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
便可求得CMC。
最终探究得出异性离子电荷数对CMC的影响规律。
3.实验内容
3.1实验步骤
(1)在容量瓶中分别精确配制0.001mol/L、0.002mol/L、0.004mol/L、0.005mol/L、0.006mol/L、0.008mol/L、0.01mol/L的新洁尔灭溶液,并标明浓度。
(2)分别从各个浓度的新洁尔灭溶液用移液管取50ml于7个烧杯中,并表明浓度。
(3)用电导率仪测出上述7个烧杯中溶液的电导率(测3次,取其平均值并记录,下同),记录数据(空白组)。
(4)在7个烧杯中都加入5.85g的NaCl,并用玻璃棒搅拌,然后再用电导率仪测定它们的电导率,记录数据(NaCl组)。
(5)重复步骤(2),在7个烧杯中都加入14.2g的Na2SO4,并用玻璃棒搅拌,然后再用电导率仪测定它们的电导率,记录数据(Na2SO4组)。
(6)重复步骤(2),在7个烧杯中都加入16.4g的Na3PO4,并用玻璃棒搅拌,然后再用电导率仪测定它们的电导率,记录数据(Na3PO4组)。
(7)收拾仪器。
3.2数据记录与处理
将空白组、NaCl组、Na2SO4组、Na3PO4组所测得的数据记录与表1
中,并根据表格数据做出折线图与图1。
根据折线图的折点求出CMC ,并对比四组得出结论。
4.思考与讨论 _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________ 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.200.0040.0080.0120.0160.020.0240.0280.0320.0360.040.0440.0480.0520.0560.060.0640.0680.0720.0760.080.0840.0880.0920.0960.10.1040.1080.1120.1160.120.1240.1280.1320.1360.140.1440.1480.1520.1560.160.1640.1680.1720.1760.180.1840.1880.1920.1960.20.2040.2080.2120.2160.220.2240.2280.2320.2360.240.2440.2480.2520.2560.260.2640.2680.2720.2760.280.2840.2880.2920.2960.30.3040.3080.3120.3160.320.3240.3280.3320.3360.340.3440.3480.3520.3560.360.3640.3680.3720.3760.380.3840.3880.3920.3960.40.4040.4080.4120.4160.420.4240.4280.4320.4360.440.4440.4480.4520.4560.460.4640.4680.4720.4760.480.4840.4880.4920.4960.50.5040.5080.5120.5160.520.5240.5280.5320.5360.540.5440.5480.5520.5560.560.5640.5680.5720.5760.580.5840.5880.5920.5960.60.6040.6080.6120.6160.620.6240.6280.6320.6360.640.6440.6480.6520.6560.660.6640.6680.6720.6760.680.6840.6880.6920.6960.70.7040.7080.7120.7160.720.7240.7280.7320.7360.740.7440.7480.7520.7560.760.7640.7680.7720.7760.780.7840.7880.7920.7960.80.8040.8080.8120.8160.820.8240.8280.8320.8360.840.8440.8480.8520.8560.860.8640.8680.8720.8760.880.8840.8880.8920.8960.90.9040.9080.9120.9160.920.9240.9280.9320.9360.940.9440.9480.9520.9560.960.9640.9680.9720.9760.980.9840.9880.9920.9961
浓度mol/L 电
导
率 S*m -1 表1
表1。