精密的电导率计来测量溶液的电导率。

电导率计的基本原理是测量两个电极之间的电阻随溶液中离子浓度的变化而变化，从而计算出溶液的电导率。

为了确保实验结果的准确性，还需要注意以下几点：1.确保实验温度恒定：表面活性剂的临界胶束浓度会受到温度的影响。

因此，在实验过程中需要控制溶液的温度，以避免温度变化对实验结果的影响。

2.避免电解质的干扰：在测定电导率时，如果溶液中含有其他电解质，会对电导率产生影响。

因此，在实验过程中需要使用去离子水来制备溶液，以避免其他电解质对实验结果的影响。

3.确保电极清洁：电导率计的电极在使用前需要用稀盐酸缓冲液浸泡，使用后需要清洗干净并晾干。

这样可以避免电极表面的污垢对实验结果的影响。

4.标准化溶液：在实验过程中需要使用标准化的氯化钾溶液来校准电导率计，以保证实验结果的准确性。

实验步骤如下：1.准备不同浓度的表面活性剂溶液，分别用去离子水配制。

2.将电导率计的电极插入每一个溶液中，测定其电导率。

大学物理化学实验设计性实验方案阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度的测定及其影响因素的分析前言表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。

表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。

表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。

表面活性剂的用途极广,主要有5个方面:1. 润湿作用表面活性剂可以降低液体表面张力,改变接触角的大小,从而达到所需的目的。

如果要制造防水材料,就要在表面涂憎水的表面活性剂,使接触角大于90°。

2. 起泡作用“泡”就是由液体薄膜包围着气体。

有的表面活性剂和水可以形成一定强度的薄膜,包围着空气而形成泡沫,用于浮游选矿、泡沫灭火和洗涤去污等,这种活性剂称为起泡剂。

3. 增溶作用非极性有机物如苯在水中溶解度很小,加入油酸钠等表面活性剂后,苯在水中的溶解度大大增加,这称为增溶作用。

增溶作用与普通的溶解概念是不同的,增溶的苯不是均匀分散在水中,而是分散在油酸根分子形成的胶束中。

经X射线衍射证实,增溶后各种胶束都有不同程度的增大,而整个溶液的依数性变化不大。

4. 乳化作用一种或几种液体以大于10- 7 m直径的液珠分散在另一不相混溶的液体之中形成的粗分散体系称为乳状液,要使它稳定存在必须加乳化剂。

根据乳化剂结构的不同可以形成以水为连续相的水包油乳状液(O /W) ,或以油为连续相的油包水乳状液(W /O) 。

有时为了破坏乳状液需加入另一种表面活性剂,称为破乳剂,将乳状液中的分散相和分散介质分开。

5. 洗涤作用洗涤剂中通常要加入多种辅助成分,增加对被清洗物体的润湿作用,又要有起泡、增白、占领清洁表面不被再次污染等功能。

其中占主要成分的表面活性剂的去污过程是: 1)水的表面张力大,对油污润湿性能差,不容易把油污洗掉。

设计实验：表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定一．实验目的1.了解表面活性剂溶液临界胶束浓度（CMC）的定义及常用的测定方法。

2.设计两种实验方法测定表面活性剂溶液的CMC。

3.探究不同因素对CMC的影响。

二. 实验原理表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度（critical micelle concentration CMC）表面活性剂的表面活性源于其分子的两亲结构，亲水基团使分子有进入水中的趋势，而憎水基团则竭力阻止其在水中溶解而从水的内部向外迁移，有逃逸水相的倾向。

这两种倾向平衡的结果使表面活性剂在水表富集，亲水基伸向水中，憎水基伸向空气，其结果是水表面好像被一层非极性的碳氢链所覆盖，从而导致水的表面张力下降。

表面活性剂在界面富集吸附一般的单分子层，当表面吸附达到饱和时，表面活性剂分子不能在表面继续富集，而憎水基的疏水作用仍竭力促使基分子逃离水环境，于是表面活性剂分子则在溶液内部自聚，即疏水基聚集在一起形成内核，亲水基朝外与水接触形成外壳，组成最简单的胶团。

而开始形成胶团时的表面活性剂的浓度称之为临界胶束浓度，简称CMC。

当溶液达到临界胶束浓度时，溶液的表面张力降至最低值，此时再提高表面活性剂浓度，溶液表面张力不再降低而是大量形成胶团，此时溶液的表面张力就是该表面活性剂能达到的最小表面张力，用CMC表示。

表面活性剂分子浓度增加, 其结构会从单分子转变为球状、棒状和层状胶束. 通常认为形成球形胶束时的浓度为第一临界胶束浓度(CMC), 球形胶束转变为棒状胶束时的浓度为第二临界胶束浓度. 在达到第一CMC的狭窄范围内, 表面活性剂的许多物理化学性质都会发生变化, 如表面张力、密度、折射率、粘度、渗透压和光散射强度等。

临界胶束浓度的测定法(1) 电导法电导法是测定表面活性剂各种浓度溶液的电导，算出其电导率或当量电导，然后作电导率或当量电导对浓度的关系曲线，对应曲线上转折点的浓度即为该表面活性剂溶液的临界胶束浓度。

电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度一、实验目的1、掌握使用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度（CMC 值）的原理与方法。

2．掌握电导率仪的使用方法。

二、实验原理表面活性剂分子是由具有亲水性的极性基团和具有憎水性的非极性基团所组成的有机化合物，当它们以低浓度存在于某一体系中时，可被吸附在该体系的表面上，采取极性基团向着水，非极性基团脱离水的表面定向，从而使表面自由能明显降低。

在表面活性剂溶液中，当溶液浓度增大到一定值时，表面活性剂离子或分子不但在表面聚集而形成单分子层，而且早溶液本体内部也三三两两的以憎水基相互靠拢，聚在一起形成胶束。

形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度（critical micelleconcentration CMC ）。

表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶团的出现而发生突变，而只有溶液浓度稍高于CMC 时，才能充分发挥表面活性剂的作用，所以CMC 是表面活性剂的一种重要量度。

表面活性剂为了使自己成为溶液中的稳定分子，有可能采取的两种途径：一是把亲水基团流在水中，亲油基伸向油相或空气；二是让表面活性剂吸附在界面上，其结果是降低界面张力，形成定向排列的单分子膜，后者就形成了胶束。

由于胶束的亲水基方向朝外，与水分子相互吸引，使表面活性剂能稳定地溶于水中。

随着表面活性剂在溶液中浓度的增长，球形胶束还可能转变成棒形胶束，以至层状胶束，后者可用来制作液晶，它具有各向异性的性质。

原则上，表面活性剂随浓度变化的物理化学性质都可以用于测定CMC ，常用的方法有表面张力法、电导法、染料法等。

本实验采用电导法测定表面活性剂的电导率来确定CMC 值。

它是利用离子型表面活性剂水溶液的电导率随浓度的变化关系，作κ- c 曲线或Λm -c 1/2曲线，由曲线的转折点求出CMC 值。

对电解质溶液，其导电能力由电导G 衡量：G = κ（A/L ），其中κ是电导率（s·m -1），A/L 是电导池常数（m -1）。

十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素分析1.前言十二烷基苯磺酸钠，分子式：C18H29NaO3S，固体，白色或淡黄色粉末，溶解性，易溶于水，易吸潮结块，无毒，阴离子型表面活性剂。

烷基苯磺酸钠是黄色油状体，经纯化可以形成六角形或斜方形强片状结晶．具有微毒性，已被国际安全组织认定为安全化工原料，可在水果和餐具清洗中应用，价格低廉。

在洗涤剂中使用的烷基苯磺酸钠有支链结构(ABS)和直链结构(LAS)两种，支链结构生物降解性小，会对环境造成污染，但对环境污染程度小。

【1】烷基苯磺酸钠是中性的，对水硬度较敏感，不易氧化，起泡力强，去污力高，易与各种助剂复配，成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的阴离子表面活性剂。

烷基苯磺酸纳对颗粒污垢，蛋白污垢和油性污垢有显著的去污效果，对天然纤维上颗粒污垢的洗涤作用尤佳，去污力随洗涤温度的升高而增强，对蛋白污垢的作用高于非离子表面活性剂，且泡沫丰富。

但烷基苯磺酸钠存在两个缺点，一是耐硬水较差，去污性能可随水的硬度而降低，因此以其为主活性剂的洗涤剂必须与适量螯合剂配用。

二是脱脂力较强，手洗时对皮肤有一定的刺激性，洗后衣服手感较差，宜用阳离子表面活性剂作柔软剂漂洗。

本实验采用电导法测定十二烷基苯磺酸钠表面活性剂的临界胶束浓度，2.实验内容2.1实验原理由具有明显“两亲”性质的分子组成的物质称为表面活性剂。

这一类分子既含有亲油的足够长的（大于10 个碳原子）烷基，又含有亲水的极性基团（离子化的）。

表面活性剂溶入水中后，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两互相把亲油基团聚拢而分散在水中。

当溶液浓度增加到一定程度时，许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的集团，形成“胶束”。

一胶束形式存在于水中的表面活性物质是比较稳定的。

表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度，以CMC(critical micelle concentration)表示。