临界胶束浓度综述

表面活性剂临界胶束浓度的测定

实验二表面活性剂临界胶束浓度的测定 一、实验目的 掌握电导法和表面张力法测定表面活性剂溶液的临界胶束浓度CMC的原理和方法。 二、实验原理（扫描） 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”。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。 临界胶束浓度是表面活性剂的重要物理性质。当表面活性剂溶 液达到临界胶束浓度后，不仅表面张力不再下降，还有很多和 表面活性剂单个分子相关的性质也发生了明显的改变。如右图 所示，溶液的电导率，渗透压，蒸气压，光学性质，去污能力 及增溶能力等随浓度的变化关系曲线都有一个明显的转折点。 通过测定表面活性剂这些物理性质的变化，可以测定CMC。本实验是采用两种方法，即电导法和表面张力法测定阴离子表面活性剂的临界胶束浓度。 电导法原则上讲仅对离子型表面活性剂使用。对于离子型表面活性剂溶液，当溶液浓度很稀时，电导的变化规律也和强电解质一样；但当溶液浓度达到CMC时，随着胶束的生成，电导率发生改变，摩尔电导率急剧下降，这样从电导率（κ）对浓度（C）曲线或摩尔电导率（Λm）-C曲线上的转折点可方便地求出CMC。同理，由表面张力与浓度（σ-c）曲线图所示，开始时σ随浓度增加而迅速下降，之后变化缓慢甚至有所上升，由曲线上的转折点可方便地求出CMC。这就是电导法和表面张力法测定CMC的依据。 三、仪器与试剂

表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素

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

电导法测临界胶束浓度

异性离子对季铵盐临界胶 束浓度的影响 1.引言 长链季铵盐是一类重要的阳离子表面活性剂，在纺织印染行业被广泛用作匀染剂和抗静电剂，同时也是一种优良的杀菌剂和破乳剂。临界胶束浓度（CMC）是表面活性剂的重要理化指标，对季铵盐而言，CMC会受到温度、溶剂以及异性离子等因素的影响。 本次实验将通过电导率法电导率法探测25℃下，异性离子Cl-、SO42-和PO43-对表面活性剂十二烷基二甲基苄基溴化铵（新洁尔灭）水溶液CMC的影响。得出异性离子电荷数对CMC影响的一般规律。

2.实验准备 2.1实验仪器和试剂 (1)仪器和设备：电导率仪、250ml容量瓶、50ml移液管、玻璃棒、100ml烧杯、电子天平、洗瓶 (2)药品及试剂：新洁尔灭（AR）、去离子水、氯化钠（AR）、硫酸钠（AR）、磷酸钠（AR） 2.2实验原理 十二烷基二甲基苄基溴化铵别称苯扎溴铵或新洁尔灭，是一种具有去污能力的阳离子型表面活性剂。其广泛应用于杀菌，消毒，乳化，去垢等方面，也是工业水循环中重要的清洁剂之一。 表面活性剂溶于水中，当其浓度较低时呈单分子分散或被吸附在溶液的表面上而降低表面张力。当表面活性剂的浓度增加至溶液表面已经饱和而不能再吸附时，表面活性剂的分子即开始转入溶液内部，由于表面活性剂分子的疏水部分与水的亲和力较小，而亲水部分之间的吸引力较大，当达到一定浓度时，许多表面活性剂分子（一般50~150个）的疏水部分便相互吸引，缔合在一起形成胶束，这个浓度我们称之为临界胶束浓度简称CMC。 CMC会受到温度，溶剂，异性离子等影响。本次实验方案通过电导率法探究异性离子Cl-、SO42-和PO43-对新洁尔灭CMC的影响。本实验利用电导仪分别测定新洁尔灭水溶液的电导率，以及加入不同种类的阴离子的新洁尔灭水溶液的电导率。并做出电导率与表面活性剂浓度的关系图。从图中转折点

临界胶束

物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学071 学号07111102 姓名陈海佳

实验名称电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 日期2010.4.8 同组者姓名陈海佳包耀耀 室温15.79℃气压101.3 KPa 成绩 一、目的和要求 1.了解表面活性的特性及胶束形成原理; 2.掌握电导率仪的使用方法; 3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度. 二、基本原理 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。

临界胶束浓度的测定方法()

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（

实验报告-电导法测定表面活性剂临界胶束浓度

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 micelle concentration 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-c1/2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）。在恒温下，稀的强电解质溶液的电导率κ与其摩尔电导率Λm的关系为：Λm=κ/c，其中Λm的单位为S·m2·mol-1，c的单位为mol·m-3。若温度恒定，在极稀的浓度范围内，强电解质溶液的摩尔 电导率Λm与其溶液浓度的c1/2 成线性关系(1 m m ∞ Λ=Λ-。对于胶体电解质，在稀溶液时的电导率，摩尔电导率的变化 规律与强电解质一样，但是随着溶液中胶团的生成，电导率和摩尔电导率发生明显变化，这就是确定CMC的依据。 三、实验仪器及试剂 数字式超级恒温浴槽；电导仪；移液管；电导电极；0.020mol·L-1十二烷基磺酸钠溶液。 四、实验步骤 （1）打开超级恒温槽电源，将温度调到30o C。打开电导率仪，预热。 （2）将电导电极用蒸馏水洗净，并擦干备用。 （3）用吸量管将10mL去离子水移入电导池，恒温5分钟，依次将1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、1mL、2mL、3mL、5mL浓度为20mM十二烷基磺酸钠溶移入电导池，分别在溶液混合均匀并恒温后测量电导率，记录数据。 （4）实验完毕，清洗电导池及电极，整理仪器、台面。 （5）作κ- c图和Λm-c1/2图由直线转折点得到CMC值。 五、数据记录与处理室温大气压恒温槽温度电极常数 C mM conductivity uS/cm C0.5mmol0.5/L0.5molar conductivity S*m2/mol 1.81818 138 1.3484 0.00759 3.33333 237 1.82574 0.00711 4.61538 309 2.14834 0.0067 5.71429 361 2.39046 0.00632 6.66667 402 2.58199 0.00603 7.5 434 2.73861 0.00579 8.23529 462 2.86972 0.00561 8.88889 485 2.98142 0.00546 9.47368 505 3.07793 0.00533 10 521 3.16228 0.00521 10.90909 549 3.30289 0.00503 12 581 3.4641 0.00484 13.33333 620 3.65148 0.00465 - 1 -

温度对表面活性剂临界胶束浓度CMC的影响

温度对阴离子表面活性剂CMC的影响 组员：刘爽，王晓旭，王金保，李政伟，史玉柱，蒋鹏阳，孔德宁1实验原理 表面活性物质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；亲水基团长为极性基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可以是羟基、酰胺基、醚键等。作为表面活性剂表面活性的一种度量，表面活性剂的临界胶束浓度（CMC）是其溶液性质（电导率、渗透压、表面张力、去污能力等）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测量表面活性剂的CMC值，并进一步深入评价此类表面活性剂的特性及其应用。 2 实验方法 本实验采用电导法，利用电导仪测定不同浓度溶液的电导值（也可换算成摩尔电导率），绘制出电导值（或摩尔电导率）与浓度的关系图，从图中的转折点求得CMC。对于离子型表面活性剂，当溶液浓度很稀时，表面活性剂完全解离为离子。有电流通过时，溶液中的阴、阳离子分别向电池的正、负极移动，溶液的浓度越大，其中的阴、阳离子数目就越多，溶液的导电能力就越大。随着浓度上升，电导率Κ近乎线性上升；但当溶液浓度达到CMC时，由于液体的一部分离子或者分子形成了胶束，且胶束的定向移动速率减缓，故Κ的变化趋势发生

显著变化。虽然Κ仍随着浓度的增大而上升，但变化幅度减小。摩尔电导率Λm(Λm=Κ/c)也急剧下降。因此，Κ-c曲线或Λm-V c曲线的转折点即为CMC值。当转折点不明显时，可以使用摩尔电导率与浓度平方根的关系曲线，易得到明显的转折点。在找出SDS的CMC值之后，确定出室温、25℃、30℃、35℃、40℃五个温度区间，在恒温水槽中进行下一步实验，找出不同温度下SDS的CMC值变化，并将数据记录入表格中。 3 实验仪器与试剂 仪器：电导率仪；铂黑电极；玻璃恒温水浴槽； 50mL移液管2只；50mL烧杯10个；25mL酸式滴定管。 试剂：配置浓度分别为0.002mol·L-1 、0.004mol·L-1、0.006mol·L-1、0.008mol·L-1、0.010mol·L-1、0.012mol·L-1、0.014mol·L-1、0.016mol·L-1、0.018mol·L-1、0.020mol·L-1的十二烷基硫酸钠（SDS分析纯）各25mL；电导水。 4 实验步骤 （1）调节电导率仪。通电前，先检查表针是否指零，如不指零，调节表头螺丝使其指零。选择“校正”，通电预热3-5min，稳定后，旋转校正调节器，使表针指示满刻度。选择“高周”，调节电极常数调节器与所配套的电极常数相一致，量程选择“×103”。 （2）移取浓度0.002mol·L-1的SDS溶液25 mL于50mL烧杯中，将电极用电导水淋洗后用滤纸小心吸干（注意：千万不可将电极上所镀的铂黑擦掉），插入仪器的电极插口内，旋紧插口螺丝，浸入烧杯

临界胶束浓度的测定方法综述

临界胶束浓度的测定方法综述 （医药化工学院，11化妆品创新班，余雪飞，2号） 摘要：本文主要介绍了几种测定临界胶束浓度的方法。 关键词：临界胶束浓度、表面张力法、电导法、染料法、浊度法、单点式超滤法、荧光探针法 1.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

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

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。 用途：橡胶、硅油和沥青乳化剂、纤维的抗静电剂，护发素的调理剂、相转移催化剂、乳液起泡剂、表面活性剂 六、实验注意事项 1、准确称取1631药品，应用已洗净、干燥的烧杯，并编好号码；称取得物质质量应与各 浓度对应，偏差不应太大。 2、配制个溶液时，应先在烧杯中加入较少量的水将1631溶解，后移入容量瓶中定容 3、恒温时，各温度段范围内偏差不应>0.5℃且测量温度时最好用同一支温度计且测定试样 的温度为准。装试样的烧杯也应先洗净、干燥。 4、数据应用Origin软件处理，准确度较高。 5、使用电导率仪时，应按使用说明使用，测不同温度下的试剂，都要牢记调节温度和常数。 6、测电导率时，应从稀浓度试样依次测到高浓度试剂，可减少浓度的影响，还可节约时间。

临界胶束浓度的测定

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

表面活性剂溶液临界胶束浓度的测定及温度对其的影响

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。 (2) 表面张力法表面活性剂水溶液的浓度低于临界胶束浓度时，随溶液浓度增高，表面张力急剧下降，达到临界胶束浓度后再增高浓度，表面张力几乎不再改变或改变甚小，利用这种性质可测定临界胶束浓度。测定表面活性剂不同浓度水溶液的表面张力，作浓度或浓度对数与表面张力的关系图，曲线上转折点相应的浓度即为临界胶束浓度 (3) 染料法在临界胶束浓度的前后，表面活性剂离子使带反电荷的染料离子颜

临界胶束浓度(CMC)的测定

---------------------------------------------------------------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

临界胶束浓度(CMC)的测定

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250ml 2、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。 用途:橡胶、硅油与沥青乳化剂、纤维得抗静电剂,护发素得调理剂、相转移催化剂、乳液起泡剂、表面活性剂 六、实验注意事项 1、准确称取1631药品,应用已洗净、干燥得烧杯,并编好号码;称取得物质质量应与各浓度 对应,偏差不应太大。 2、配制个溶液时,应先在烧杯中加入较少量得水将1631溶解,后移入容量瓶中定容 3、恒温时,各温度段范围内偏差不应>0.5℃且测量温度时最好用同一支温度计且测定试样 得温度为准。装试样得烧杯也应先洗净、干燥。 4、数据应用Origin软件处理,准确度较高。

临界胶束浓度作用

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(critical micelle concentration,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 检测方法 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：

胶束临界胶束浓度(CMC)

2.2.2.6 PCL-b-PPEG聚合物胶束临界胶束浓度（CMC）的测定 用芘作为荧光探针测定聚合物胶束的临界胶束浓度。具体步骤如下：将等体积的6.0×10-6 mol/L芘的丙酮溶液加入到一系列10 mL的小瓶中，黑暗条件下放置24 h使丙酮挥发完全。向其中加入不同浓度的聚合物溶液，浓度的范围为0.0001到1.0 mg/mL，使每个瓶中芘的终浓度均为6.0×10-7 mol/L，室温下放置过夜，使用Shimadzu RF-5301PC荧光分光光度计测试芘的激发光谱，温度为25℃，最大发射波长为390 nm，狭缝宽度为3 nm。 为了验证PCL-b-PPEG聚合物在水溶液中发生了自组装行为，我们采用芘荧光分子作为探针研究其胶束化过程。芘分子的荧光光谱在不同溶剂中具有显著的变化。在水环境中，芘分子溶解度很低，其荧光光谱和激发光谱的强度较低，而在非极性溶剂中，芘的溶解度较高，芘分子的荧光强度会显著增强，并伴随着最大激发波长的红移，通过比较前后两种条件下最大激发波长的强度可以计算出胶束化的临界胶束浓度[20]。据此原理，我们在研究过程中保持芘的浓度不变（6.0×10-7 mol/L），改变聚合物的浓度从0.0001到1.0 mg/mL，比较不同聚合物浓度下芘激发光谱的变化。结果如Figure 2.2.5所示，随着聚合物浓度的提高，相同浓度下芘分子的荧光强度不断增强，并且其最大激发波长由336.0 nm红移至339.2 nm。这个现象的出现表明芘分子由水环境向疏水的环境转移，预示着两亲性聚合物的疏水嵌段发生聚集形成了疏水的微环境，表明胶束的形成。 Figure 2.2.5Excitation spectra of pyrene ( em = 390 nm) at various concentrations of PCL-b-PPEG2.

表面活性剂临界胶束浓度(修改)

实验四.表面活性剂的临界胶束浓度 与表面活性相关性的研究 一、实验目的： 1.学会用电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度； 3.理解电导法测定表面活性剂的临界胶束浓度的原理； 2.了解无机盐和有机添加物对表面活性剂临界胶束浓度的影响。 二、实验原理： 表面活性剂是那些具有两亲结构，可明显降低体系的表面(或界面)张力，使体系产生润湿、乳化、分散、气泡、增溶等一系列作用的物质。在表面活性剂溶液中，当表面活性剂浓度增大到一定值时，表面活性剂离子或分子将发生缔合，形成胶束(或称胶团)。表面活性剂溶液形成胶束的浓度称为表面活性剂的临界胶束浓度(Critical Micelle Concentration),简称CMC。由于表面活性剂的某些物理化学性质随着胶束的形成而发现突变(如图1) 图1 表面活性剂溶液的一些性质与浓度的关系 故将CMC看作表面活性剂的一个重要特征，它是表面活性剂表面活性大小的一个度量。CMC越小，则表示这种表面活性剂形成胶束所需浓度越低，达到表面(或界面)饱和吸附的浓度越低，因而改变表面性质起润湿、乳化、分散、气泡、增溶等作用所需浓度就越大，而表面活性剂的表面活性就越大。 测定CMC的方法很多，而电导法是测量离子型表面活性剂CMC值的较为经典的方法。 对于一般的电解质溶液，其导电能力由电导G，即电阻的倒数(1/R)来衡量。若用电极面积为A，电极间距为L的电导管测定电解质溶液电导时，则有

G=1/R=κ(A/L) (1) 式中κ是指长1m,截面积为1m2的导体的电导，称作比电导或电导率，单位为S·m-1,L/A称作电镀池常数，电导率κ和摩尔电导Λm有如下关系： Λm=κ/c (2) Λm为1mol电解质溶液的导电能力，称为摩尔电导率，c为电解质溶液的摩尔浓度，Λm随电解质溶液浓度而变。对于离子型表面活性剂溶液，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，随着胶束的形成，带相反电荷的离子被强烈地吸附在胶团表面上，它们的部分电荷被中和，电导率发生变化，摩尔电导急剧下降，这就是电导法测定CMC的依据。 三、实验仪器和实验试剂：电导率仪，电导电极，容量瓶(100mL)，锥形瓶(10个)，移液管 十二烷基磺酸钠(2x10-3),氯化钠，正丁醇，电导水,恒温水浴 图2 DDS—11A型电导率仪面板图 如图2所示，使用时按以下步骤操作： 1．打开电源开关之前，观察表针是否指零，如未指零，可调整表头上的螺丝，使指针指零。 2．接好电源线，将电极引线插头插入插口，旋紧固定螺丝，并将电导池插入待测液。 3．将校正、测量开关K3扳向“校正”位置，打开电源开关并预热数分钟(待指针完全稳定下来为止)。 4．当被测液电导率低于300μS·cm-1时，将K2扳向“低周”。而当被测液电导率在300μS·cm-1—105限S·cm-1之间时将K2扳向“高周”

表面活性剂临界胶束浓度测定方法研究

表面活性剂临界胶束浓度测定方法的研究 对于某表面活性剂, 其溶液开始形成胶束的浓度称为该表面活性剂的临界胶束浓度, 简称（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。 1 实验部分 1.1电导法 对于离子型表面活性剂, 当溶液浓度很稀时, 电导的变化规律与一般强电解质相似, 表面活性剂完全解离为离子, 随着浓度上升, 电导率K近乎线性上升但当溶液浓度达到临界胶束浓度时, 随着胶束的形成, 胶束定向移动速率减缓,K仍随着浓度增大而上升, 但变化幅度变小。摩尔电导率λm也急剧下降, 利用K——C曲线或λm——Vc曲线的转折点求cmc值。 操作步骤：（1）准确称量十二烷基硫酸钠(SDS)7.2095g , 加水溶解后, 转入250ml容量瓶中, 并稀释至刻度。此溶液的浓度为0.1mol/L。贮存备用。(2)用移液管准确量取不同体积的浓度为0.1000mol/L的SDS溶液, 分别置于20个50ml容量瓶中, 用水稀释室刻度, 配制成不同浓度的SDS待侧溶液。浓度范围为1×10…（3）开启恒温槽, 调节温度使夹套电导管中的温度为25℃。按

一些常用表面活性剂的临界胶束浓度

. 一些常用表面活性剂的临界胶束浓度 当表面活性剂溶液达到临界胶束浓度时，除溶液的表面张力外，溶液的多种物理化学性质，如摩尔电导、粘度、渗透压、密度、光散射等也发生急剧变化。利用这些性质与表面活性剂度之间的关系，可以推测出表面活性剂的临界胶束浓度。但采用不同的测定方法得到的临界胶束浓度在数值上可能会有所差别。而且其数值也受温度、浓度、电解质、pH等因素的影响而发生变化。表2—14列出了一些常用表面活性剂的临界胶束浓度。 表2-14一些常用表面活性剂的临界胶束浓度名测定温度，CMmoL -251.60×1氯化十六烷基三甲基 -9.12×1溴化十六烷基三甲基 -1.60×1溴化十二烷基三甲基 -1.23×1溴化十二烷基代吡 -1.50×1辛烷基磺酸25 -1.36×1辛烷基硫酸40 -十二烷基硫酸408.60×1 -2.40×140十四烷基硫酸-5.80×140十六烷基硫酸-1.70×140十八烷基硫酸-4.5×150硬脂酸-1.2×150油酸-251.25×1月桂酸 -259.O×1十二烷基磺酸 -258.7×l月桂醇聚氧乙(6 -251.0×1(9月桂醇聚氧乙-1.4×1(1225月桂醇聚氧乙-1.0×125十四醇聚氧乙(6-1.24×1丁二酸二辛基磺酸25 -1.6×125氯化十二烷基-1.4×125对十二烷基苯磺酸-2.38×1月桂酸蔗糖-9.5×1棕榈酸蔗糖 -66×1硬脂酸蔗糖 -以下数据单位g/)吐20256×10-2 3.1×1040 25 吐温-2 25 2.8×10吐温60 -2 5.0×10吐温65 25 -2 25 80 1.4×10吐温-2 2.3×10吐温85 25 表2—16 临界胶束浓度与碳氢链结构的关系 '. . 临界胶束浓度，化学结构L moC0.20 NaCHS0.045SNa210.0266N((CCl(l0.0014 N(CCl