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臨界膠束濃度cmc的測量方法

發布時間:2022-10-10 17:04:15

❶ 電導法測定表面活性劑臨界膠束濃度是什麼

電導法測定表面活性劑臨界膠束濃度是CMC。

一般認為,表面活性劑在溶液中,超過一定濃度時會從單個離子或分子締合成為膠態的聚集物,即形成膠束。溶液性質發生突變時的濃度,即膠團開始形成時溶液的濃度,稱為臨界膠束濃度(cmc)。

CMC可看作是表面活性對溶液的表面活性的一種量度。因為CMC越小,則表示此種表面活性劑形成膠束所需濃度越低,達到表面飽和吸附的濃度越低。在CMC點上,由於溶液的結構改變導致其物理及化學性質同濃度的關系曲線出現明顯的轉折。因此通過測定溶液的某些物理性質的變化,可以測定CMC。

相關信息:

當表面活性劑溶於水中後,不但定向地吸附在溶液表面,而且達到一定濃度時還會在溶液中發生定向排列而形成膠束。表面活性劑為了使自己成為溶液中的穩定分子,有可能採取的兩種途徑:

一是把親水基留在水中,親油基伸向油相或空氣;二是讓表面活性劑的親油基團相互靠在一起,以減少親油基與水的接觸面積。

前者就是表面活性劑分子吸附在界面上,其結果是降低界面張力,形成定向排列的單分子膜,後者就形成了膠束。由於膠束的親水基方向朝外,與水分子相互吸引,使表面活性劑能穩定溶於水中。

❷ 電導法測cmc依據是什麼,cmc是一個固定的數值嗎

CMC點即是:臨界膠束濃度.表示高於此濃度時,表面活性劑(特別是陰離子型表面活性劑)不以單分子形態存在溶液(這里指的是水)中,而是各親油基聚合而親水基伸向溶液成為膠束形態,此時溶液的增溶作用達到最大值,超過膠束濃度時增溶作用反而下降.
在表面活性劑使用中,CMC點的理論不只是應用於增溶,同時還有雙電層作用等等.
臨界膠束濃度(CMC):表面活性劑分子締合形成膠束的最低濃度。當其濃度高於CMC值時,表面活性劑的排列成球狀、棒狀、束狀、層狀/板狀等結構。

❸ 臨界膠束濃度是什麼

臨界膠束濃度(英語:Criticalmicelleconcentration,經常縮寫為CMC),其定義為表徵界面活性劑結構與性能的一個最重要的物理量,根據界面活性劑的CMC值大小可以設計界面活性劑加入量以得到膠束大小、形狀可控的溶液。

CMC是表面活性劑的一個重要特性。在達到CMC之前,表面張力會隨著表面活性劑的濃度發生強烈變化。到達CMC後,表面張力保持相對恆定或以較低的斜率變化。給定介質中給定分散劑的CMC值取決於溫度、壓力和(有時強烈)其他表面活性物質和電解質的存在和濃度。膠束僅在臨界膠束溫度以上形成。

例如,十二烷基硫酸鈉在25°C、大氣壓下的水中(不含其他添加劑或鹽)的CMC值為8x10-3mol/L。

臨界膠束濃度可以透過許多實驗方法來測得,如:電導度、表面張力、及濁度等。

影響CMC值的因素可歸納為:界面活性劑本身的親疏水性、溶液中的離子濃度、以及溫度與壓力等。

模擬和數據集

膠束的形成僅在特定溫度和特定濃度(稱為臨界膠束濃度)以上發生。一些實驗數據的可靠性受到了一些提出標准數據集的作者的質疑。

還嘗試使用機器學習和其他統計模型來預測CMC。其中一些統計預測嘗試還從文獻中整理了數據集。

❹ 臨界膠束濃度的測定方法

1、表面張力
用表面張力與濃度的對數作圖,在表面吸附達到飽和時,曲線出現轉折點,該點的濃度即為臨界膠束濃度。
表面活性劑水溶液的表面張力開始時隨溶液濃度增加而急劇下降,到達一定濃度(即cmc)後則變化緩慢
或不再變化。因此常用表面張力-濃度對數圖確定cmc。
具體做法:測定一系列不同濃度表面活性劑溶液的表面張力,作出γ-lgc曲線,將曲線轉折點兩側的直
線部分外延,相交點的濃度即為此體系中表面活性劑的cmc。
這種方法可以同時求出表面活性劑的cmc和表面吸附等溫線。
優點:簡單方便;
對各類表面活性劑普遍適用;
靈敏度不受表面活性劑類型、活性高低、濃度高低、是否有無機鹽等因素的影響。
一般認為表面張力法是測定表面活性劑cmc的標准方法。
2、電導率(測定cmc的經典方法)
用電導率與濃度的對數作圖,在表面吸附達到飽和時,曲線出現轉折點,該點的濃度即為臨界膠束濃度。
優點:簡便;
局限性:只限於測定離子型表面活性劑。
確定cmc時可用電導率對濃度或摩爾電導率對濃度的平方根作圖,轉折點的濃度即為cmc。
3.染料法
某些染料在水中和膠團中的顏色有明顯差別的性質,採用滴定的方法測定cmc。
具體方法:先在較高濃度(>cmc)的表面活性劑溶液中加入少量染料,此染料加溶於膠團中,呈現某種顏色。再用滴定的方法,用水將此溶液稀釋,直至顏色發生顯著變化,此時溶液的濃度即為cmc。
優點:只要找到合適的染料,此法非常簡便。
但有時顏色變化不夠明顯,使cmc不易准確測定,此時可以採用光譜儀代替目測,以提高准確性。
4.濁度法
非極性有機物如烴類在表面活性劑稀溶液(<cmc)中一般不溶解,體系為渾濁狀。當表面活性劑濃度超過cmc後,溶解度劇增,體系變清。這是膠團形成後對烴起到了加溶作用的結果。
觀測加入適量烴的表面活性劑溶液的濁度隨表面活性劑濃度變化情況,濁度突變點的濃度即為表面活性劑的cmc。
實驗時可以使用目測或濁度計判斷終點。 這種辦法存在加溶物影響表面活性劑cmc的問題,一般是使cmc降低,降低程度隨所用烴的類型而異。若用苯作加溶物,有時cmc可降低30%。
5.光散射法
膠團為幾十個或更多的表面活性劑分子或離子的締合體,其尺寸進入光波波長范圍,而具有較強的光散射
利用散射光強度-溶液濃度曲線中的突變點可以測定cmc。
此法除測定cmc外,還可以測定膠團的聚集、膠團的形狀和大小;
此法除測定cmc外,還可以測定膠團的聚集數、膠團的形狀和大小;
要求溶液非常干凈,任何塵埃質點都對測定有顯著影響。
6、其他溶液性質
原則上只要溶液性質隨溶液中膠束的產生而發生改變,就存在一個與濃度曲線的轉折點,從而通過作圖得到臨界膠束濃度

❺ 臨界膠團濃度可用哪些方法測定

【臨界膠團濃度測定方法】
1、表面張力法:用表面張力與濃度的對數作圖,在表面吸附達到飽和時,曲線出現轉折點,該點的濃度即為臨界膠束濃度。表面活性劑水溶液的表面張力開始時隨溶液濃度增加而急劇下降,到達一定濃度(即cmc)後則變化緩慢或不再變化。因此常用表面張力-濃度對數圖確定cmc。
具體做法:測定一系列不同濃度表面活性劑溶液的表面張力,作出γ-lgc曲線,將曲線轉折點兩側的直線部分外延,相交點的濃度即為此體系中表面活性劑的cmc。
這種方法可以同時求出表面活性劑的cmc和表面吸附等溫線。優點:簡單方便;對各類表面活性劑普遍適用;靈敏度不受表面活性劑類型、活性高低、濃度高低、是否有無機鹽等因素的影響。一般認為表面張力法是測定表面活性劑cmc的標准方法。
2、電導率法(測定cmc的經典方法):用電導率與濃度的對數作圖,在表面吸附達到飽和時,曲線出現轉折點,該點的濃度即為臨界膠束濃度。優點:簡便;局限性:只限於測定離子型表面活性劑。確定cmc時可用電導率對濃度或摩爾電導率對濃度的平方根作圖,轉折點的濃度即為cmc。
3、染料法:某些染料在水中和膠團中的顏色有明顯差別的性質,採用滴定的方法測定cmc。
具體方法:先在較高濃度(>cmc)的表面活性劑溶液中加入少量染料,此染料加溶於膠團中,呈現某種顏色。再用滴定的方法,用水將此溶液稀釋,直至顏色發生顯著變化,此時溶液的濃度即為cmc。
優點:只要找到合適的染料,此法非常簡便。但有時顏色變化不夠明顯,使cmc不易准確測定,此時可以採用光譜儀代替目測,以提高准確性。
4、濁度法:非極性有機物如烴類在表面活性劑稀溶液(<cmc)中一般不溶解,體系為渾濁狀。當表面活性劑濃度超過cmc後,溶解度劇增,體系變清。這是膠團形成後對烴起到了加溶作用的結果。觀測加入適量烴的表面活性劑溶液的濁度隨表面活性劑濃度變化情況,濁度突變點的濃度即為表面活性劑的cmc。
實驗時可以使用目測或濁度計判斷終點。 這種辦法存在加溶物影響表面活性劑cmc的問題,一般是使cmc降低,降低程度隨所用烴的類型而異。若用苯作加溶物,有時cmc可降低30%。
5、光散射法:膠團為幾十個或更多的表面活性劑分子或離子的締合體,其尺寸進入光波波長范圍,而具有較強的光散射利用散射光強度-溶液濃度曲線中的突變點可以測定cmc。
此法除測定cmc外,還可以測定膠團的聚集數、膠團的形狀和大小;要求溶液非常干凈,任何塵埃質點都對測定有顯著影響。
6、其他溶液性質法:原則上只要溶液性質隨溶液中膠束的產生而發生改變,就存在一個與濃度曲線的轉折點,從而通過作圖得到臨界膠束濃度。
【臨界膠團濃度】又稱為臨界膠束濃度(critical micelle concentration cmc),是指表面活性劑分子在溶劑中締合形成膠束的最低濃度。表面活性劑的表面活性源於其分子的兩親結構,親水基團使分子有進入水中的趨勢,而憎水基團則竭力阻止其在水中溶解而從水的內部向外遷移,有逃逸水相的傾向。這兩種傾向平衡的結果使表面活性劑在水表富集,親水基伸向水中,憎水基伸向空氣,其結果是水表面好像被一層非極性的碳氫鏈所覆蓋,從而導致水的表面張力下降。

❻ 表面張力法測CMC的具體操作

配置不同濃度的表面活性劑的水溶液,通過拉托法測得表面活性劑不同濃度下的表面張力,再用畫圖工具作圖在拐點處就是CMC值

❼ CMC的測試方法有哪些

cmc是活性劑溶液中開始大量形成膠團的活性劑濃度,也是衡量活性劑表面活性強度的重要參數。當達到cmc時,溶液的性質將發生顯著變化。cmc小,改變體系表面性質所需的活性劑濃度低,起到潤濕、乳化、發泡等作用所需的活性劑濃度越低。

❽ 影響表面活性劑臨界膠束濃度(CMC)的因素有那些

影響表面活性劑臨界膠束濃度(CMC)的因素有表面活性結構、添加劑和溫度。
表面活性劑分子在溶劑中締合形成膠束的最低濃度即為臨界膠束濃度表面活性劑的表面活性源於其分子的兩親結構,親水基團使分子有進入水中的趨勢,而憎水基團則竭力阻止其在水中溶解而從水的內部向外遷移,有逃逸水相的傾向。
這兩種傾向平衡的結果使表面活性劑在水表富集,親水基伸向水中,憎水基伸向空氣,其結果是水表面好像被一層非極性的碳氫鏈所覆蓋,從而導致水的表面張力下降。
(8)臨界膠束濃度cmc的測量方法擴展閱讀:
表面活性劑臨界膠束濃度(CMC)的測定方法:
1、表面張力:用表面張力與濃度的對數作圖,在表面吸附達到飽和時,曲線出現轉折點,該點的濃度即為臨界膠束濃度。表面活性劑水溶液的表面張力開始時隨溶液濃度增加而急劇下降,到達一定濃度(即cmc)後則變化緩慢或不再變化。因此常用表面張力-濃度對數圖確定cmc。
優點:簡單方便;對各類表面活性劑普遍適用;靈敏度不受表面活性劑類型、活性高低、濃度高低、是否有無機鹽等因素的影響。一般認為表面張力法是測定表面活性劑cmc的標准方法。
2、電導率(測定cmc的經典方法)
用電導率與濃度的對數作圖,在表面吸附達到飽和時,曲線出現轉折點,該點的濃度即為臨界膠束濃度。
優點:簡便;局限性:只限於測定離子型表面活性劑。確定cmc時可用電導率對濃度或摩爾電導率對濃度的平方根作圖,轉折點的濃度即為cmc。
3、染料法:某些染料在水中和膠團中的顏色有明顯差別的性質,採用滴定的方法測定cmc。
具體方法:先在較高濃度(>cmc)的表面活性劑溶液中加入少量染料,此染料加溶於膠團中,呈現某種顏色。再用滴定的方法,用水將此溶液稀釋,直至顏色發生顯著變化,此時溶液的濃度即為cmc。

如何從表面張力分析臨界膠束濃度

(1)表面張力法。表面張力測定法適合於離子表面活性劑和非離子表面活性劑臨界膠束濃度的測定,無機離子的存在也不影響測定結果。在表面活性劑濃度較低時,隨著濃度的增加,溶液的表面張力急劇下降,當到達臨界膠束濃度時,表面張力的下降則很緩慢或停止。以表面張力對表面活性劑濃度的對數作圖,曲線轉折點相對應的濃度即為CMC。如果在表面活性劑中或溶液中含有少量長鏈醇、高級胺、脂肪酸等高表面活性的極性有機物時,溶液的表面張力-濃度對數曲線上的轉折可能變得不明顯,但出現一個最低值(圖2—15)。這也是用以鑒別表面活性劑純度的方法之一。
(2)電導法。本法僅適合於表面活性較強的離子表面活性劑CMC的測定,以表面活性劑溶液電導率或摩爾電導率對濃度或濃度的平方根作圖,曲線的轉折點即CMC。溶液中若含有無機離子時,方法的靈敏度大大下降。
(3)光散射法。光線通過表面活性劑溶液時,如果溶液中有膠束粒子存在,則一部分光線將被膠束粒子所散射,因此測定散射光強度即濁度可反映溶液中表面活性劑膠束形成。以溶液濁度對表面活性劑濃度作圖,在到達CMC時,濁度將急劇上升,因此曲線轉折點即為CMC。利用光散射法還可測定膠束大小(水合直徑),推測其締合數等。但測定時應注意環境的潔凈,避免灰塵的污染。
(4)染料法。一些有機染料在被膠團增溶時。其吸收光譜與未增溶時發生明顯改變,例如頻那氰醇溶液為紫紅色,被表面活性劑增溶後成為藍色。所以只要在大於CMC的表面活性劑溶液中加入少量染料,然後定量加水稀釋至顏色改變即可判定CMC值。採用滴定終點觀察法或分光光度法均可完成測定。對於陰離子表面活性劑,常用的染料有頻那氰醇、鹼性蕊香紅G;陽離子表面活性劑可用曙紅或熒光黃;非離子表面活性劑可用頻那氰醇、四碘熒光素、碘、苯並紫紅4B等。採用染料法測定CMC可因染料的加入影響測定的精確性,尤其對CMC較小的表面活性劑的影響更大,另外,當表面活性劑中含有無機鹽及醇時,測定結果也不甚准確。
目前還有許多現代儀器方法測定CMC,如熒光光度法、核磁共振法、導數光譜法等。

❿ 臨界膠團濃度的測定有哪些方法

如圖,表面活性劑溶液有很多性質在臨界膠束濃度處都有顯著變化。理論上說,測量其中任何一個性質都可以得到表面活性劑的臨界膠束濃度。但常用的方法是:
1、表面張力法。優點是不受臨界膠束濃度大小的影響,不受表面活性劑類型的影響,不受無機鹽的影響。缺點是有最低點的干擾。
2、電導法。優點是操作簡便,缺點是只能測量離子型表面活性劑的臨界膠束濃度,受無機鹽干擾。
還有光譜法(包括染料法等)、光散射法等,但都不常用。
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