基础化学实验教学示范《物理化学实验》课程教学课件（PPT讲稿）实验08 电导法测定表面活性剂临界胶束浓度

实验8：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DDS-307型电导率仪的使用方法化学化工学院

化学化工学院 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.掌握DDS-307型电导率仪的使用方法. 实验8：电导法测定水溶性表面 活性剂的临界胶束浓度

1.表面活性剂能使水的表面张力明显降低的物质称为表面活性剂。（极性）基团和亲油（非极性）这类物质含有亲水基团。阴离子型[如CH,(CH2)1iSO,Na]离子型阳离子型[如C12H2sN(CH3)3CI]表面活性剂非离子型[如聚氧乙烯类R-O-(CH2CH2O-)n-H]化学化工学院

化学化工学院 能使水的表面张力明显降低的物质称为表面活性剂。 这类物质含有亲水（极性）基团和亲油（非极性） 基团。 1. 表面活性剂 表面活性剂 离子型 非离子型[如聚氧乙烯类 R-O-(CH2CH2O-)n -H ] 阳离子型[如C12H25N(CH3 )3Cl] 阴离子型[如CH3 (CH2 )11SO4Na ]

2.临界胶束浓度(criticalmicelle concentration)表面活性剂进入水中，在低浓度时呈分子状态分散在水中。当溶液浓度加大到一定程度时许多表面活性剂的分子把亲油基团靠扰拢而结合成很大的集团，称为胶束。表面活性剂在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度(criticalmicelleconcentration),以MC表示。化学化工学院

化学化工学院 表面活性剂进入水中,在低浓度时呈分子状态分散在 水中。当溶液浓度加大到一定程度时,许多表面活 性剂的分子把亲油基团靠拢而结合成很大的集团， 称为胶束。 2. 临界胶束浓度(critical micelle concentration) 表面活性剂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),以CMC 表示

3.临界胶束浓度的测定在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。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征。化学化工学院

化学化工学院 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。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征。 。 3. 临界胶束浓度的测定

渗透压电导率性质浊度表面张力摩尔电导率00.010.02浓度/mo1.L-1图125℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系化学化工学院

化学化工学院 浓度/mol.L-1 图1 25℃时十二烷基硫酸钠水溶液的物理性质和浓度的关系

本实验利用DDS-307型电导率仪测定不同浓度的+二烷基硫酸钠水溶液的电导率（也可换算成摩尔电导率），并作电导率（或摩尔电导率）与浓度的关系图从图中的转折点即可求得临界胶束浓度（参见图2）。小电导率浓度-CMC图2十二烷基硫酸钠水溶液电导率与浓度的关系化学化工学院

化学化工学院 本实验利用DDS-307型电导率仪测定不同浓度的十 二烷基硫酸钠水溶液的电导率(也可换算成摩尔电 导率),并作电导率(或摩尔电导率)与浓度的关系图, 从图中的转折点即可求得临界胶束浓度(参见图2)。 图2 十二烷基硫酸钠水溶液电导率与浓度的关系

三.仪器与试剂[注意按实际使用的记录]四.实验步骤1.0.050mol-dm-3的原始溶液的配制。(此项工作已由实验室完成2.溶液配制[建议移取原始溶液用定量法而不用差减法定容前尽量减少产生泡沫，定容后要充分摇匀]化学化工学院

化学化工学院 三.仪器与试剂 [注意按实际使用的记录] 四.实验步骤 1. 0.050 mol·dm-3的原始溶液的配制。 (此项工作已由实验室完成) 2. 溶液配制 [建议移取原始溶液用定量法而不用差减法， 定容前尽量减少产生泡沫，定容后要充分 摇匀]

3.电导率仪校正开启电导率仪电源开关，预热约30分钟后，进行校准。将量程钮调至检查，调常数钮使其指向“1”刻度线[电导池常数1cm-1为仪器的设计要求],调温度补偿钮至测定温度（如30），调节校准钮，使仪器显示100.0us/cm，至此校准完毕。[按设计要求校准化学化工学院

化学化工学院 3.电导率仪校正 开启电导率仪电源开关,预热约30分钟后,进行校 准。将量程钮调至检查,调常数钮使其指向“1” 刻度线[电导池常数1cm-1为仪器的设计要求],调 温度补偿钮至测定温度(如30),调节校准钮,使仪 器显示100.0 μs/cm,至此校准完毕。[按设计要求 校准]

4.电导池常数测定用0.01moldm-3KcI标准溶液测定电导池常数(亦称电极常数）。方法如下：用0.01mol-dm-3KCI标准溶液荡洗电导电极和大试管三次后，倒入KCI标准溶液至没电导电极[建议液面高出金属片约1cm]；置于恒温水浴(30℃)中恒温10min「试管中液面要低于水浴液面l，调量程钮至“Ⅲ”[Ⅲ量程为2000μs/cm]；调常数钮使显示值与标准溶液的电导率值完全相同（如在30.0时0.01moldm3Kcl标准溶液的电导率值为0.1552S/m即1552μs/cm)最后将量程钮调至检查，此时的显示值即对应电极常数。[此步为电导率仪的第二次校准]】化学化工学院

化学化工学院 4.电导池常数测定 用0.01 mol·dm-3KCl标准溶液测定电导池常数(亦称电极 常数)。方法如下:用0.01mol·dm-3KCl标准溶液荡洗电导 电极和大试管三次后,倒入KCl标准溶液至淹没电导电极 [建议液面高出金属片约1cm] ；置于恒温水浴(30℃)中恒 温10min [试管中液面要低于水浴液面] ，调量程钮至 “Ⅲ” [Ⅲ量程为2000 μs/cm] ；调常数钮使显示值与标 准溶液的电导率值完全相同(如在30.0℃时0.01 mol·dm- 3 KCl标准溶液的电导率值为0.1552 S/m即1552 μs/cm)； 最后将量程钮调至检查,此时的显示值即对应电极常数。 [此步为电导率仪的第二次校准]

5.溶液电导率的测定调量程钮至“Ⅲ”用电导率仪从稀到浓分别测定上述各溶液的电导率。测第一个溶液时，用少量蒸馏水荡洗电导电极和大试管2次.再用适量待测溶液荡洗电导电极和大试管2～3次。[测以后各溶液时不要用水荡洗1。每个待测溶液必须预恒温10 min以上，装入试管中再恒温5 min才能开始测量，每隔3分钟测量1次，共测3～4次。注意：同一溶液电导率的相对测量偏差不能超过5%化学化工学院

化学化工学院 5.溶液电导率的测定 调量程钮至“Ⅲ”,用电导率仪从稀到浓分别测定 上述各溶液的电导率。测第一个溶液时，用少量 蒸馏水荡洗电导电极和大试管2次,再用适量待测 溶液荡洗电导电极和大试管2～3次。[测以后各溶 液时不要用水荡洗] 。每个待测溶液必须预恒温 10 min以上，装入试管中再恒温5 min才能开始 测量,每隔3分钟测量1次,共测3～4次。注意：同 一溶液电导率的相对测量偏差不能超过5%