實(shí)驗(yàn)名稱：陽(yáng)離子型表面活性劑CTAB的臨界膠束濃度的測(cè)定前言：表面活性劑是一類在很低濃度就能顯著降低水的表面張力的物質(zhì)，它具有典型的不對(duì)稱雙親結(jié)構(gòu)，由于這種特定的結(jié)構(gòu)，使表面活性劑表現(xiàn)出兩個(gè)重要性質(zhì)，一是其分子在兩相界面上產(chǎn)生定向吸附,另一個(gè)是在溶液濃度達(dá)到一定值后能在溶液內(nèi)部形成膠束，這兩個(gè)性質(zhì)是表面活性劑獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)⑴。表面活性劑在溶液中開始大量形成膠束所需要的濃度稱為臨界膠束濃度。臨界膠束濃度是表面活性劑最重要的性質(zhì)在考慮表面活性劑的應(yīng)用時(shí)是十分有用的參數(shù)。臨界膠束濃度與表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，環(huán)境條件如溫度及電解質(zhì)、有機(jī)物、第二種表面活性劑、水溶性大分子是否存在等因素對(duì)臨界膠束濃度也有顯著影響⑴。表面活性劑的臨界膠束濃度(CMC)作為表面活性劑的表面活性的一種量度，是其溶液性質(zhì)發(fā)生顯著變化的一個(gè)“分水嶺”由于表面活性劑的一些理化性質(zhì)在膠束形成前后會(huì)發(fā)生突變，因而，可借助此類變化來(lái)表征表面活性劑的CMC[2]。十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)作為常見的表面活性劑在化學(xué)分析中應(yīng)用和研究日益增多卩，4],對(duì)表面活性劑的大量研究工作均與CMC有關(guān)⑸。因此要充分發(fā)揮表面活性劑的作用，必須使表面活性劑的濃度大于CMC,所以測(cè)定表面活性劑的CMC顯得尤為重要。SAA溶液的許多物化性質(zhì)隨著膠束的形成而發(fā)生突變，因此臨界膠束濃度(CMC)是SAA表面活性的重要量度之一。離子型SAA是由親水的無(wú)機(jī)離子和親油的有機(jī)離子構(gòu)成的離子化合物，如同典型的無(wú)機(jī)鹽一樣，其在稀水溶液中分別以正負(fù)離子形式存在。因而在稀水溶液中，電導(dǎo)率隨濃度的上升而上升，但到達(dá)一定濃度后，出現(xiàn)一轉(zhuǎn)折點(diǎn)，直線逐漸變緩。熒光相對(duì)強(qiáng)度也是隨著溶液濃度的增大而變大的，到了一定濃度的時(shí)候產(chǎn)生突變，這個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的濃度就是臨界膠束濃度。對(duì)最常用的陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨簡(jiǎn)寫為(CATB),鄒耀洪曾用電導(dǎo)率法測(cè)定了在25°C、30°C、35°C時(shí)的電導(dǎo)率CMC。十六烷基三甲基溴化銨：是陽(yáng)離子SAA、分子式：C16H3316 33(CH3)3NBr。分子量：364.446；熔點(diǎn)：250-237C；水溶性：13g/L(20°C)；性質(zhì)：呈白色或淺黃色結(jié)晶至粉末狀，易溶于異丙醇、可溶于水、振蕩時(shí)產(chǎn)生大量泡沫，具有優(yōu)良的滲透、柔化、抗靜電、生物降解性及殺菌消毒等功能。CTAB的用途：橡膠、硅油和瀝青乳化劑、纖維的抗靜電劑，護(hù)發(fā)素的調(diào)理劑、相轉(zhuǎn)移催化劑、乳液起泡劑、表面活性劑。儀器和藥品：電導(dǎo)法：恒溫槽裝置一套電導(dǎo)儀(帶鉑電極)1套帶有磨口的錐形瓶(250ml) 10只試管10支TOC\o"1-5"\h\z移液管(10mL) 2支洗耳球 1個(gè)0.1000mol/L的KCL標(biāo)準(zhǔn)溶液；去離子水；十六烷基三甲基溴化銨達(dá)旦黃顯色法：熒光儀 1套10m啲比色管 6支去離子水；十六烷基三甲基溴化銨實(shí)驗(yàn)方案一：、電導(dǎo)常數(shù)的測(cè)定1、調(diào)節(jié)恒溫槽溫度在25°C，預(yù)熱電導(dǎo)儀并進(jìn)行調(diào)整。2、取10ml的0.1000mol/L的KCL標(biāo)準(zhǔn)溶液于試管中，測(cè)定其電導(dǎo)率，以確定電導(dǎo)池常數(shù)K卄cell、在溫度25C下C16H33(CH3)3NBr溶液的電導(dǎo)率測(cè)定16 33 3 31、 C16H33(CH3)3NBr在60C烘干3小時(shí)，用去離子水分別配制濃16 33 3 3度為4.0X10-4、6.0X10-4、8.0X10-4、9.0X10-4、10.0X10-4、11.0X10-4,12.0X10-4、14.0X10-4、16.0X10-4mol/L的溶液10ml于9支試管中。2、 調(diào)節(jié)恒溫槽溫度在25C，充分恒溫后，取10ml的去離子水于試管中，先測(cè)定去離子水的電導(dǎo)率，測(cè)兩次，再取平均值。再按照濃度由低到高依次測(cè)量CTAB溶液的電導(dǎo)率。測(cè)定各溶液的電導(dǎo)率，取2次測(cè)量值的平均值。在用該平均值減去去離子水的電導(dǎo)率，即可得到

該溫度下C16H33(CH3)3NBr溶液的電導(dǎo)率。并將數(shù)據(jù)填入下表。3、16 33 3 3作K-C曲線，并由K-C曲線求同一溫度下的CMC值。實(shí)驗(yàn)溫度：22. 大氣壓：去離子水的電導(dǎo)率：1.010ms?m-iCTAB濃度mol/l次數(shù)電導(dǎo)率u/ms?m-1u實(shí)驗(yàn)值u真實(shí)值22.5C4.0X10-4166.1280.66.0X10-4194.82101.1&0X10-4104.6106.91109.29.0X10-412113.810.0X10-41118.7211.0X10-41212.0X10-41214.0X10-41216.0X10-412實(shí)驗(yàn)方案二：C16H33(CH3)3NBr溶液熒光值的測(cè)定1、 在一系列10ml的比色管中加入不同濃度C16H33(CH3)3NBr溶液16 33 3 32、 調(diào)節(jié)熒光儀的參數(shù)，激發(fā)波長(zhǎng)為250nm，發(fā)射波長(zhǎng)為360nm，激發(fā)發(fā)射狹縫均為15nm，掃描速度為1000，平滑為9.6。在25°C條件下恒溫后按濃度從低到高的順序依次測(cè)量熒光強(qiáng)度，每種濃度測(cè)量2次，取平均值。影響因素的測(cè)定1.溫度變化對(duì)CMC值的影響取五組上述不同濃度的CTAB溶液置于不同溫度下,分別為,25°C,30°C,35°C,40°C,45°C。測(cè)定其各自的CMC值。并將數(shù)據(jù)填入下表。探討溫度變化對(duì)CMC值的影響。CTAB濃度mol/l次數(shù)電導(dǎo)率u/ms?m-1電導(dǎo)率u/ms?m-1電導(dǎo)率u/ms?m-1電導(dǎo)率u/ms?m-1電導(dǎo)率u/ms?m-1u實(shí)驗(yàn)值u真實(shí)值u實(shí)驗(yàn)值u真實(shí)值u實(shí)驗(yàn)值u真實(shí)值u實(shí)驗(yàn)值u真實(shí)值u實(shí)驗(yàn)值u真實(shí)值25°C30C35C40C45C4.0X10-4126.0X10-412&0X10-4129.0X10-41210.0X10-41211.0X10-41212.0X10-41214.0X10-41216.012乙醇對(duì)CMC值的影響取五份相同濃度的CTAB溶液，置于25°C恒溫中，分別加入1、2、3、 4ml的乙醇，測(cè)定CTAB水溶液的CMC值。并將數(shù)據(jù)填入下表。探討乙醇體積分?jǐn)?shù)變化對(duì)CMC值的影響。CTAB濃度mol/l次數(shù)電導(dǎo)率u/ms?m-1電導(dǎo)率u/ms?m-1u實(shí)驗(yàn)值u真實(shí)值u實(shí)驗(yàn)值u真實(shí)值1ml2ml4.0X10-4126.0X10-412&0X10-4129.0X10-41210.0X10-41211.0X10-41212.0X10-41214.0X10-41216.0X10-4123.加NaCl對(duì)CMC值的影響取五份相同濃度的CTAB溶液，置于25°C恒溫中，分別加入體積為2ml、4ml的NaCl溶液測(cè)定其CMC值，以觀察加鹽量對(duì)CMC值的影響。并將數(shù)據(jù)填入下表。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論參考文獻(xiàn)陳聯(lián)群、李麗莎、李菊艷等?十六烷基三甲基溴化銨臨界膠束濃度與溫度的關(guān)系[M].重慶，2006趙囂、王齊放表面活性劑臨界膠