电导法测临界胶束浓度

电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度一、实验目的1、用电导法测定阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度(CMC)，加深对表面活性剂性质的理解。

2、掌握电导仪的使用方法。

3、了解测量CMC的各种实验方法。

二、实验原理本实验通过水溶性表面活性剂的临界胶束浓度的测定掌握一些电化学测定方法。

表面活性剂是具有明显“两亲”性质的分子，既含有亲油的长链或支链（大于10-12个碳原子）非极性烷基，称为尾基，又含有亲水的极性基团(通常是离子化的) ，称为头基。

若按离子的类型分类，可分为三大类：①阴离子型表面活性剂②阳离子型表面活性剂③非离子型表面活性剂当表面活性剂溶于水中后，低浓度时呈分子状态分散在水中。

当溶液浓度增加到一定程度时，许多表面活性剂分子不但定向地吸附在水溶液表面，而且还会在溶液中发生定向排列而形成胶束。

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。

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、蒸气压、电导率、渗透压、浊度、增溶作用、去污能力、光学性质等) 与浓度的关系曲线出现明显转折，如图1所示。

这个现象是测定CMC的实验依据，也是表面活性剂的一个重要特性。

只有在表面活性剂的浓度稍高于其临界胶束浓度时，才能充分发挥其作用（润湿、乳化、去污、发泡等）, 所以CMC是表面活性剂的一种重要量度。

图2 表面活性剂水溶液的物理性质和浓度关系浓度表面活性剂溶液的性质测定表面活性剂溶液的CMC 有各种方法，如表面张力法、电导法、染料法、增溶作用法等。

对于离子型表面活性剂溶液，当溶液浓度很稀时，电导率k 、摩尔电导率Λm 随浓度的变化规律和强电解质一样；但当溶液浓度达到临界胶束浓度时，随着胶束的生成，电导率发生改变，摩尔电导急剧下降（如图2、3）。

实验6 电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度一．实验目的1．用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及胶束形成原理。

3．进一步掌握电导率仪的使用方法。

二．实验原理具有明显“两亲”性质的分子，即含有亲油的足够长的(大于10-12个碳原子)烃基，又含有亲水的极性基团(通常是离子化的)，由这一类分子组成的物质称为表面活性剂，这类物质能使水的表面张力明显降低，如肥皂和各种合成洗涤剂等。

表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的，若按离子的类型分类，可分为三大类：①阴离子型表面活性剂，如羧酸盐(肥皂)，烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠)，烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等；②阳离子型表面活性剂，主要是胺盐，如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺；③非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯类。

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。

当溶液浓度加大到一定程度时，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”。

以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（critical micelle concentration），简称CMC。

CMC 可看作是表面活性对溶液的表面活性的一种量度。

因为CMC越小，则表示此种表面活性剂形成胶束所需浓度越低，达到表面饱和吸附的浓度越低。

也就是说只要很少的表面活性剂就可起到润湿、乳化、加溶、起泡等作用。

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)同浓度的关系曲线出现明显的转折，如图1所示。

因此，通过测定溶液的某些物理性质的变化，可以测定CMC。

图1 十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系这个特征行为可用生成分子聚集体或胶束来说明，当表面活性剂溶于水中后，不但定向地吸附在溶液表面，而且达到一定浓度时还会在溶液中发生定向排列而形成胶束。

电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度2、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，为何应严格控制温度恒定？答：液体电导率的温度系数较大，所以实验中应严格控制温度恒定3、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，溶液浓度是否需要精确配置？答：需要。

4、电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度，溶液的稀释是直接在锥形瓶中进行的，请问每加入一次溶剂是否需精确量取体积？为什么？答：因为本实验溶液的稀释是直接在锥形瓶中进行的，因此，溶剂需精确量取每一次加入的体积，稀释时混合均匀、恒温后才能测量其电导率κ。

5、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，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它？答：①表面张力法：测定不同浓度下表面活性剂溶液的表面张力，在浓度达到CMC时发生转折。

以表面张力（σ）和表面活性剂溶液浓度的对数（lgc）作图，由曲线的转折点来确定CMC。

②染料法：基于有些染料的生色有机离子吸附于胶束之上，其颜色发生明显的改变，故可用染料作用指示剂，测定最大吸收光谱的变化来确定临界胶束浓度。

③增溶法：用表面活性溶液对有机物增溶能力随浓度的变化，在CMC处有明显的改变来确定。

6、非离子型表面活性剂能否用电导法测定临界胶束浓度？为什么？若不能，则可用何种方法测定？答：不可以。

可以用表面张力法，染料法，增溶法等。

7、在电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度实验中，影响临界胶束浓度的因素有哪些？答：①一般有机物、无机物、其他表面活性物质对某一表面活性的CMC 值都有显著影响。

本实验只讨论无机盐的影响。

②在水溶液中电解质存在会导致CMC值下降，电解质对阴阳离子型表面活性剂的CMC影响较大，对两性表面活性剂的影响次之，对非离子的影响较小，电解质对离子型表面活性剂的影响主要原因是压缩胶团表面双电层厚度，同时也减少胶团中表面活性剂离子之间的相互排斥力，因而更容易形成胶团。

主页—> 实验内容—> 基础化学实验III(物理化学部分)电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度一、实验目的及要求1．用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及胶束形成原理。

3．掌握电导率仪的使用方法。

二、实验原理具有明显”两亲”性质的分子，即含有亲油的足够长的(大于10-12个碳原子)烃基，又含有亲水的极性基团(通常是离子化的)，由这一类分子组成的物质称为表面活性剂，如肥皂和各种合成洗涤剂等，表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的，若按离子的类型分类，可分为三大类:①阴离子型表面活性剂，如羧酸盐(肥皂)，烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠)，烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等；②阳离子型表面活性剂，主要是胺盐，如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺；③非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯类。

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。

当溶液浓度加大到一定程度时，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”。

以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（critical micelle concentration），简称CMC。

CMC可看作是表面活性对溶液的表面活性的一种量度。

因为CMC越小，则表示此种表面活性剂形成胶束所需浓度越低，达到表面饱和吸附的浓度越低。

也就是说只要很少的表面活性剂就可起到润湿、乳化、加溶、起泡等作用。

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)同浓度的关系曲线出现明显的转折，如图1所示。

因此，通过测定溶液的某些物理性质的变化，可以测定CMC。

图1 十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系这个特征行为可用生成分子聚集体或胶束来说明，当表面活性剂溶于水中后，不但定向地吸附在溶液表面，而且达到一定浓度时还会在溶液中发生定向排列而形成胶束。

电导法测定AES的临界胶束浓度
AES（阿尔基烷基苯乙醚磺酸钠）是一种阳离子表面活性剂，广泛应用于工业和民用领域。

由于其优秀的表面活性和胶束稳定性，AES在清洁剂、洗涤剂、油漆、涂料等各个领
域广泛应用。

而AES的胶束行为是其应用的基础，因此AES的临界胶束浓度的测定尤为重要。

电导法是通过测量溶液电导率的变化来判断体系中胶束的形成情况的。

波动电导率法、死时间法、变温法和交替电压法等不同的电导测定方法都可以用于测定AES的临界胶束浓度。

以波动电导率法为例，测量过程如下：
1. 准备一定浓度的AES溶液（例如0.001 M）、电导度计、恒温水浴等实验设备。

2. 用电导度计测量AES溶液的电导率，并记录下在不断搅拌下的电导率值变化情况。

3. 随着AES浓度的增加，电导率会逐渐上升。

当AES浓度达到一定值时，电导率会突然上升。

这个临界点的AES浓度就是临界胶束浓度。

4. 使用图表绘制电导率-浓度曲线，并在临界点（即曲线的突变点）处测定AES的临
界胶束浓度。

此时，胶束开始形成，形成的胶束会降低电导率，因此会出现电导率的明显
变化，这个变化点即为临界点。

5. 用其他方法进行验证。

例如，可以用激光光散射技术、表面张力测量技术等方法
来验证电导法的结果。

总的来说，电导法是一种基于溶液中含有物质形成胶束时电导率的变化来测定临界胶
束浓度的方法。

电导率会在胶束的形成过程中出现明显的变化，这就是电导法的基础。

通
过这种方法，我们可以了解AES的胶束行为，为其应用提供重要的参考依据。

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。

电导法测定临界胶束浓度及胶束电动力学模型的建立一、电导法测定临界胶束浓度的原理及方法电导法是一种测量溶液电导率的方法，其原理是根据溶液中离子的数量和迁移速率来计算电流通过时所产生的电阻力。

在测定临界胶束浓度时，可以将表面活性剂加入溶液中，当表面活性剂的浓度达到一定值时，会形成胶束结构，使得溶液电导率发生变化。

因此，通过测量不同表面活性剂浓度下溶液的电导率变化曲线，可以确定临界胶束浓度。

具体实验步骤如下：1. 准备不同浓度的表面活性剂溶液，并用纯水稀释至相同体积。

2. 使用电导仪对每个样品进行电导率测试，并记录数据。

3. 绘制出不同表面活性剂浓度下溶液的电导率变化曲线，并找出曲线上出现明显拐点的位置。

4. 拐点处即为临界胶束浓度。

二、胶束电动力学模型的建立在实际应用中，除了需要了解临界胶束浓度外，还需要了解胶束形成和稳定性等方面的信息。

因此，建立胶束电动力学模型可以更全面地了解胶束的特性。

1. 胶束结构胶束是由表面活性剂分子在水溶液中形成的一种结构，通常是球形或椭圆形的微小颗粒。

其内部为疏水区域，外部为亲水区域。

在临界胶束浓度之前，表面活性剂分子单体存在于溶液中；当浓度达到临界值时，表面活性剂分子开始聚集形成胶束。

2. 胶束稳定性胶束稳定性受到多种因素影响，如pH值、温度、离子强度等。

其中，离子强度对胶束稳定性影响最大。

当离子强度增加时，会降低溶液中表面活性剂分子的浓度，并使得胶束变得不稳定。

3. 胶束电荷在水溶液中，表面活性剂分子通常会带有电荷。

根据电动力学理论，在临界胶束浓度之前，表面活性剂单体带有负电荷；而在临界胶束浓度之后，则会出现正离子和负离子之间的电荷中和现象，使得胶束整体带有电荷。

4. 胶束大小胶束的大小通常在10-100纳米之间。

其大小受到表面活性剂分子结构、浓度、pH值等因素的影响。

在实际应用中，需要根据不同的需求选择合适的胶束大小。

5. 胶束应用胶束在生物医学、化妆品、洗涤剂等领域都有广泛应用。

电导法测定临界胶团浓度电导法是一种常用的测定临界胶团浓度的实验方法。

临界胶团浓度（critical micelle concentration，CMC）是表面活性剂分子在水中形成胶团的最低浓度，是表面活性剂的重要物理化学性质之一。

通过电导法测定临界胶团浓度，可以了解表面活性剂在不同浓度下的性质变化，为表面科学、材料科学、生物学等领域的研究提供重要依据。

电导法测定临界胶团浓度的基本原理是测量溶液电导率随表面活性剂浓度的变化。

在低于CMC的浓度范围内，表面活性剂分子以单分子状态存在于水中，此时溶液的电导率主要受水的电导率影响。

当表面活性剂浓度增加并超过CMC时，表面活性剂分子开始聚集形成胶团，溶液的电导率会明显下降。

通过测量不同浓度表面活性剂溶液的电导率，可以找到电导率发生明显变化的点，从而确定临界胶团浓度。

实验步骤如下：1.准备所需的试剂和仪器。

所需试剂包括表面活性剂、蒸馏水、0.01M的NaCl溶液等。

仪器包括电导率计、恒温水浴、磁力搅拌器、移液管、滴定管等。

2.配制不同浓度的表面活性剂溶液。

分别用移液管向装有蒸馏水的烧杯中加入不同体积的表面活性剂溶液，得到一系列不同浓度的表面活性剂溶液。

3.测量不同浓度溶液的电导率。

将电导率计的电极放入每个烧杯中，稳定后记录各个浓度的电导率值。

4.绘制电导率与浓度的关系图。

将测量的电导率和对应的表面活性剂浓度绘制成图表，可以更直观地观察电导率随表面活性剂浓度的变化趋势。

5.确定临界胶团浓度。

在绘制的图表中，可以找到电导率发生明显变化的点，这个点对应的浓度即为临界胶团浓度（CMC）。

注意事项：1.在实验过程中，要确保所有溶液混合均匀，避免影响测量的准确性。

2.在测量电导率时，要保证电极干净，避免污染对测量结果的影响。

3.在绘制电导率与浓度的关系图时，要注意选择合适的坐标轴比例，使图表能够直观地反映电导率随表面活性剂浓度的变化趋势。

通过以上步骤，我们可以用电导法测定出表面活性剂的临界胶团浓度。