课程教案-表面活性剂CMC值的测定

课程教案授课题目实验4表面活性剂CMC值的测定授课时间9.30授课地点授课学时5教学方法教师指导与学生操作为主授课类型实践课教学手段书与多媒体教学目的与要求：1.了解表面活性剂CMC值的测定方法2.加深了解表面活性剂的性质与应用3.学习电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度，了解表面活性剂的特性及胶束形成。4.掌握用电导法测定临界胶束浓度的方法教学重点：用电导法测定临界胶束浓度的方法教学难点：用电导法测定临界胶束浓度的方法思考题、讨论题、作业等：参考资料（含参考书、文献等）：1、《物理化学》天津大学物理化学教研室编（第三版）2、物理化学实验》天津大学物理化学教研室编说明：1、授课类型：指理论课，实验课，实践课，技能课，习题课等；2、教学方法：指讲授、讨论、示教、指导等；3、教学手段：指板书、多媒体、网络、模型、挂图音像等教学工具；4、首次开课的青年教师的教案应由导师审核；5、讲稿内容附后。表面活性剂CMC值的测定一、实验原理表面活性剂分子是由具有亲水性的极性基团和具有憎水性的非极性基团所组成的有机化合物，当它们以低浓度存在于某一体系中时，可被吸附在该体系的表面上，采取极性基团向着水，非极性基团脱离水的表面定向，从而使表面自由能明显降低。在表面活性剂溶液中，当溶液浓度增大到一定值时，表面活性剂离子或分子不但在表面聚集而形成单分子层，而且在溶液本体内部也三三两两的以憎水基相互靠拢，聚在一起形成胶束。形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度（CriticalMicelleConcentrationCMC）。表面活性剂随浓度变化的物理化学性质都可以用于测定CMC。常用的方法有表面张力法、电导法、染料法等。本实验采用电导法测定表面活性剂的电导率来确定CMC值。它是利用离子型表面活性剂水溶液的电导率随浓度的变化关系，作Λm-C1/2曲线，由曲线的转折点求出CMC值。Λm=κ/C其中Λm（S·m2/mol），c（mol/mL）。)1(mcm若温度恒定，在极稀的浓度范围内，强电解质溶液的摩尔电导率Λm与其溶液浓度的C1/2成线形关系。对于胶体电解质，在稀溶液时的电导率、摩尔电导率的变化规律与强电解质一样，但是随着溶液中胶团的生成，电导率和摩尔电导率发生明显变化，这就是确定CMC的依据。比如有如下数据：根据数据作图如下二、仪器与试剂97％十二烷基磺酸钠、0.0100KCl标准溶液、50ml容量瓶11支、移液管、超级恒温槽、电导电极、电导率仪。三、实验步骤1．打开电导率仪开关，将底高周换向开关调向低周，预热15分钟，校正－测量换向开关调向校正，调节校正旋钮使仪器指针指向满刻度。2．于50mL容量瓶中分别配制0.002、0.004、0.006、0.008、0.01、0.012、0.014mol/L十二烷基磺酸钠溶液，加蒸馏水定容至50ml。然后把电导率仪校正－测量换向开关调向测量档即可开始测。3．用电导率仪由低到高依次测定样的电导率。每次测量下一个比色管时应将电导率仪校正－测量换向开关调向调正档后再将电极取出，然后用蒸馏水冲洗电导电极（注意将电极侧放然后用滤纸吸干，不要将滤纸伸入电极中擦）再进行下一组测量。记录数据测量完毕后关闭仪器电源，清理样品。五.实验数据记录及处理六、注意事项1.室温时0.2mol/L的十二烷基磺酸钠溶液会析出固体而浑浊，需加热溶解。溶液稀释操作要准确，防止起泡。2.在测定每个样品之前电导电极必须清洗并擦干。3.清洗电导电极时，两个铂片不能有机械摩擦，可用电导水淋洗，后将其竖直，用滤纸轻吸，将水吸净，并且不能使滤纸沾洗内部铂片。4.注意电导率仪应有低到高的浓度顺序测量样品的电导率。5.电极在冲洗后必须擦干，以保证溶液浓度的准确，电极在使用过程中其极片必须完全浸入到所测的溶液中。6.若所用电导水电导率较大，应对样品的电导率做空白校准。