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临界胶束浓度的测定方法：1、表面张力用表面张力与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。
表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度增加而急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则变化缓慢或不再变化。
因此常用表面张力-浓度对数图确定cmc。
具体做法：测定一系列不同浓度表面活性剂溶液的表面张力，作出γ-lgc曲线，将曲线转折点两侧的直线部分外延，相交点的浓度即为此体系中表面活性剂的cmc。
这种方法可以同时求出表面活性剂的cmc和表面吸附等温线。
优点：简单方便；对各类表面活性剂普遍适用；灵敏度不受表面活性剂类型、活性高低、浓度高低、是否有无机盐等因素的影响.一般认为表面张力法是测定表面活性剂cmc的标准方法。
2、电导率（测定cmc的经典方法）用电导率与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。
优点：简便；局限性：只限于测定离子型表面活性剂。
确定cmc时可用电导率对浓度或摩尔电导率对浓度的平方根作图，转折点的浓度即为cmc。
3.染料法某些染料在水中和胶团中的颜色有明显差别的性质，采用滴定的方法测定cmc。
具体方法：先在较高浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入少量染料，此染料加溶于胶团中，呈现某种颜色。
再用滴定的方法，用水将此溶液稀释，直至颜色发生显著变化，此时溶液的浓度即为cmc。
优点：只要找到合适的染料，此法非常简便。
但有时颜色变化不够明显，使cmc不易准确测定，此时可以采用光谱仪代替目测，以提高准确性。
4.浊度法非极性有机物如烃类在表面活性剂稀溶液（<cmc）中一般不溶解，体系为浑浊状。
当表面活性剂浓度超过cmc后，溶解度剧增，体系变清。
这是胶团形成后对烃起到了加溶作用的结果。
观测加入适量烃的表面活性剂溶液的浊度随表面活性剂浓度变化情况，浊度突变点的浓度即为表面活性剂的cmc。
实验时可以使用目测或浊度计判断终点。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------临界胶束浓度(CMC)的测定一、实验目的（1）掌握用电导法测定表面活性剂 CMC 的方法（2）掌握电导率仪的使用二、实验原理SAA 溶液的许多物化性质随着胶束的形成而发生突变，因此临界胶束浓度（CMC）是SAA 表面活性的重要量度之一。
测定 CMC，掌握影响 CMC 的因素对于深入研究 SAA的物理化学性质十分重要。
CMC 是在一定温度下某 SAA 形成胶束的最低浓度。
通常以 mol/L 或 g/L 表示之。
一般离子 SAA 的 CMC 大致在 10-2-10-3mol/L 之间，非离子SAA 的 CMC 则在 10-4mol/L 以下，CMC 是衡量 SAA 的表面活性和SAA 应用中的一个重要物理量。
因为 CMC 越小，则表示此种 SAA 形成胶束所需浓度越低，因此改变表面性质，起到润湿，乳化，增溶，起泡等作用所需的浓度也越低。
右图表面一典型的 SAA 水溶液的物理化学性质随 C 变化的关系。
可明显看出：在所有物理性质的变化中皆有一转折点。
而此较转折点又都在一个不大的范围内；这就说明表面现象（表面张力及界面张力随浓度变化有转折点）。
与内部性质（如当量电导、渗透压、以及去污浊度等）有统一的1/ 9内在联系。
离子型 SAA 是由亲水的无机离子和亲油的有机离子构成的离子化合物，如同典型的无机盐一样，其在稀水溶液中分别以正负离子形式存在。
因而在稀水溶液中，电导率随 C 上升，但到达一定浓度后，出现一转折点，直线逐渐变缓。
三、实验仪器、药品仪器：电导率仪烧杯（100ml、7 个）温度计（2 支）容量瓶（250ml，7 只）药品：SAA（1631）、蒸馏水---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------3/ 9四、实验步骤 1、分别配制 1631 的水溶液浓度为：4.00X10-4、5.140X10-4、6.70X10-4、8.20X10-4、10.85X10-4、13.6X10-4、16.54X10-4mol/L 的溶液各 250ml 2、将其在25℃、30℃、35℃恒温→测定各溶液的电导率（由稀→浓）→取 3 次测量值的平均值 3、作 K-C 曲线 4、由 K-C 曲线求不同 t 下的 CMC 值五、药品常数十六烷基三甲基溴化铵（1631）：是阳离子 SAA、分子式：C16H33（CH3）3NBr 分子量：364.446 熔点：250-237℃，水溶性：13g/L（20℃）性质：呈白色或浅黄色结晶至粉末状，易溶于异丙醇、可溶于水、振荡时产生大量泡沫，具有优良的渗透、柔化、抗静电、生物降解性及杀菌消毒等功能。
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。
表面活性剂临界胶束浓度测定应化118班于正风 1102010801摘要本文主要介绍了表面活性剂（以SDS为例）的几种物理性质以及其临界胶束浓度的几种测定方法。
包括测定原理、实验方法及方法特点, 并指出了SDS的林临界胶束浓度。
对于理解表面活性剂的性质有较好的参考价值。
关键词表面活性剂; 临界胶束浓度; 测定方法; 测定原理引言表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)作为表面活性剂的表面活性的一种量度, 是其溶液性质发生显著变化的一个分水岭。
由于表面活性剂的一些理化性质在胶束形成前后会发生突变, 因而, 可借助此类变化来表征表面活性剂的CMC。
在药学领域中, 表面活性剂的大量研究工作都与各种体系的CMC测定有关。
常用的CMC测定方法有表面张力法、光散射法、染料增溶性、电导率法等。
但是, 不同理化性质对表面活性剂总浓度变化的响应范围和灵敏度不同, 导致用不同方法测得的CMC的值也各有不同。
本文介绍CMC测定技术的原理及简单的操作方法, 提供大量的物理参数及国内外的最新研究动态, 为表面活性剂在药学中的应用与开发提供理论支持。
临界胶束浓度的形成机制进入水中的表面活性剂分子随着其碳氢链逐渐增长, 它在水中达到一定浓度时, 溶液表面张力不再下降。
为了使整个溶液体系的能量趋于最低, 在溶液内部的双亲分子会自动形成极性基向水碳氢链向内的集合体, 这种集合体称为胶束或胶团 (M icelle), 形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度。
图 1 表面活性剂的排列情况与浓度关系图一表示表面活性剂的浓度变化时, 表面活性剂分子在溶液表面和内部的分布情况。
在浓度很稀时, 若稍增加表面活性剂的浓度, 表面活性剂的一部分很快地聚集在水面, 使水和空气的接触面减小, 从而使表面张力急剧下降, 如图 1( a); 增大表面活性剂浓度, 达到饱和状态时, 液面上刚刚排满一层定向排列的单分子膜, 如图 1( b); 若再增加浓度, 则只能使水溶液中的表面活性分子开始以几十或几百个聚集在一起,排列成憎水基向里,亲水基向外的胶束, 如图 1( c)。
一、实验目得（1）掌握用电导法测定表面活性剂CMC得方法（2）掌握电导率仪得使用二、实验原理SAA溶液得许多物化性质随着胶束得形成而发生突变,因此临界胶束浓度(CMC)就是SAA表面活性得重要量度之一。
测定CMC,掌握影响CMC得因素对于深入研究SAA 得物理化学性质十分重要。
CMC就是在一定温度下某SAA形成胶束得最低浓度。
通常以mol/L或g/L表示之。
一般离子SAA得CMC大致在10-2-10-3mol/L之间,非离子SAA得CMC则在10-4mol/L以下,CMC就是衡量SAA得表面活性与SAA应用中得一个重要物理量。
因为CMC越小,则表示此种SAA形成胶束所需浓度越低,因此改变表面性质,起到润湿,乳化,增溶,起泡等作用所需得浓度也越低。
右图表面一典型得SAA水溶液得物理化学性质随C变化得关系。
可明显瞧出:在所有物理性质得变化中皆有一转折点。
而此较转折点又都在一个不大得范围内;这就说明表面现象(表面张力及界面张力随浓度变化有转折点)。
与内部性质(如当量电导、渗透压、以及去污浊度等)有统一得内在联系。
离子型SAA就是由亲水得无机离子与亲油得有机离子构成得离子化合物,如同典型得无机盐一样,其在稀水溶液中分别以正负离子形式存在。
因而在稀水溶液中,电导率随C上升,但到达一定浓度后,出现一转折点,直线逐渐变缓。
三、实验仪器、药品仪器:电导率仪烧杯(100ml、7个) 温度计(2支)容量瓶(250ml,7只)药品:SAA(1631)、蒸馏水四、实验步骤1、分别配制1631 得水溶液浓度为:4、00X10-4、5、140X10-4、6、70X10-4、8、20X10-4、10、85X10-4、13、6X10-4、16、54X10-4mol/L得溶液各250ml2、将其在25℃、30℃、35℃恒温→测定各溶液得电导率(由稀→浓)→取3次测量值得平均值3、作K-C曲线4、由K-C曲线求不同t下得CMC值五、药品常数十六烷基三甲基溴化铵(1631):就是阳离子SAA、分子式:C16H33(CH3)3NBr分子量:364、446 熔点:250-237℃,水溶性:13g/L(20℃)性质:呈白色或浅黄色结晶至粉末状,易溶于异丙醇、可溶于水、振荡时产生大量泡沫,具有优良得渗透、柔化、抗静电、生物降解性及杀菌消毒等功能。
物理化学实验报告实验名称：电导法测定临界胶束浓度一．实验目的及要求1、理解表面活性剂溶液临界胶束浓度的意义。
2.掌握电导法测定离子型表面活性剂临界胶束浓度的方法，熟悉电导率仪的使用方法。
3.了解测定表面活性剂临界胶束浓度的几种方法。
二．实验原理1．表面活性剂是一类具有“两亲”性质的分子组成的物质,其分子由极性和非极性两部分组成。
按离子的类型可分为阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂三大类;2．当表面活性剂溶于水中后，不但定向地吸附在水溶液表面，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(图1)图1：表面活性剂的排列方式与浓度的关系3．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。
如图2所示。
后者可用来制作液晶，它具有各向异性的性质。
图2：胶束的球型结构和层状结构4．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与浓度的关系曲线出现明显转折，如下图3所示。
图3：25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度关系5．本实验通过测定不同浓度的十二烷基磺酸钠水溶液的电导值，作电导率-浓度关系图，由图中的转折点即可求出十二烷基磺酸钠水溶液在该温度下的临界胶束浓度。
对于离子型表面活性剂，其稀释溶液电导率的变化规律也同强电解质溶液一样。
但是，随着溶液中胶束的生成，电导率和摩尔电导率发生明显变化，如图4所示，这就是电导法测定临界胶束浓度的依据。
图4：（a）十二烷基硫酸钠水溶液电导率与浓度的关系（b）摩尔电导率与浓度平方根的关系本实验采用电导法，应用DDS-11A型电导率仪测定不同浓度十二烷基硫酸钠水溶液的电导率（也可以求出摩尔电导率)，通过绘制电导率与浓度的关系图（κ -c图）或摩尔电导率与浓度的平方根的关系图（Λm-√c图)，由图中的转折点即可求出十二烷基硫酸钠水溶液在该温度下的临界胶束浓度。
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。
实验：水溶液表面活性剂的临界胶束浓度测定一、实验内容（1）掌握电导法测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度的原理与方法。
（2）了解水溶液表面活性的性质特点。
二、实验原理十二烷基硫酸钠是一种阴离子型表面活性剂，电导法测定表面活性物质的临界胶束浓度（CMC）实验多采用其为测定対象。
该发的原理是基于对表面活性剂水溶液电导的测定，由电导率和浓度关系图上的转折点确定CMC值。
对于一般电解质溶液，其导电能力由电导G，即电阻的倒数（1/R）来衡量。
式中，k为a=1m²、l=1m时的电导，称为比电导或电导率（Ω﹣¹·m﹣¹）;l/a称为电导池常数。
电导率k与摩尔电导λm有下列关系：Λm=k/c式中，λm为1mol电解质溶液的导电能力；c为电解质溶液的摩尔浓度。
λm随电解质浓度而变，对强电解质的稀溶液，有Λm=λm∞－A√c式中，λm∞为无限浓度时的摩尔电导；A为常数。
对于离子型表面活性剂，当溶液浓度很稀时，电导的变化规律也和强电解质一样；但当溶液的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，摩尔电导率急剧下降，这就是电导法测定CMC的依据。
三、仪器与试剂电导率仪；电导池；电导电极；容量瓶（50ml）；移液管（5ml、10ml）；烧杯。
氯化钾（分析纯）；是十二烷基硫酸钠（分析纯）；电导水。
四、实验步骤（1）校准仪器（2）校正电池常数（3）十二烷基硫酸钠经80℃烘干3h后，用电导水准备配制浓度为0.020mol/L的溶液。
然后在50ml容量瓶中分别配制浓度为0.0040mol/L、0.006mol/L、0.007mol/L、0.0008mol/L、0.009mol/L、0.010mol/L、0.012mol/L、0.014mol/L、0.016mol/L、0.018mol/L、0.020mol/L、的十二烷基硫酸钠溶液。
按浓度从小到大的顺序，用电导率仪器测定各溶液电导率值。
临界胶束浓度的测定方法表面张力法1.1测量原理表面活性剂水溶液的表面张力在浓度很低的时候随浓度增加而急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则变化缓慢或不再改变。
通常用表面张力-浓度对数图确定cmc。
具体做法是：测定一系列不同浓度溶液的表面张力γ，作出γ-lgc曲线，将曲线转折点两侧的直线部分外延，相交点的浓度即为此体系中表面活性剂的临界胶束浓度。
γ-lgc曲线是研究表面活性剂最基础的数据，可以同时求出表面活性剂的临界胶束浓度和表面吸附等温线。
因此，一般认为表面张力法是测定表面活性剂溶液临界胶束浓度的标准方法。
不过，当溶液中存在少量高表面活性杂质时，例如高碳醇、胺、酸等物质，表面张力-浓度对数曲线上会出现最低点，不易确定临界胶束浓度。
而且，所得结果往往存在误差。
但是，从另一角度看，表面张力曲线最低点的出现可以说明体系含有高表面活性杂质。
因此表面张力-浓度对数曲线是否具有最低点通常被用作表面活性剂样品纯度的实验证据。
1.2方法特点此法有下列优点：a.简单方便；b.对各类表面活性剂普遍适用；c.此法测定临界胶束浓度的灵敏度不受表面活性剂类型、活性高低、存在无机盐以及浓度高低等因素的影响。
2.电导法2.1 测量原理利用电导率测定仪测定不同浓度表面活性剂水溶液的电导值（也可换算成摩尔电导率）。
确定临界胶束浓度时可用电导率对浓度（c）或摩尔电导率对浓度的方根（√c）作图，转折点的浓度即为临界胶束浓度。
2.2方法特点这是测定临界胶束浓度的经典方法，具有简便的优点。
不过它只能应用于离子型表面活性剂。
此方法对与有叫高表面活性的离子型表面活性剂准确性较高，而对于临界胶束浓度较大的则灵敏度较差。
无机盐存在会影响测定。
3.染料法3.1 测定原理利用某些具有光学特性的油溶性物质作为探针来探明溶液中开始大量形成胶束的浓度是此类方法的共同原理。
测定时，先在较高浓度（>cmc）的表面活性剂溶液中加入很少的染料。
所用染料可以加溶与胶束中使溶液呈现特殊的颜色。
表面活性剂临界胶束浓度测定方法的研究应化1002班周伟10404600236 陈苏南10404600237 王达军104046002391实验摘要进人水中的表面活性剂分子随着其碳氢链逐渐增长，它在水中达到一定浓度时，溶液表面张力不再下降。
为了使整个溶液体系的能量趋于最低，在溶液内部的双亲分子会自动形成极性基向水碳氢链向内的合体，这种集合体称为胶束或胶团(Micelle)，形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度(Critical micelle concentrafion，CMC)。
由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶束的形成而发生突变, 如在乳液聚合、石油开采、去污、消除电影胶片的斑点及生理过程等方面都有着重要的增溶作用, 且增溶作用的大小与表面活性剂的cmc有关, 影晌cmc值的各种因素必然也影响到增溶作用。
因此, 测定cmc, 掌握影响cmc的因素, 对于深入研究表面活性剂的物理化学性质是至关重要的。
测定cmc的方法很多, 常用的有表面张力法、电导法、染料法、增溶法、渗透压法等等本文采用电导法、粘度法、表面张力法及密度法侧定25℃下十二烷基硫酸钠（SDS）的cmc值。
本次实验使用的是最大泡压法测定表面活性剂临界胶束浓度2 实验目的1、用最大泡压法测定十六烷基氯代吡啶水溶液的表面张力，求得它的临界胶束浓度2、熟悉表面特性测量的常用物理化学研究方法3 实验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。
侧定液体表面张力的方法很多,本实验用最大气泡压力法。
这一方法是将毛细管刚好与待测溶液面接触, 在毛细管内加压, 管端将在液体内形成一气泡、压力大到一定值时管端气泡破裂吹出, 压力突然下降。
根据Laplace方程, 最大压力差△P与液体表面张力r及毛细管半径R有下述关系△P=2r/R。
用同一根毛细管, 毛细管半径R 值一定,△P与r成正比, 所以以最大压力(△P)对表面活性剂浓度的自然对数(㏑C)作图, 由曲线的转折点来确定cmc值。
设计实验：表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定姓名何闪闪班级 0902 学号 2009113010216 分数1 实验目的1.1 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。
1.2 设定两种以上实验方法测定表面活性剂溶液的CMC。
2 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，进一步增加浓度时，表面活性剂分子会立刻自相缔合，即疏水亲油的集团相互靠拢，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（critical micelle concentration,CMC）。
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的转折，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。
3. 仪器和试剂表面张力测定仪1套，数字式微压差计1台，超级恒温槽1台，250ml滴液漏斗1个，100ml锥形瓶8个，蒸馏水，BSD－A导电仪，光亮的铂电极，恒温水箱，大试管（100ml）12支，电导水，十二烷基硫酸钠溶液4．实验方法4.1 最大气泡法及原理：在液体的内部任何分子周围的吸引力是平衡的。
可是在液体表面层的分子却不相同。
因为表面层的分子，一方面受到液体内层的邻近分子的吸引，另一方面受到液面外部气体分子的吸引，而且前者的作用要比后者大。
因此在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力。
这种吸引力使表面上的分子向内挤促成液体的最小面积。
要使液体的表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功增加分子的位能。
所以说分子在表面层比在液体内部有较大的位能，这位能就是表面自由能。
设计实验：表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定姓名何闪闪班级 0902 学号 2009113010216 分数1 实验目的1.1 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。
1.2 设定两种以上实验方法测定表面活性剂溶液的CMC。
2 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，进一步增加浓度时，表面活性剂分子会立刻自相缔合，即疏水亲油的集团相互靠拢，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（critical micelle concentration,CMC）。
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的转折，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。
3. 仪器和试剂表面张力测定仪1套，数字式微压差计1台，超级恒温槽1台，250ml滴液漏斗1个，100ml锥形瓶8个，蒸馏水，BSD－A导电仪，光亮的铂电极，恒温水箱，大试管（100ml）12支，电导水，十二烷基硫酸钠溶液4．实验方法4.1 最大气泡法及原理：在液体的内部任何分子周围的吸引力是平衡的。
可是在液体表面层的分子却不相同。
因为表面层的分子，一方面受到液体内层的邻近分子的吸引，另一方面受到液面外部气体分子的吸引，而且前者的作用要比后者大。
因此在液体表面层中，每个分子都受到垂直于液面并指向液体内部的不平衡力。
这种吸引力使表面上的分子向内挤促成液体的最小面积。
要使液体的表面积增大就必须要反抗分子的内向力而作功增加分子的位能。
所以说分子在表面层比在液体内部有较大的位能，这位能就是表面自由能。
临界胶束浓度的测定临界胶束浓度是指在特定条件下，表面活性剂分子聚集形成胶束所需要的最低浓度。
测定临界胶束浓度的方法多种多样，不同方法的原理和操作流程稍有不同，本文将介绍两种常用方法的基本原理和实验步骤。
一、表面张力法表面张力法是测定临界胶束浓度的经典方法，其原理是在一定温度下，用单一表面活性剂溶液不断加入小量的水或电解质溶液，测定溶液表面张力的变化。
当表面活性剂分子的浓度达到一定值时，表面张力发生急剧下降，即表明聚集体（胶束）已经形成，此时测得的表面活性剂分子浓度即为临界胶束浓度。
实验步骤：1、准备样品：取所需的表面活性剂（如十二烷基硫酸钠）精确称量，溶解在一定体积的去离子水中，制备出一系列浓度逐渐递增的溶液。
2、测定表面张力：在恒定温度下，依次向溶液中滴加逐渐递增的水或电解质溶液，测定每次滴加后的表面张力。
使用的表面张力仪可以是威尔海特、引力式等不同种类的器材。
得到的表面张力-溶质浓度曲线如图所示，即可找到临界胶束浓度。
3、计算临界胶束浓度：在表面张力-溶质浓度曲线上，临界胶束浓度对应的浓度值即为所求。
一般采用拐点法，即作出表面张力变化率曲线，找到最大值所对应的浓度值，即为临界胶束浓度。
二、荧光法荧光法是另一种测定临界胶束浓度的方法，其原理是通过测定表面活性剂分子与掺入的荧光染料（如吖啶橙）结合的荧光亮度，来判断聚集体（胶束）形成与否。
当表面活性剂分子浓度高于临界胶束浓度时，荧光亮度发生急剧变化，即表明胶束的形成。
这种方法需要容器的光学性能较好，在荧光所在波长处没有吸收和散射现象，且排除任何对灵敏度影响的其他因素。
2、测定荧光强度：使用荧光分析仪测定样品溶液中荧光强度的变化，在不断加入表面活性剂的过程中，记录荧光强度的变化。
注意事项：1、实验条件应保持稳定，方法和设备应严格控制。
2、溶剂应为去离子水，保证实验结果的准确性。
3、测定方法和样品制备应根据实际情况进行调整和改进。
总之，临界胶束浓度的测定是化学研究领域中十分重要的一项实验，它不仅可以帮助研究人员更好地理解表面活性剂的性质和聚集状态，还可以为新型表面活性剂的研发提供理论依据和实验基础。
工程学士学位论文ENGINEERING MASTER DEGREE THESIS表面活性剂的临界胶束浓度的测定作者边辉指导教师杨晓燕学科专业应用化学表面活性剂临界胶束浓度的测定表面活性剂临界胶束浓度的测定第一作者：边辉指导老师：杨晓燕工作单位：青岛科技大学化学与分子工程学院摘要临界胶束浓度（CMC）是表面活性剂对溶液表面活性的一种度量，是表面活性剂应用性能中最重要的物理量之一。
本实验采用电导法分别测定十二烷基硫酸钠（SDS）在25℃、30℃、40℃及45℃下的的临界胶束浓度，通过对比得到十二烷基硫酸钠临界胶束浓度随温度的升高而降低的关系；在室温下用表面张力法和紫外分光光度法(以N-N-二乙基苯胺做为探针)测定十二烷基硫酸钠（SDS）的临界胶束浓度，通过对比文献值讨论这些方法的优缺点。
关键字表面活性剂；十二烷基硫酸钠；临界胶束浓度；电导法；表面张力法；紫外分光光度法青岛科技大学化学与分子工程学院边辉目录1.前言................................................. - 3 -2.实验部分............................................. - 3 -2.1仪器与试剂 ........................................ - 4 -2.2实验方法.......................................... - 4 -2.2.1电导法 ........................................ - 4 -2.2.2表面张力法 ..................................... - 5 -2.2.3紫外分光光度法 .................................. - 5 -3. 结果与讨论 ....................................................................................... - 5 -3.1电导法数据处理..................................... - 6 -3.2表面张力法数据处理.................................. - 7 -3.3紫外分光光度法数据处理.............................. - 8 -4. 结论................................................ - 8 -5. 参考文献............................................ - 9 -1.前言能使溶剂表面张力显著降低的物质称为表面活性剂。
表面活性剂临界胶束浓度（CMC）对于表面活性剂的应用是一个非常重要的物理量，是表面活性剂溶液研究中的一个重要内容。
CMC的测定方法有多种，最常用的是表面张力法和电导法，表面张力法测的的数据比较精准,而且不受盐的影响，电导法测量起来比较方便，快捷而简单。
沈阳药科大学的赵喆，王齐放[5]对各种方法进行了比较，江苏盐城师范学院的王新红，戴兢陶，顾云兰[6]用分光光度法（碘水为指示）测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度，综合两者，本文采用三种方法（表面张力法、电导法、紫外分光光度法）测定十二烷基硫酸钠的CMC，并讨论他们的优缺点。
2.实验部分表面活性剂临界胶束浓度的测定2.1仪器与试剂JK99B型自动表面张力测定仪1台；UT-1810型分光光度计1台；DDS-11A型电导率仪1台；DJS-1型镀铂黑电极1支；恒温电导池1个；超级恒温槽1个；25ml 移液管1支；10ml移液管1支；100ml容量瓶5个，500ml烧杯2个；100ml烧杯2个；分析天平1台，1000ml容量瓶2个；洗瓶1个；洗耳球2个。
十二烷基硫酸钠（SDS）；N-N-二乙基苯胺。
2.2实验方法2.2.1电导法(1) 配制储备液。
十二烷基硫酸钠经80℃烘干3小时后，准确称量5.760g，加入500ml 蒸馏水溶解，待完全溶解后转移至1000ml容量瓶中，放入超声波清洗仪中超声5min，然后定容至1000ml，再超声5min，此时溶液浓度为0.02 mol/L。
在10支容量瓶中分别移取10、20、30、35、40、45、50、60、70、80ml 0.02 mol/L十二烷基硫酸钠溶液加入到100ml容量瓶中，分别加水定容至100ml，超声5min，配制得到0.002、0.004、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.012、0.014、0.016mol/L 的待测溶液，然后分成两组用皮筋扎起后放入30℃恒温槽中恒温15分钟。
(2)将超级恒温槽与恒温电导池接通，调节恒温槽水温至测定所需的温度。
(3)用蒸馏水淌洗电导池和电导电极3次（注意不要直接冲洗电极，以保护铂黑），测量水的电导率。
再用0.002mol/L的十二烷基硫酸钠溶液淌洗3次。
往电导池中倒入适量0.002mol/L的十二烷基硫酸钠溶液，插入电导电极，至少恒温15分钟。
(4)打开电导率仪，将“量程选择”扳倒最大挡，将“校正-测量”扳倒“校正”，将“温度补偿”旋钮调到25℃，根据电极上标明的电极常数，调节“常数校正”旋钮至相应数值。
(4)将“校正-测量”扳倒“测量”位置，调节“量程选择”旋钮，根据仪器显示的青岛科技大学化学与分子工程学院边辉有效位数确定适当量程，此时，仪器所显示的数值即为该溶液的电导率。
(5)将“校正-测量”扳倒“校正”位置倒掉电导池中的溶液，用下一个较浓的溶液（0.004）淌洗电导池和电极3次，倒入适量该溶液，插好电极，恒温15分钟，按步骤4和5 测量其电导率。
由此，按从稀到浓的顺序，测定其他溶液的电导率。
(6)实验结束后，把电极浸泡在蒸馏水中。
关闭电导率仪和超级恒温槽。
2.2.2表面张力法(1)按电导法所述将十二烷基硫酸钠的溶液稀释至所需浓度。
(2)启动电脑，打开张力仪开关，双击并启动JK99B（铂金板法）.EXE程序。
(3)测取不同浓度的十二烷基硫酸钠的表面张力。
2.2.3紫外分光光度法(1)重新配制1000ml十二烷基硫酸钠母液，在母液中加入1-2滴N-N-二乙基苯胺，将所配溶液稀释到所需浓度。
(2)打开UT-1810型紫外分光光度计的电源开关,打开"氢灯"开关,再按氢灯触发按钮3 秒钟, 氢灯点亮,预热30min 后使用.将灵敏度旋钮调到"1"档(放大倍数最小) .灵敏度不够时再逐渐调高.选好灵敏度,实验过程中不要在变动.(3)选择2“光谱测量”，按键盘提示进行操作。
(4)打开样品室盖，将装有水的比色皿放入比色皿座架中,盖上样品室盖,按下“AUTO”键，选择基准。
(5)将比色皿冲洗干净，换用下一个较稀的溶液放入样品室，按下“START/STOP”键进行测量，此时屏幕上会出现另外一条新的曲线。
按屏幕提示进行操作，阈值选择“1”，按确定，通过“向左”、“向右”两个键控制箭头寻找波峰，读取在250nm 处的波长。
(6)换用下一个较稀的溶液按5的方法进行测量，记录数据。
(7)实验结束后，将比色皿清洗干净，关闭分光光度计电源。
3.结果与讨论表面活性剂临界胶束浓度的测定3.1电导法数据处理将不同温度下测得的电导率对浓度作图，整合在一张图中得到图1。
从图1中可以看出，电导率随浓度的升高会产生一个折点，这个折点对应的浓度就是十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度。
根据四个图中的直线关系可以求出SDS在四个温度下的临界胶束浓度，列入表1。
表1:不同实验温度下SDS的临界胶束浓度温度/℃25 30 40 45CMC 10-3mol/L8.79 8.73 7.78 7.64注：图1中四条曲线从下到上分别是在25、30、40、45℃下测定的的电导率随浓度的变化。
从表1可以看出，随着温度的升高，十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度的值逐渐减小，分析认为，十二烷基硫酸钠形成胶束的过程是吸热过程，温度的升高，有利青岛科技大学化学与分子工程学院边辉于胶束的形成，同时温度升高，分子运动加剧，导致十二烷基硫酸酸根在溶液表面受到分子间作用力增大，由于此时胶束稳定性高，一部分十二烷基硫酸酸根便脱离表面进入溶液参与形成胶束。
温度的升高也会使胶束运动加剧，造成不稳定，但是胶束周围是水分子，疏水基团难以通过水分子进入表面，胶束就是在表面分子之间的作用，胶束分子之间的作用，疏水基团与水分子之间的作用三者共同的作用下形成的。
临界胶束浓度的大小取决于上面三种作用之间的强弱，达到平衡后临界胶束浓度便不再变化。
3.2表面张力法数据处理从图5中可以看出，表面张力随浓度的增加先显著减小，其后趋于不变，出现一个拐点，该拐点对应的浓度就是SDS的临界胶束浓度，大约为0.0088mol/L。
表面活性剂可以明显改变溶液的表面张力，在达到临界胶束浓度之前，表面活性剂的浓度在改变表面张力时占主导地位，达到临界胶束浓度后，疏水分子在溶液表面铺成一层，浓度增加不会改变这层分子的含量，增加的量全部形成了胶束，因此，到达临界胶束浓度后，溶液的表面张力不再随浓度发生变化。
表面活性剂临界胶束浓度的测定3.3紫外分光光度法数据处理从图6中可以看出，最大吸收波长随浓度的变化先升高再降低，再升高，最后趋于平稳，最低点所对应的浓度就是SDS的临界胶束浓度。
从图中可以读出该值，大约为0.0078mol/L。
从图上可以看出，随着浓度的升高，最大吸收波长先升高再降低，又升高，最后趋于平稳。
在临界胶束浓度之前，最大吸收波长接近于在水中的值，当大于临界胶束浓度之后，探针增溶于疏水基团的碳氢环境中，探针的最大吸收波长接近于其在正辛烷中的值。
4.结论本实验利用电导法测定了十二烷基硫酸钠在25℃、30℃、40℃及45℃下的临界胶束浓度（见表1），从表中可以看出，随着温度的升高，临界胶束浓度逐渐降低。
青岛科技大学化学与分子工程学院边辉运用表面张力法测出室温下十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度为0.0088mol/L，与文献值0.0086mol/L相差仅为0.0002mol/L，用紫外分光光度法测出的临界胶束浓度为0.0078mol/L，与文献值的相差较大。
对比这三种方法，电导率法电导法的优势是取样少、操作简便、数据比较准确。
但只限于离子性表面活性剂, 对较高表面活性的表面活性剂(即CMC很小)有很高灵敏度; 但盐的加入会改变溶液电导，降低测定灵敏度, 因此,不仅需用电导水配制溶液，也不能用来测量盐对其的影响。
表面张力法可以测定三种类型的表面活性剂的临界胶束浓度，测量范围大，不受局限，操作简单，灵敏度高，数据准确，是常用的测定方法。
