临界胶束浓度是指表面活性剂在水中形成胶束的最小浓度,一般以质量分数计算。
对于测定表面活性剂的临界胶束浓度,我们需要进行以下步骤:
1.理解胶束的概念
胶束是由表面活性剂分子组成的微小粒子,在水中形成的,其结构为一个或多个亲水基团朝向水相,而疏水基团朝向内部,相互组合形成球形或类似球形的微粒,大小可达1-100nm。
胶束存在的目的是在水中稳定表面活性剂疏水基团形成的团簇,因为这些团簇往往容易发生聚集和沉淀,同时也便于表面活性剂的吸附和溶解。
2.确定实验方法
常用的方法包括表面张力法、导电法、荧光法、荧光共振能量转移法等。
其中,表面张力法是最常见的实验方法,其原理为在纯水中添加不同浓度的表面活性剂,测量水的表面张力值与表面活性剂浓度的变化关系,得到临界胶束浓度。
3.实验操作步骤
实验前准备样品、溶剂、容器等器材,并按照实验方法进行操作。
将一定量的表面活性剂逐渐添加到纯水中,并测量不同浓度下水的表面张力值,绘制表面张力与浓度关系曲线,从曲线上找到折点处所对应的胶束浓度即为临界胶束浓度。
4.影响因素分析
实验中可能会受到pH值、温度、离子强度、其他添加物等因素的影响,需要在实验过程中加以控制或考虑。此外,不同种类的表面活性剂对于临界胶束浓度也有所不同,需要根据具体情况而定。
总结:
实验测定表面活性剂的临界胶束浓度是一个比较常见的方法,并且这个值对于了解表面活性剂的性质和应用具有重要意义。需要仔细掌握实验方法和操作步骤,同时注意误差来源和实验结果的可靠性等方面的问题。
什么是表面活性剂的临界胶束浓度?
临界胶束浓度是一般认为,表面活性剂在溶液中,超过一定浓度时会从单个离子或分子缔合成为胶态的聚集物,即形成胶束。溶液性质发生突变时的浓度,即胶团开始形成时溶液的浓度,称为临界胶束浓度(cmc)。
作用:
1、利用临界胶束浓度这一概念,我们可以巧妙的将溶液设计于所用主要表面活性剂临界胶束浓度之上,使其在使用过程中形成双分子层。
即第一层表面活性剂分子的疏水基附着于固体表面,亲水基伸向外面,第二层表面活性剂的亲水基与第一层的亲水基附着,疏水基伸向外面,从而形成独特的亲油性表面。
2、物质在一定液体有其溶解饱和度,达到饱和度后物质不再溶解,但我们可以利用临界胶束浓度原理,将表面活性剂设计在临界胶束浓度之上,可以大大增加物质的溶解度。
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。
一般认为,表面活性剂在溶液中,超过一定浓度时会从单个离子或分子缔合成为胶态的聚集物,即形成胶束。溶液性质发生突变时的浓度,即胶团开始形成时溶液的浓度,称为临界胶束浓度(cmc)。
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(criticalmicelleconcentrationcmc)。
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。
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