物理化学综合实验报告——测定十二烷基三甲基溴化铵表面活性剂的临界胶束浓度
姓名：刁金枝
班级：应化124班
学号：1202010401
测定十二烷基三甲基溴化铵表面活性剂的临界胶束浓度
作者：刁金枝
单位：应化124班 1202010401
摘要：凡能显著改变表面（或界面）性质的物质都称为表面活性剂。这一类分
子既含有亲油的足够长的烷基，又含有亲水的极性基团。分子既含有亲油的足够长的（大于10个碳原子）烷基，又含有亲水的极性基团。由于这种双亲结构，分子有自水中逃离水相而吸附于界面上的趋势，但当表面吸附达到饱和后，浓度再增加，表面活性剂分子无法再在表面上进一步吸附，这时为了降低体系的能量，活性剂分子会相互聚集，形成胶束。开始明显形成胶束的浓度称为临界胶束浓度（CMC）。表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)作为表面活性剂的表面活性的一种量度，是表面活性溶液性质的重要表征之一。表面活性剂的一些理化性质，如表面张力、摩尔电导率、渗透压、浊度、光学性质等在临界胶束浓度时都有显著的变化。所以通过测定发生这些显著变化时的转变点就可以得知。本文采用电导法、紫外分光光度法测定CMC。
关键词：十二烷基三甲基溴化铵；CMC；电导率法；紫外分光光度法；
N,N-二乙基苯胺；
正文:
一、引言
（一）研究背景
由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶束的形成而发生突变，如在乳液聚合、石油开采、去污、消除电影胶片的斑点及生理过程等方面都有着重要的增溶作用，且增溶作用的大小与表面活性剂的CMC有关，影晌CMC值的各种因素必然也影响到增溶作用。因此，测定CMC，掌握影响CMC的因素，对于深入研究表面活性剂的物理化学性质是至关重要的。
（二）实验原理
1、表面活性剂
凡能显著改变表面（或界面）性质的物质都称为表面活性剂。表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的，
若按离子的类型分类，可分为三大类:①阴离子型表面活性剂，如羧酸盐(肥皂)，烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠)，烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等；②阳离子型表面活性剂，主要是胺盐，如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺；③非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯类。
2、形成胶束的机理及临界胶束浓度CMC
由于活性剂分子的疏水基部分对水的亲合性较弱,在稀的水溶液中,为了切断水分子间的氢键而溶解,必须稍作一些功。在不少情况下,物质在水中的溶解是由水同该物质水合的能量来补给的。由于活性剂分子的疏水基部分具有从水中排出的趋势,因此在CMC以下浓度范围内,它以单分子状态吸附在溶液表面,使界面
自由能减少,体系得到稳定。在CMC以上时,由于溶液表面上的定向吸附达到饱和值,为减少界面自由能,从水中排出的意义只能形成缔合物。
当活性剂在水中以单分子状溶解时,由于在疏水基部形成了冰样结构,因此应该是这部分的熵减少。这就要使疏水基尽量从水中排出,这时烃链之间发生缔合,冰样结构被破坏,回复成自由水分子。在这个过程中熵增大,形成了胶束。胶束生成,熵之所以具有较大的正值原因正如上所述。因而胶束的形成不单由于水分子与烃之间的相斥或疏水基之间的范得华力所引起的。
烃链周围冰样结构的破坏是胶束形成的推动力,而胶束的形成使自由能减少,此外,离子性亲水基之间,如互相接近,则自由能增加,在整个体系自由能变为最小时形成了热力学上稳定的有一定大小的胶束。离子性表面活性剂在水中的缔合数n=50~60【1】。
一般认为在CMC以上时胶束与单体是共存的,胶束中的分子以半衰期为10-3s的速度不断离合集散,一面和单体保持平衡。从理论上有2种见解,一种是把胶束作为在CMC以上分离成液状的假相(pseudo phase)的相分离理论【1】,另一种则是从质量作用定律考虑的。
由于表面活性剂具有双亲结构，分子有自水中逃离水相而吸附于界面上的趋势，但当表面吸附达到饱和后，浓度再增加，表面活性剂分子无法再在表面上进一步吸附，这时为了降低体系的能量，活性剂分子会相互聚集，形成胶束。开始明显形成胶束的浓度称为临界胶束浓度（CMC）。
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，因此，通过测定溶液的某些物理性质的变化，可以测定CMC。CMC可看作是表面活性对溶液的表面活性的一种量度。因为CMC越小，则表示此种表面活性剂形成胶束所需浓度越低，达到表面饱和吸附的浓度越低。
测定溶液临界胶束浓度的方法有多种，如表面张力法、光散射法、比色法、浊度法、电导率法等，本实验采用电导率法、紫外分光光度法（用N,N-二乙基苯胺作为探针）。
3、电导法
电导是表征物质导电能力的物理量，通常用G表示，其数值为电阻的倒数。
G=1/R
电导的国际单位为西门子，用S表示。
电导率（以κ表示）表示单位长度、单位面积的导体所具的电导。对电解质溶液而言，其电导率表示距离为单位距离的两极板间含有单位体积的电解质溶液时的电导。电导率的国际单位为S/m 。
电导率法是测定离子型表面活性剂临界胶束浓度的一种经典方法。离子型表面活性剂在稀溶液中能电离,分别以正、负离子的形式存在,其稀溶液的性质与正常的强电解质溶液相似,溶液的电导率随浓度的上升而增加。离子型表面活性剂的导电性质在CMC前后有很大不同。在CMC之前,离子型表面活性剂分子以单个分子导电,浓度增加,电导率成正比的增大;在CMC之后,以单体分子和胶束聚集体的形式导电,增加表面活性剂浓度,电导率的增大率大大减少。在浓度一电导率图上表现为前后直线斜率的变化,两条不同斜率的直线的交点所对应的浓度即CMC【2】。
4、紫外分光光度法：
（1）、紫外吸收分光光谱也是确定表面活性剂CMC值得一种简单、准确的有效方
法，可测定多种表面活性剂，特别是混合表面活性剂体系的CMC值。用紫外吸收分光光谱法测定CMC时，不同的溶液有不同的特征谱,将待测样品配成一定浓度的溶液,测得不同浓度下的紫外吸收波长λmax,绘制λmax与C曲线,曲线转折点处的浓度即为表面活性剂的CMC值。该方法的关键是寻找一种理想的光度探针,其λmax对表面活性剂聚集体微环境下的性质要很敏感,其敏感性越强,对CMC的测定越可靠。表面活性剂浓度高于CMC时,探针增溶于胶束内核的碳氢环境中,探针的最大吸收波长λmax接近于其在正辛烷中的值,而浓度低于CMC时,λmax 值接近于其在水中的值。紫外吸收范围内,探针在不同表面活性剂浓度时的最大吸收波长λmax对表面活性剂浓度的曲线转折点即为CMC。
（2）、紫外可见分光光度计的构造
分光光度计按波长范围分类，波长在420～700nm范围的称可见分光光度计。波长在200～1000nm范围的称紫外可见分光光度计。紫外可见分光光度计是目前厂矿及学校应用比较广泛的分光光度计。分光光度计基本构造相似，是由图3所示的几个主要部件构成。
光源单色器吸收池检测器测量系统
图1 紫外分光光度计流程图
（3）、N,N-二乙基苯胺(DEA)探针
N,N-二乙基苯胺(DEA)探针增溶于表面活性剂胶束内心的碳氢环境中，可用作表面活性剂CMC测定的光度探针。不同浓度的表面活性剂在紫外光的照射下能够吸收不同波长的光，在表面活性剂未达到临界胶束浓度时，紫外吸光λmax随浓度变化平稳，当浓度达到CMC附近时，紫外吸光λmax出现一个大的转折，然后继续增大浓度时，紫外吸光λmax随着浓度增大而不断增加。而表面活性剂的CMC 恰好出现在转折点处。
c
图2 λmax与表面活性剂浓度的
关系
（三）本文目标
1、了解表面活性剂临界胶束浓度（CMC）的定义及常用测定方法。
2、用电导法及紫外可见分光光度法测定表面活性剂的CMC。
3、培养学生用不同方法对同一问题进行研究分析的能力。
二、仪器与试剂
1、电导法
仪器：电导率仪一台（DDS-11A型电导率仪）DJS-1型镀铂黑电极1支；恒温电导
池1个；恒温槽一个（SYC-15B超级恒温水浴槽，南京桑力电子设备厂）；分析天平一台（公用）； 1000ml烧杯1个； 100ml容量瓶若干；1L容量瓶一个； 10ml 移液管各1个；25ml移液管各1个。
药品：十二烷基三甲基溴化铵（分析纯），蒸馏水。
2。紫外分光光度法
仪器：紫外分光光度计；分析天平一台（公用；100ml容量瓶若干；1L容量瓶一个；1000ml烧杯1个；石英比色皿2个；10ml、25ml移液管各1只；超声波仪（公用）。
试剂：十二烷基三甲基溴化铵 (分析纯) ，N,N-二乙基苯胺，蒸馏水。
二、实验方法
溶液配制
①配制母液（浓度为0.04 mol?L– 1）
准确称取十二烷基三甲基溴化铵12.3336g，在1000ml大烧杯中加入适量蒸馏水溶解，避免产生气泡，在超声波仪中振荡至完全溶解，然后转入1L容量瓶中，再用少许蒸馏水洗涤烧杯三次，洗涤液也转入容量瓶中。再加蒸馏水放入超声波仪中，一段时间后取出冷却至室温，加蒸馏水至刻度，定容（注意要尽可能的避免气泡出现）。
②分别移取0ml，15 ml，25 ml ，30ml，35ml，40 ml，45 ml，50 ml，55ml，65 ml，75 ml，85ml，100 ml母液，转入13个100 ml容量瓶中定容并贴上标签，分别得到0.000mol/L，0.006mol/L，0.010mol/L，0.012mol/L，0.014mol/L，0.016mol/L，0.018mol/L，0.020mol/L，0.022mol/L，0.026mol/L，0.030mol/L，0.034mol/L，0.040mol/L的十二烷基三甲基溴化铵溶液。
（一）、电导法
1、实验步骤
电导法测定(25oC时)不同浓度表面活性剂的电导率
①调节超级恒温槽温度为26℃（根据超级恒温槽内部的校正我们组使用超级恒温槽的温度要调至26oC才能满足实验要求）。
②打开电导率仪的电源开关，将“量程选择”旋钮扳到最大测量挡，将“校正--测量”开关扳到“校正”位置，将“温度补偿”旋钮调到“25℃”。调节“常数
校正”旋钮至1。018。
③取适量已经配好的溶液在恒温槽中恒温15min。
④调至电导率仪的“测量”档，选择适当的量程依次测得以上13种浓度的十二烷基三甲基溴化铵溶液电导率，记录数据。
2、实验数据记录及处理
量取母液体积
C mol/L K溶液 /us K /us
V/ml
0 0 5.65 0
15 0.006 571 565.35
25 0.01 966 960.35
30 0.012 1140 1134.35
35 0.014 1344 1338.35
40 0.016 1426 1420.35
45 0.018 1509 1503.35
50 0.02 1619 1613.35
55 0.022 1695 1689.35
65 0.026 1842 1836.35
75 0.03 1967 1961.35
85 0.034 2080 2074.35
100 0.04 2290 2284.35
图3
以溶液浓度为横轴，其对应的电导率为纵轴作图如下：
图4
联立两个直线方程解得转折点的浓度 C=0.014908mol/L
3、误差计算
查得十二烷基三甲基溴化铵的临界胶束浓度（CMC）的理论浓度为0.016 mol/L 绝对误差：（0.014908-0.016）mol/L=-0.001092 mol/L
相对误差：|-0.001092|/0.016*100%=6.825%
（二）、紫外分光光度法
1、实验步骤
①打开TU-1810型紫外分光光度计开关。仪器初始化。仪器进行自检,大约需要如果自检各项都正常后，进入工作界面，预热半小时后，便可进入以下操作。
②分别将13组100ml的容量瓶中的溶液转移至50ml的容量瓶中，然后在每个50ml 容量瓶中滴加2ul N,N-二乙基苯胺,将容量瓶置于超声波仪中，使N,N-二乙基苯胺完全溶解到溶液中，最后将溶液恒温15min。
③光谱扫描。根据屏幕菜单提示进入光谱扫描。设置光谱扫描参数：
波长范围（先输长波再输短波，一般设置为200nm到400nm）；
测光方式 Abs；
扫描速度快速；
采样间隔（一般1nm或0.5nm）；
记录范围（一般为 0--1）。单击Return退出参数设置。
④基线校正:选择基线校正按键，在样品池中加入蒸馏水作为参比溶液，基线校正完后单击存入基线，取出参比溶液。
⑤扫描倒掉取出的参比溶液，在比色皿中加入0.006mol?L –1的十二烷基三甲基溴化铵溶液。单击START进行扫描，当扫描完毕后，单击F2,输入阀值1检出图谱的峰值，测量溶液的最大吸收波长。
⑥取出比色皿，换用下一个浓度的溶液，充分润洗。测定0.010mol?L –1的十二烷基三甲基溴化铵溶液的最大吸收波长。以此类推，依次测量其他浓度溶液的最大吸收波长。
⑦测量完毕后，关闭开关，取下电源插头，取出样品池洗净、放好，盖好比色皿箱室盖和仪器。
2、实验数据记录及处理
量取母液体积
C mol/L λmax /nm
V/ml
0 0 249.5
15 0.006 253
25 0.01 254.5
30 0.012 256
35 0.014 258
40 0.016 258.5
45 0.018 260
50 0.02 261
55 0.022 260.5
65 0.026 261
75 0.03 261
85 0.034 261
100 0.04 261.5
图5
以溶液浓度为横轴，其对应的λmax为纵轴作图如下：
图6
由表5和表6可得：在实验温度为25℃的条件下，由紫外法测得溶液在浓度为
0.02mol·L-1和0.022mol·L-1之间，其最大波长发生变化，取其中间值作为次条
件下十二烷基三甲基溴化铵的CMC的值为0.021mol?L - 1 。
3、误差计算
查得十二烷基三甲基溴化铵的临界胶束浓度（CMC）的理论浓度为0.016 mol/L 绝对误差：（0.021-0.016）mol/L=0.005 mol/L
相对误差：|0.005|/0.016*100%=31.25%
四、结论
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，根据实验图像在转折点处：
电导法测得的十二烷基三甲基溴化铵的临界胶束浓度（CMC）的值为0.01481 mol/L
紫外分光光度计测得的十二烷基三甲基溴化铵的临界胶束浓度（CMC）的值为
0.021mol?L - 1
五、结果讨论（横向及纵向分析）
1、实验误差：
①在溶液的配制中产生些许气泡，因为十二烷基三甲基溴化铵溶于水中一摇晃就
会起泡泡，导致读数不精确。在超声波中气泡不消失，或溶解不完全会使母液本
体中的溶液浓度偏低，从而产生了实验误差。
②配置不同溶度的溶液时可能存在着移取溶液的不准确，是配置的溶液又引入了误差。
③仪器本身也存在误差，且实验作图时也引入了大量误差。
2、通过分析实验数据，由图4可知，有些点有点偏离线性关系，出现这种误差的原因可能是：
①电导率仪读数时存在一定的偏差。
②实验中温度不稳定，温度对电导率也有一定的影响。
3、通过分析实验数据，由图5、6可知实验测量值与理论值偏差较大，造成这么大的误差可能的原因有：
①在进行紫外实验时，加入的N,N-二乙基苯胺未能和溶液混合均匀也有可能引入实验误差。
②加入N,N-二乙基苯胺的量对实验结果也有影响。
③溶液中存在杂质对实验的影响非常大，很可能造成多峰值，无法确定最大峰值。
4、对比电导法与紫外分光光度计法
实验得出的十二烷基三甲基溴化铵的CMC的值均与理论数据有一定的偏差，用紫外法测得偏大，而用电导法测得实验结果偏小，实验所用的母液是一个，应该是配置不同浓度的溶液时引入了较大的误差，导致两种实验结果会出现严重的不一致。
电导法的特点电导法的优势是取样少、操作简便、数据准确。但只限于离子性表面活性剂,对较高表面活性的表面活性剂(即CMC很小)有很高灵敏度;过量无机盐会降低测定灵敏度,因此,需用电导水配制溶液。同时,电导法还可用于难溶性药物溶解度的测定、药物有效期的预测、药物含量的测定及乳浊型制剂类型的确定等。
紫外分光光度计方法的特点该方法简单、准确而有效,可测定多种表面活性剂(特别是混合表面活性剂体系)的CMC值。由于该方法受盐类等杂质影响较小,因此,可以用于纯度不高的工业用混合表面活性CMC值的测定【3】。
六、注意事项
1、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。
2、为避免气泡形成，保证表面活性剂完全溶解，影响浓度的准确性，在配制溶液时不能搅拌，定容时水要沿瓶壁缓缓加入。
3、试验中应用石英比色皿，不能用手触摸光面的表面，同时要润洗干净比色皿。
4、加入的量一定不要太多，以避免影响以后的紫外吸收光光谱的效果，会出现峰值溢出的现象，可能读不出数据。
七、参考文献
【1】北原文雄，王进康腾，早野茂夫等。孙绍曾，卫样元等译。表面活性剂，物性，应用化学生态学化学工业出版社，1984
【2】邹耀洪,鱼维洁。温度、氯化钠及乙醇对离子型表面活性剂临界
【3】赵喆,王齐放，表面活性剂临界胶束浓度测定方法的研究进展
设计实验 室温：26.3℃表 大气压：101.27KPa 面 活的 指导老师：性临 剂界 胶 束及 浓其 度影 定响 因 素 2010年5月22日
表面活性剂的临界胶束浓度的测定及其影响因素 摘要：表面活性剂由于具有润湿或抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗涤、防腐、抗静电等一系列物理化学作用及相应的实际应用，成为一类灵活多样、用途广泛的精细化工产品。表面活性剂除了在日常生活中作为洗涤剂，其他应用几乎可以覆盖所有的精细化工领域。临界胶束浓度可体现表面活性剂的性能，本文通过测表面张力探求其临界胶束浓度。 关键字：表面活性剂物理化学应用临界胶束浓度表面张力 引言： 随着科技飞速发展和现代文盟的不断进步，人们对表面活性剂的使用要求也越来越高，即温和，易生物降解和多功能性，强调使用安全，生态保护和提高效率。可通过测其临界胶束浓度CMC来反映表面活性剂的性能。 临界胶束浓度CMC是表面活性剂分子缔合形成胶束的最低浓度。 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐（AES）在25℃时呈白色或浅黄色凝胶状膏体，无异味，活性物含量(%) 68-72，游离油(%) ≤3.5，硫酸钠(%) ≤1.5，PH值(25℃，2%样品水溶液) 7.0-9.5，色泽(klett，5%活性物水溶液) ≤30，临界胶束浓度约0.003 mol / L，易溶于水，具有优良的去污、乳化、发泡性能和抗硬水性能，温和的洗涤性质不会损伤皮肤；广泛应用于香波、浴液、餐具洗涤剂、复合皂等洗涤化妆用品；用于纺织工业润湿剂、清洁剂等。 本实验通过测其表面张力来找其临界胶束浓度；表面张力测定适合于离子表面活性剂和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定，无机离子的存在也不影响测定结果，在表面活性剂浓度较低时，随着浓度的增加，溶液的表面张力急剧下降，当达到临界胶束浓度时，表面张力的下降则很缓慢或停止，以表面张力对表面活性剂浓度的对数作图，曲线转折点相对应的浓度即为CMC。 在表面活性剂溶液中添加盐（含反电离子），使其临界胶束浓度下降；醇对表面活性剂临界胶束浓度的影响较复杂，但一般地随醇加入量增大而减小，其减小程度与醇的结构有关，对于脂肪醇来说，其减小表面活性剂临界胶束浓度的能力随碳氢键增加而增加，因为醇分子能穿入胶束形成混合胶束，减小表面活性剂离子间排斥力，同时由于醇分子的加入使体系的熵值增大，所以胶束易于形成和
品名CAS号分子式 十二烷基三甲基溴化铵1119-94-4 C12H25(CH3)3 NBr 十二烷基三甲基氯化铵112-00-5C12H25(CH3)3 NCl 十四烷基三甲基溴化铵1119-97-7C14H29(CH3)3NBr 十四烷基三甲基氯化铵4574-04-3C14H29(CH3)3 NCl 十六烷基三甲基溴化铵57-09-0C16H33(CH3)3 NBr 十六烷基三甲基氯化铵112-02-7C16H33(CH3)3 NCl 十八烷基三甲基氯化铵112-03-8 C18H37(CH3)3NCl 十八烷基三甲基溴化铵1120-02-1 C18H37(CH3)3NBr 苯扎氯铵63449-41-2 C17H30NCl 苯扎溴铵7281-04-1 C21H38BrN 四甲基氯化铵75-57-0(CH3)4NCl 四甲基溴化铵64-20-0(CH3)4NBr 四甲基硫酸氢铵103812-00-6(CH3)4NHSO4 四甲基醋酸铵10581-12-1(CH3)4CH3COON 四甲基碘化铵75-58-1(CH3)4NI 四乙基溴化铵71-91-0(C2H5)4NBr 四丙基氯化铵5810-42-4(C3H7)4NCl 四丙基溴化铵1941-30-6(C3H7)4NBr 四丁基氯化铵37451-68-6(C4H9)4NCl 四丁基溴化铵1643-19-2(C4H9)4NBr 四丁基硫酸氢铵32503-27-8(C4H9)4NHSO4
四丁基氟化铵87749-50-6(C4H9)4NF 四丁基醋酸铵10534-59-5(C4H9)4CH3COON 四丁基碘化铵311-28-4(C4H9)4NI 甲基三乙基氯化铵10052-47-8CH3(C2H5)3NCl 甲基三丁基氯化铵56375-79-2CH3(C4H9)3NCl 甲基三辛基氯化铵5137-55-3CH3(C8H17)3NCl 甲基三辛、癸基氯化铵63393-96-4CH3[(CH2)7CH3]3NCl 甲基三辛基氯化铵水溶液5137-55-3CH3(C8H17)3NCl 双十烷基二甲基氯化铵7173-51-5 (C10H21)2(CH3)2NCl 双十二烷基二甲基氯化铵3401-74-9 (C12H25)2(CH3)2NCl 双十八烷基二甲基氯化铵107-64-2 (C18H37)2(CH3)2NCl 双十烷基二甲基溴化铵2390-68-3 (C10H21)2(CH3)2NBr 双十二烷基二甲基溴化铵3282-73-3 (C12H25)2(CH3)2NBr 双十八烷基二甲基溴化铵3700-67-2 (C18H37)2(CH3)2NBr
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各种餐具洗涤剂配方 手洗洗涤剂 手工洗碟剂 配方1 组分w/%组分w/% C12烷基苯磺酸钠10～20，染料、香精、防腐剂适量，乙醇5～10椰油脂肪酸二乙醇酰胺3～5，壬基酚(EO)9醚5～10，水余量。 配方2 组分w/%组分w/% 焦磷酸四钾（60%溶液）20，氢氧化钾（45%溶液）35，Kasil硅酸钾30水10，高氯酸钠（15%溶液）5。 配方3 组分w/%组分w/% 十二烷基苯磺酸钠(45%溶液)51.00，柠檬酸(50%溶液，加到pH值7.5)0.25，十二烷基苯磺酸钠(60%溶液)20.00，水余量，氧化二甲基十四烷基胺6.00。
手洗餐具洗涤剂 配方1 组分w/%组分w/% 烷基硫酸盐30，烷基聚苷5，C12～14脂肪酸N-甲基葡糖酰胺5.0，枯烯磺酸钠3，C12烷基二甲基氧化胺3，乙醇4，氯化镁1.5，水+添加剂余量。 说明：本品含有多羟基脂肪酸酰胺和泡沫增强剂，适用于洗涤餐具，具有良好的清洁和发泡性能。 配方2 组分w/%组分w/% 葡糖单癸酸酯10.0，乙醇2.0，月桂酸二乙醇酰胺10.0，水余量。 说明：本品对皮肤温和，不发黏，可用于餐具和其他家用洗涤剂。 配方3 组分w/%组分w/% 烷基硫酸钠11.5，磺化丁二酸钾2.6，烷基(EO)3，醚硫酸钠14.0，膨润土2.5，椰油酸单乙醇酰胺5.0，乙醇9.5，单乙醇胺3.0，焦磷酸钾1.0，亚硫酸钠12.5，碳酸钾0.1，氮川三乙酸钠5.0，水余量。
说明：亚硫酸钠还原剂和单乙醇胺蛋白变性剂在手洗餐具洗涤剂中，在浸泡餐具时能迅速除去蛋白质和糖类污垢。 配方4 组分w/%组分w/% C12烷基(EO)3醚硫酸钠，15.0二辛基氧化胺(EO)2，化合物10.0，乙醇5.0，水余量说明本品渗透性好，去污力强。 配方5 组分w/%组分w/% 碳酸钠10.0，三聚磷酸钠40.0，淀粉酶1.0，焦硅酸钠12.0，蛋白酶1.0，硫酸钠10.0，DTA2.0，烷基聚氧乙烯醚1.5，过硼酸钠四水合物15.0，氯化钠0.1，稳定剂0.4，水余量 配方6 组分w/%组分w/% 椰油脂肪酸单乙醇酰胺(EO)108.0，椰油脂肪酸二乙醇酰胺8.0，月桂基二甲基氧化胺3.0，水余量说明本品对皮肤无刺激性，去污力强，泡沫多。 手洗餐具洗涤粉 配方 组分w/%组分w/% A.硅酸钠26，氯化钠9，三聚磷酸钠25， B.聚氧乙烯月桂醇醚1，硫酸钠20
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
分光光度法测定水中十六烷基三甲基溴化铵 许贤芳0914020104 给排水1班 摘要：通过可见光谱法研究十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）与甲基橙（MO）的显色反应，提出以分光光度计进行测定水中十六烷基三甲基溴化铵的方法。由于MO在水体中和阳离子表面活性剂发生的褪色反映，MO与CTAB在20%乙醇-水溶液发生反应形成淡黄色离子缔合物，以MO的最大吸收波长470nm为测定波长，CTAB质量浓度在0-6.0×10-4 mol/L范围内遵守朗伯-比尔定律，摩尔吸光系数ε=1.404×103 L·mol-1·cm-1。该方法具有较高的灵敏度与良好的选择性，操作简捷易行，适用于水样中CTAB的测定，结果满意。 绪论 十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）可作为柔软剂、浮选剂、杀菌剂和固化剂等，在医药、日用化工、纺织工业等领域应用广泛，其中部分洗涤液直接排入废水系统，不仅直接对水生坏境造成严重破坏，而且难以被微生物迅速降解，导致严重的水质污染，所以准确便捷地测定水中阳离子表面活性剂的含量，对于研究其在水体中的转化及对周遭环境的影响具有重大意义。[1][2] 常规测定阳离子表面活性剂的方法有两相返滴定法、示波极谱法、流动注射在线萃取荧光法、共振瑞利散射光谱法。但上述方法存在操作复杂、过程繁琐等弊端。而分光光度法操作简捷易行，测量快速准确，甲基橙与十六烷基三甲基溴化铵在20%乙醇-水溶液中的相互作用，褪色反应明显，且无需萃取步骤，具有较高的灵敏度与良好的选择性，可适用于水中阳离子表面活性剂——十六烷基三甲基溴化铵的测定，结果满意。 1 材料与方法 1.1 主要仪器与试剂 721型分光光度计，上海第三分析仪器厂；FA-1604电子天平，上海天平仪器厂；甲基橙(MO)、十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）乙醇、盐酸(HCl)、氢氧化钠（NaOH）均为分析纯；去离子水。 1.2 实验方法 分别配置2.5×10-3 mol/L的MO溶液；1.0×10-2 mol/L和5.0×10-3 mol/L的CTAB溶液。于50mL比色管中，先加入一定体积的1.0×10-2 mol/LCTAB，再加入1.0mL2.5×10-3 mol/L 的MO，用HCl或NaOH调节溶液酸碱度，以去离子水稀释至刻度，摇匀，放置10min。在分光光度计上用1cm的石英比色皿，以试剂空白为参比，于最大吸收波长下测量缔合物溶液的吸光度。 2 结果与讨论 2.1 MO-CTAB吸收光谱与测定波长的选择 按照实验方法，加入一定体积的乙醇（分析纯），以去离子水为参比，用分光光度计测定5.0×10-5 mol/LMO对6.0×10-4 mol/LCTAB在乙醇溶液中的吸光度(A)。以波长（λ）为横坐标，以A为纵坐标，作图，见图1。
1．产品成分/组成信息产品名称: 十二烷基二甲基苄基氯化铵 CAS:8001-54-5/ 63449-41-2/139-07-1 含量: ≥44% 2．危害性概述 接触途径 眼、皮肤、吸入、误服。 眼睛 引起损伤。 皮肤 引起灼伤。 吸入 吸入可能有害，?该物质对组织、粘膜和上呼吸道破坏力强。 误服 对人体有害，?引致灼伤。。 3．急救措施 吸入 转移至新鲜空气处，饮温开水，若停止呼吸，进行人工呼吸。 眼睛 立即用流动冷水或生理盐水冲洗至少15分钟，就医。 皮肤 脱去被污染的衣着，用大量的清水和肥皂水冲洗。被污染的衣服需洗干净后再用。 误服 饮大量温开水，就医。 4．消防措施 燃烧性 可燃 闪点 无资料。 自燃温度 无意义。
有害燃烧产物 氮氧化物和氯化物。 灭火方法 干粉,泡沫,沙土,二氧化碳, 雾状水。 特殊灭火措施 佩戴自给式呼吸器。 5．泄漏应急处理 收容，用干砂或吸附材料吸收，置于容器内待处置。 6．操作处置和储存 储存与作业要求 不要接触。储存于阴凉、干燥、通风库房内，密闭容器，避免高温和阳光直射，远离火源，远离禁配物。 7．接触控制/个人防护 工作场所职业接触限值 无规定。 工程控制 一般应采用全面通风。 手套 防护手套。 眼保护 建议带防护眼镜。 呼吸保护 一般不需要。在可能接触蒸气/气雾的场合，佩戴空气净化式呼吸器。 其它保护用具 根据生产作业规程而定。 8．物理/ 化学性质 外观: 无色至淡黄色粘稠透明液体。 分子量: 340.00 熔点: 60°C。 沸点: 无资料。 密度g/cm3（25°C）: 0.980。 蒸汽压（mmHg）: 无数据。 蒸汽密度(空气=1): 无数据。 蒸发率(水=1): 无数据。
A a-SAA 阴离子表面活性剂 AACG 烷基两性羧基甘氨酸盐 AACP 烷基两性丙氨酸盐 AAG 烷基两性甘氨酸盐 AAOA 烷基酰胺丙基氧化胺 AAP 烷基丙氨酸盐 AAPB 烷基酰胺丙基甜菜碱 AASB 烷基酰胺丙磺基甜菜碱 ARS 支链烷基苯磺酸盐 AEO(n) 脂肪醇聚氧乙烯醚(n) AEC 醇醚羧酸盐 AS 烷基硫酸盐 AESS 脂肪醇聚氧乙烯醚琥珀酸酯磺酸钠AE 脂肪醇聚氧乙烯醚 AES 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐 ABS 硬性苯磺酸盐 AOS 烯基磺酸盐 AG 烷基甘氨酸盐 AGS 烷基甘油醚磺酸盐 APG 非离子烷基糖苷 AIDA 烷基亚氨基二乙酸盐 AIDP 烷基亚氨基二丙酸盐 Ale(2)S 月桂醇醚(2)硫酸铵盐 ALs 月桂醇硫酸酯铵盐 Am/DIFAG乙酸甘油单、二酸酯 AMT 长链酰基-N-甲基牛磺酸钠(1gepon T) AOS a -烯烃磺酸盐 APAC 长链烷基低聚氨基酸,烷基聚胺羧酸盐APG 烷基低聚糖苷 APES 烷基酚聚氧乙烯醚硫酸盐 C CAPG 阳离子烷基糖苷 CHSB 十六烷基羟基磺丙基甜菜碱 CAPB 椰油酰胺丙基甜菜碱 CAB 椰油酰胺甜菜碱 CAMA 椰油基咪唑啉甜菜碱 CAPO 椰油酰胺丙基氧化胺 CoACG 椰油基两性羧基甘氨酸盐 c-SAA 阳离子表面活性剂 CCACP 椰油基两性羧基丙氨酸盐 CoAG 椰油基两性甘氨酸盐 CoAHSB 椰油酰胺丙基羟基磺基甜菜碱CoAP N-椰油基-b-丙氨酸盐
CoAPB 椰油酰胺丙基甜菜碱CoASB 椰油酰胺磺丙基甜菜碱CoB 椰油基甜菜碱 CoDEA 椰油基二乙醇酰胺 CoIDP 椰油亚氨基二丙酸盐CCMEA 椰油单乙醇酰胺 CoMT 椰油酰基-N-甲基牛磺酸钠CoNnAa 椰油基低聚丙基甘氨酸CoSB 椰油基磺丙基甜菜碱 CM/DFAG 柠檬酸甘油单、二酸酯CPC 十六烷基氯化吡啶 CSB 十六烷基磺基甜菜碱 CAPG 阳离子烷基糖苷 CMEA 椰油酸单乙醇酰胺 CAPB 椰油酰胺丙基甜菜碱 CAB 椰油酰胺甜菜碱 CAMA 椰油基咪唑啉甜菜碱 CTAB 十六烷基三甲基溴化铵CTAC 十六烷基三甲基氯化铵 D DAC5 十二烷基两性羧基甘氨酸盐DAES 十二胺乙基磺酸钠 DAP N-十二烷基-b-丙氨酸盐DAPB 十二酰胺丙基甜菜碱DAPSB 十二酰胺丙基磺基甜菜碱DB 十二烷基甜菜碱 DDBAC 十二烷基二甲基苄基氯化铵DDEAC 双十烷基双甲基氯化铵DDG 十二烷基二(氨乙基)甘氨酸DEACG 癸基两性羧基甘氨酸盐DEAP N-十烷基-b-丙氨酸盐 DEB 十烷基甜菜碱 DEEO(n) 十烷基聚氧乙烯醚(n) DEO(n) 十二醇聚氧乙烯醚(n) DETAC 十烷基三甲基氯化铵 DG 十二烷基甘氨酸 DHSB 十二烷基羟基磺丙基甜菜碱DIC 十二烷基咪唑啉阳离子 DIDP 十二烷基亚氨基二丙酸盐DMBB 十二烷基甲基苄基甜菜碱DMG 十二烷基氨乙基甘氨酸 DMT 十二酰基-N-甲基牛磺酸钠DOA 十二烷基二甲基氧化胺 DPB 十二烷基二甲基丙基甜菜碱
表面活性剂分类及应用 1 前言(/ 表面活性剂的种类很多，按其产量排序分别为：阴离子占56%，非离子占36%，两性离子占5%，阳离子占3%。 2 阴离子表面活性剂 2.1 阴离子表面活性剂磺酸盐 此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α-烯基磺酸钠。直链烷基苯磺酸钠别名LAS 或ABS，为白色或淡黄色粉状或片状固体，可溶于水，虽然在较低温度下水溶性较差，常温下在水中的溶解度是3以下，但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。它对碱、稀酸和硬水都比较稳定，分解温度240℃。10%溶液刺激指数5.0，微生物降解率80%～90%，LD50为1300～2500 mg/kg。 α-烯基磺酸钠别名AOS。活性物含量38%～40%时，外观为黄色透明液体，极易溶于水。它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性；30℃ 3天，pH2、pH4、pH10，水解率均为0。它对皮肤的刺激性小，微生物降解率为100%，LD50为1300～2400 mg/kg。 其中，LAS一般不用于洗发香波，也很少用于淋浴液，常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右，在衣用液体洗涤剂中LAS 所占比例的实际调节范围很宽。LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系“LAS-AES-FFA”。应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有“LAS-皂基-η·SAA”。值得注意的是，LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果，“LAS-FFA”体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。 LAS是产量最大（290 kt/a），价格最便宜的合成表面活性剂品种。LAS在产量居前5 位的合成表面活性剂中价格最低，在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。LAS 突出的优点是稳定性好、去污力好、价格低廉，突出的缺点是刺激性大。 AOS在磺酸盐品种中，性能最好，具有一般磺酸盐的优点或其优点更为突出，而不具有一般磺酸盐的缺陷。AOS是洗发香波和淋浴液中常见使用的主表面活性剂之一。在其它液体洗涤剂中的应用也会随产品国产化的实现(价格下降)而逐步增多。AOS突出的优点是稳定性好，水溶性好，配伍性好，刺激性小，微生物降解也非常理想；突出的缺点是价格在阴离子表面活性剂中是较贵的。 2.2 阴离子表面活性剂硫酸盐) 此类活性剂常见的有脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和十二烷基硫酸钠。脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠别名AES，醇醚硫酸钠。它易溶于水，活性物含量70%时外观为淡黄色粘稠液体(半透明)，
表面活性剂 1·表面活性剂在浓度很低时，能显著降低溶剂（一般是水）的表（界）面张力，从而明显改变体系的表（界）面性质和状态的物质称为表面活性剂。 2·临界胶束浓度 形成表面活性剂完整胶束的最低浓度叫做表面活性剂的临界胶束浓度。 3·双亲结构 在同一个表面活性剂分子中同时具有亲油基和亲水基。 4·乳化 互不相溶的两种液体中一种液体以微小微粒分散于另一种液体中的现象叫乳化。5·分散 一种固体以微小粒子的形式均匀的散布于另一种液体中的现象叫分散。 6·浊点 浊点又叫雾点。非离子表面活性剂的特性。（含醚键或酯基的）非离子表面活性剂在水中的溶解度随温度升高而降低，当达到一定温度时溶液开始变浑浊，这一温度叫浊点。 7·等电点 等电点是两性表面活性剂的特性。两性表面活性剂也有一个等电区域，即正、负离子离解度相等时溶液的pH值范围，这就是两性表面活性剂的等电点。8·HLB值 表面活性剂为具有亲水基团和亲油基团的两亲分子，表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度的量，定义为表面活性剂的亲水亲油平衡值。 9、HLB基团数 如果HLB值是由表面活性剂分子中各种结构基团贡献的总和，则每个基团对HLB值的贡献可用数值表示，此数值称为HLB基团数 10·乙氧基化 在酸性或者碱性催化剂下，向有机分子内引入乙氧基的反应，称为乙氧基化反应11·润湿性 润湿性是固体界面由固气界面转变为固液界面的现象。 定义：润湿作用固体表面的一种流体被另一种流体所取代的过程。 12·克拉夫（特）krafft点 克拉夫特点(Krafft Point)。离子型表面活性剂在温度较低时溶解度很小，但随温度升高而逐渐增加，当到达某一特定温度时，溶解度急剧陡升，把该温度称为克拉夫特点(又称临界溶解温度)。
表面活性剂(surfactant)，是指具有固定的亲水亲油基团，在溶液的表面能定向排列，并能使表面张力显著下降的物质。表面活性剂的分子结构具有两亲性：一端为亲水基团，另一端为憎水基团；亲水基团常为极性的基团，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及其盐，也可是羟基、酰胺基、醚键等；而憎水基团常为非极性烃链，如8个碳原子以上烃链。表面活性剂分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂等。 表面活性剂分类及应用 1 、前言 表面活性剂的种类很多，按其产量排序分别为：阴离子占56%，非离子占36%，两性离子占5%，阳离子占3%。 2 、阴离子表面活性剂 阴离子表面活性剂磺酸盐 此类活性剂常见的有直链烷基苯磺酸钠和α-烯基磺酸钠。直链烷基苯磺酸钠别名LAS或ABS，为白色或淡黄色粉状或片状固体，可溶于水，虽然在较低温度下水溶性较差，常温下在水中的溶解度是3以下，但在复配表面活性剂体系中溶解性很好。它对碱、稀酸和硬
水都比较稳定，分解温度240℃。10%溶液刺激指数，微生物降解率80%～90%，LD50为1300～2500 mg/kg。 α-烯基磺酸钠别名AOS。活性物含量38%～40%时，外观为黄色透明液体，极易溶于水。它在广泛的pH值范围内都有较好的稳定性；30℃ 3天，pH2、pH4、pH10，水解率均为0。它对皮肤的刺激性小，微生物降解率为100%，LD50为1300～2400 mg/kg。 其中，LAS一般不用于洗发香波，也很少用于淋浴液，常用于衣用液体洗涤剂和洗洁精(餐具液洗剂)。其在洗洁精中LAS可占表面活性剂总量的一半左右，在衣用液体洗涤剂中LAS所占比例的实际调节范围很宽。LAS的水溶性主要是体现在较高温度之下(如60℃)和与某些表面活性剂复配的条件下。应用于洗洁精比较典型的复配体系是三元体系“LAS-AES-FFA”。应用于衣用液体洗涤剂的复配体系有“LAS-皂基-η?SAA”。值得注意的是，LAS直接与非离子表面活性剂烷基醇酰胺复配不一定能取得好的效果，“LAS-FFA”体系不稳定且粘度小和外观为白乳状。 LAS是产量最大（290 kt/a），价格最便宜的合成表面活性剂品种。LAS在产量居前5位的合成表面活性剂中价格最低，在常见阴离子表面活性剂中与皂基(脂肪酯皂)相当。LAS突出的优点是稳定性好、去污力好、价格低廉，突出的缺点是刺激性大。 AOS在磺酸盐品种中，性能最好，具有一般磺酸盐的优点或其优点更为突出，而不具有一般磺酸盐的缺陷。AOS是洗发香波和
物理化学实验报告 院系化学化工学院 班级化学071 学号07111102 姓名陈海佳
实验名称电导法测定水溶性表面活性剂的临界胶束浓度 日期2010.4.8 同组者姓名陈海佳包耀耀 室温15.79℃气压101.3 KPa 成绩 一、目的和要求 1.了解表面活性的特性及胶束形成原理; 2.掌握电导率仪的使用方法; 3.用电导法测定十二烷基硫酸钠的临界胶束浓度. 二、基本原理 具有明显”两亲”性质的分子，即含有亲油的足够长的(大于10-12个碳原子)烃基，又含有亲水的极性基团(通常是离子化的)，由这一类分子组成的物质称为表面活性剂，如肥皂和各种合成洗涤剂等，表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的，若按离子的类型分类，可分为三大类:①阴离子型表面活性剂，如羧酸盐(肥皂)，烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠)，烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等；②阳离子型表面活性剂，主要是胺盐，如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺；③非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯类。 表面活性剂进入水中，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。当溶液浓度加大到一定程度时，许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的集团，形成”胶束”。以胶束形式存在于水中的表面活性物质是比较稳定的。表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度CMC。CMC可看作是表面活性对溶液的表面活性的一种量度。因为CMC 越小，则表示此种表面活性剂形成胶束所需浓度越低，达到表面饱和吸附的浓度越低。也就是说只要很少的表面活性剂就可起到润湿、乳化、加溶、起泡等作用。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。因此，通过测定溶液的某些物理性质的变化，可以测定CMC。
测定十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂的临界胶束浓度 应化115班陈长利 摘要：凡能显著改变表面（或界面）性质的物质都称为表面活性剂。表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)作为表面活性剂的表面活性的一种量度，是表面活性溶液性质的重要表征之一。表面活性剂的一些理化性质，如表面张力, 摩尔电导率, 渗透压、浊度、光学性质等在临界胶束浓度时都有显著的变化,所以通过测定发生这些显著变化时的转变点,就可以得知。本文采用电导率法、紫外分光光度法测定CMC，并研究温度对CMC的影响关键词：十六烷基三甲基溴化铵；CMC；电导率法；温度；紫外分光光度法；荧光黄 一、实验目的 1.了解表面活性剂临界胶束浓度（CMC）的定义及常用测定方法。 2.用电导法及紫外可见分光光度法测定表面活性剂的CMC。 4.分析添加剂对CMC的影响。 二．实验原理 1、凡能显著改变表面（或界面）性质的物质都称为表面活性剂。表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的，分子既含有亲油的足够长的（大于10个碳原子）烷基，又含有亲水的极性基团。 2、若按离子的类型分类，可分为三大类:①阴离子型表面活性剂，如羧酸盐(肥皂)，烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠)，烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等；②阳离子型表面活性剂，主要是胺盐，如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺；③非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯类。 2、表面活性剂进入水中，在低浓度时呈分子状态，并且三三两两地把亲油基团靠拢而分散在水中。当溶液浓度加大到一定程度时，许多表面活性物质的分子立刻结合成很大的集团，形成”胶束”。以胶束形式存在于水中的表面活性物质是比较稳定的。表面活性物质在水中形成胶束所需的最低浓度称为临界胶束浓度CMC。CMC可看作是表面活性对溶液的表面活性的一种量度。因为CMC越小，则表示此种表面活性剂形成胶束所需浓度越低，达到表面饱和吸附的浓度越低。也就是说只要很少的表面活性剂就可起到润湿、乳化、加溶、起泡等作用。 3、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，因此，通过测定溶液的某些物理性质的变化，可以测定CMC。测定溶液临界胶束浓度的方法有多种，如表面张力法、光散射法、比色法、浊度法、电导率法等，本实验采用电导率法、紫外分光光度法（用荧光黄染料作为添加剂）。 4、CMC影响因素：CMC是表面活性剂表面活性大小的重要参数一般主要受分子结构亲水基和疏水基的大小与性质添加物和温度的影响。在表面活性剂分子中疏水基增大或疏水性增强CMC减小亲水基亲水性增强CMC增大离子型比非离子型表面活性剂的CMC大得多。中性无机盐的加入降低离子型表面活性剂的CMC而对非离子型的影响不大。温度升高对离子型和非离子型表面活性剂的CMC的影响有相反的规律前者CMC升高后者减小。此外实验方法也会对CMC产生影响。 5、电导法： 电导是表征物质导电能力的物理量，通常用G表示，其数值为电阻的倒数。 G=1/R 电导的国际单位为西门子，用S表示。 电导率（以κ表示）表示单位长度、单位面积的导体所具的电导。对电解质溶液而言，
十二烷基二甲基甜菜碱的合成 负责人：李仙粉 一、实验目的 1. 掌握甜菜碱型两性离子表面活性剂的合成原理和合成方法。 2. 了解甜菜碱型两性表面活性剂的性质和用途。 二、实验原理 两性离子表面活性剂是指同时携带正负两种离子的表面活性剂，它的表面活性剂离子的亲水基既具有阴离子部分又具有阳离子部分，是两者结合在一起的表面活性剂。 十二烷基二甲基甜菜碱又名BS-12，为无色或淡黄色透明粘稠液体，有良好的去污、气泡渗透和抗静电性能，杀菌作用温和，刺激性小。在碱性、酸性和中性条件下均溶于水，即使在等电点也无沉淀，不溶于乙醇等极性溶剂，任何pH值下均可使用，属两性离子表面活性剂。 十二烷基二甲基甜菜碱是用N,N-二甲基十二烷胺和氯乙酸钠反应合成的，反应方程式为： CH3OCH3 C12H25—N + CH2—C—O—Na+→C12H25—N+—CH2COO—+NaCl CH3Cl CH3 十二烷基二甲基甜菜碱适用于制造无刺激的调理香波、纤维柔软剂、抗静电剂、匀染剂、防锈剂、金属表面加工助剂和杀菌剂。 三、主要试剂和仪器 N,N-二甲基十二烷胺，氯乙酸钠，乙醇，盐酸，乙醚。 电动搅拌器，电热套，三口烧瓶（250mL），球形冷凝管，玻璃漏斗（90mm），温度计（0~100℃），界面张力仪，泡沫测定仪。 四、实验步骤 将三口烧瓶、温度计、电动搅拌器、球形冷凝管安装好，称取10.7g N,N-二甲基十二烷胺，放入三口烧瓶中，再称取5.8g氯乙酸钠和30mL50%的乙醇溶液，倒入三口烧瓶中，在水浴中加热至60~80℃，并在此温度下回流至反应液变成透
明为止。 冷却反应液，在搅拌情况下滴加浓盐酸，直至出现乳状液不再消失为止，放置过夜。第二天，十二烷基二甲基甜菜碱盐酸盐结晶析出，过滤。每次用10mL乙醇和水（1:1）的混合溶液洗涤两次，然后干燥滤饼。粗产品用乙醚：乙醇=2:1溶液重结晶，得精致的十二烷基二甲基甜菜碱。 测定其表面张力和泡沫性能。用不同的表面活性剂来制备洗涤用品 1.洗洁精的制备；见附录I 2.肥皂的制备。见附录II 五、注意事项 1. 所用的玻璃仪器必须干燥。 2. 滴加浓盐酸不要太多，至乳状液不再消失即可。 3. 洗涤滤饼时，洗涤溶剂要用规定的浓度及剂量，不宜太多。 六、思考题 1. 两性表面活性剂有哪几类？其在工业和日用化工方面有哪些用途？ 2. 甜菜碱型与氨基酸型两性表面活性剂相比，其性质的最大差别是什么？ 聚醋酸乙烯乳胶涂料的制备 一、实验目的 1. 了解自由基聚合反应的特点。 2. 了解乳胶涂料的特点，掌握制备方法。 二、实验原理 聚醋酸乙烯乳胶涂料为乳白色粘稠液体，可加入各色色浆配成不同颜色的涂料，主要用于建筑物的内外墙涂饰。该涂料以水为溶剂，所以具有安全无毒、施工方便的特点，易喷涂、刷涂、滚涂，干燥快、保色性好，但光泽较差。 聚醋酸乙烯单体的聚合反应是自由基型加聚反应，属于连锁聚合反应，整个过程包括链引发、链增长和链终止。 1. 链引发 O O NH4—O—S—O—O—S—O—NH42SO4·+2NH4+
临界胶束浓度的测定方法： 1、表面张力 用表面张力与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。 表面活性剂水溶液的表面张力开始时随溶液浓度增加而急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则变化缓慢或不再变化。因此常用表面张力-浓度对数图确定cmc。 具体做法：测定一系列不同浓度表面活性剂溶液的表面张力，作出 γ-lgc曲线，将曲线转折点两侧的直线部分外延，相交点的浓度即为此体系中表面活性剂的cmc。 这种方法可以同时求出表面活性剂的cmc和表面吸附等温线。 优点：简单方便；对各类表面活性剂普遍适用；灵敏度不受表面活性剂类型、活性高低、浓度高低、是否有无机盐等因素的影响.一般认为表面张力法是测定表面活性剂cmc的标准方法。 2、电导率（测定cmc的经典方法） 用电导率与浓度的对数作图，在表面吸附达到饱和时，曲线出现转折点，该点的浓度即为临界胶束浓度。 优点：简便； 局限性：只限于测定离子型表面活性剂。 确定cmc时可用电导率对浓度或摩尔电导率对浓度的平方根作图，转折点的浓度即为cmc。 3.染料法 某些染料在水中和胶团中的颜色有明显差别的性质，采用滴定的方法测定cmc。 具体方法：先在较高浓度(>cmc)的表面活性剂溶液中加入少量染料，此染料加溶于胶团中，呈现某种颜色。再用滴定的方法，用水将此溶液稀释，直至颜色发生显著变化，此时溶液的浓度即为cmc。 优点：只要找到合适的染料，此法非常简便。 但有时颜色变化不够明显，使cmc不易准确测定，此时可以采用光谱仪代替目测，以提高准确性。 4.浊度法 非极性有机物如烃类在表面活性剂稀溶液（ 物理化学综合实验报告——测定十二烷基三甲基溴化铵表面活性剂的临界胶束浓度 姓名：刁金枝 班级：应化124班 学号：1202010401 测定十二烷基三甲基溴化铵表面活性剂的临界胶束浓度 作者：刁金枝 单位：应化124班 1202010401 摘要：凡能显著改变表面（或界面）性质的物质都称为表面活性剂。这一类分 子既含有亲油的足够长的烷基，又含有亲水的极性基团。分子既含有亲油的足够长的（大于10个碳原子）烷基，又含有亲水的极性基团。由于这种双亲结构，分子有自水中逃离水相而吸附于界面上的趋势，但当表面吸附达到饱和后，浓度再增加，表面活性剂分子无法再在表面上进一步吸附，这时为了降低体系的能量，活性剂分子会相互聚集，形成胶束。开始明显形成胶束的浓度称为临界胶束浓度（CMC）。表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)作为表面活性剂的表面活性的一种量度，是表面活性溶液性质的重要表征之一。表面活性剂的一些理化性质，如表面张力、摩尔电导率、渗透压、浊度、光学性质等在临界胶束浓度时都有显著的变化。所以通过测定发生这些显著变化时的转变点就可以得知。本文采用电导法、紫外分光光度法测定CMC。 关键词：十二烷基三甲基溴化铵；CMC；电导率法；紫外分光光度法； N,N-二乙基苯胺； 正文: 一、引言 （一）研究背景 由于表面活性剂溶液的许多物理化学性质随着胶束的形成而发生突变，如在乳液聚合、石油开采、去污、消除电影胶片的斑点及生理过程等方面都有着重要的增溶作用，且增溶作用的大小与表面活性剂的CMC有关，影晌CMC值的各种因素必然也影响到增溶作用。因此，测定CMC，掌握影响CMC的因素，对于深入研究表面活性剂的物理化学性质是至关重要的。 （二）实验原理 1、表面活性剂 凡能显著改变表面（或界面）性质的物质都称为表面活性剂。表面活性剂分子都是由极性部分和非极性部分组成的， 若按离子的类型分类，可分为三大类:①阴离子型表面活性剂，如羧酸盐(肥皂)，烷基硫酸盐(十二烷基硫酸钠)，烷基磺酸盐(十二烷基苯磺酸钠)等；②阳离子型表面活性剂，主要是胺盐，如十二烷基二甲基叔胺和十二烷基二甲基氯化胺；③非离子型表面活性剂，如聚氧乙烯类。 2、形成胶束的机理及临界胶束浓度CMC 由于活性剂分子的疏水基部分对水的亲合性较弱,在稀的水溶液中,为了切断水分子间的氢键而溶解,必须稍作一些功。在不少情况下,物质在水中的溶解是由水同该物质水合的能量来补给的。由于活性剂分子的疏水基部分具有从水中排出的趋势,因此在CMC以下浓度范围内,它以单分子状态吸附在溶液表面,使界面 https://www.doczj.com/doc/3e16770209.html, 淮南华俊新材料科技有限公司 https://www.doczj.com/doc/3e16770209.html, 十二烷基二甲基苄基氯化铵，别名1227，是一种阳离子表面活性剂，属非氧化性杀菌剂，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用，同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用。 十二烷基二甲基苄基氯化铵生产厂家哪家好？淮南华俊新材料科技有限公司来为您解答！ 性能用途： 一、物理特征 微溶于乙醇，易溶于水，水溶液呈弱碱性。摇振时产生大量泡沫。长期暴露空气中易吸潮。静止贮存时，有鱼眼珠状结晶析出。其性质稳定，耐光、耐压、耐热、无挥发性。通常工业品是含40%或 50% https://www.doczj.com/doc/3e16770209.html, 有效成分的水溶液，呈无色或浅黄色粘稠液体，有芳香气味并带苦仁味。含有效成分50%的产品相对密度0.980，粘度为60mPa*s，PH 值为6~8. 二、用途 十二烷基二甲基苄基氯化铵是一种阳离子表面活性剂，属非氧化性杀菌剂，具有广谱、高效的杀菌灭藻能力，能有效地控制水中菌藻繁殖和粘泥生长，并具有良好的粘泥剥离作用和一定的分散、渗透作用，同时具有一定的去油、除臭能力和缓蚀作用。 十二烷基二甲基苄基氯化铵毒性小，无积累性毒性，并易溶于水，并不受水硬度影响，因此广泛应用于石油、化工、电力、纺织等行业的循环冷却水系统中，用以控制循环冷却水系统菌藻滋生，对杀灭硫酸盐还原菌有特效。 十二烷基二甲基苄基氯化铵可作为纺织印染行业的杀菌防霉剂及柔软剂、抗静电剂、乳化剂、调理剂等。 淮南华俊新材料科技有限公司 https://www.doczj.com/doc/3e16770209.html, 各种餐具洗涤剂配方 手洗洗涤剂 手工洗碟剂 配方1 组分w/%组分w/% C12烷基苯磺酸钠10～20，染料、香精、防腐剂适量，乙醇5～10椰油脂肪酸二乙醇酰胺3～5，壬基酚(EO)9醚5～10，水余量。 配方2 组分w/%组分w/% 焦磷酸四钾（60%溶液）20，氢氧化钾（45%溶液）35，Kasil硅酸钾30水10，高氯酸钠（15%溶液）5。 配方3 组分w/%组分w/% 十二烷基苯磺酸钠(45%溶液)51.00，柠檬酸(50%溶液，加到pH值7.5)0.25，十二烷基苯磺酸钠(60%溶液)20.00，水余量，氧化二甲基十四烷基胺6.00。 手洗餐具洗涤剂 配方1 组分w/%组分w/% 烷基硫酸盐30，烷基聚苷5，C12～14脂肪酸N-甲基葡糖酰胺5.0，枯烯磺酸钠3，C12烷基二甲基氧化胺3，乙醇4，氯化镁1.5，水+添加剂余量。 说明：本品含有多羟基脂肪酸酰胺和泡沫增强剂，适用于洗涤餐具，具有良好的清洁和发泡性能。 配方2 组分w/%组分w/% 葡糖单癸酸酯10.0，乙醇2.0，月桂酸二乙醇酰胺10.0，水余量。 说明：本品对皮肤温和，不发黏，可用于餐具和其他家用洗涤剂。 配方3 组分w/%组分w/% 烷基硫酸钠11.5，磺化丁二酸钾2.6，烷基(EO)3，醚硫酸钠14.0，膨润土2.5，椰油酸单乙醇酰胺5.0，乙醇9.5，单乙醇胺3.0，焦磷酸钾1.0，亚硫酸钠12.5，碳酸钾0.1，氮川三乙酸 钠5.0，水余量。 说明：亚硫酸钠还原剂和单乙醇胺蛋白变性剂在手洗餐具洗涤剂中，在浸泡餐具时能迅速除去蛋白质和糖类污垢。 配方4 组分w/%组分w/% C12烷基(EO)3醚硫酸钠，15.0二辛基氧化胺(EO)2，化合物10.0，乙醇5.0，水余量说明本品渗透性好，去污力强。 配方5 组分w/%组分w/% 碳酸钠10.0，三聚磷酸钠40.0，淀粉酶1.0，焦硅酸钠12.0，蛋白酶1.0，硫酸钠10.0，DTA2.0，烷基聚氧乙烯醚1.5，过硼酸钠四水合物15.0，氯化钠0.1，稳定剂0.4，水余量配方6 组分w/%组分w/% 椰油脂肪酸单乙醇酰胺(EO)108.0，椰油脂肪酸二乙醇酰胺8.0，月桂基二甲基氧化胺3.0，水余量说明本品对皮肤无刺激性，去污力强，泡沫多。 手洗餐具洗涤粉 配方 组分w/%组分w/% 临界胶束浓度的测定方法综述 （医药化工学院，11化妆品创新班，余雪飞，2号） 摘要：本文主要介绍了几种测定临界胶束浓度的方法。 关键词：临界胶束浓度、表面张力法、电导法、染料法、浊度法、单点式超滤法、荧光探针法 1.表面张力法 1.1测量原理 表面活性剂水溶液的表面张力在浓度很低的时候随浓度增加而急剧下降，到达一定浓度（即cmc）后则变化缓慢或不再改变。通常用表面张力-浓度对数图确定cmc。具体做法是：测定一系列不同浓度溶液的表面张力γ，作出γ-lgc曲线，将曲线转折点两侧的直线部分外延，相交点的浓度即为此体系中表面活性剂的临界胶束浓度。γ-lgc曲线是研究表面活性剂最基础的数据，可以同时求出表面活性剂的临界胶束浓度和表面吸附等温线。因此，一般认为表面张力法是测定表面活性剂溶液临界胶束浓度的标准方法。不过，当溶液中存在少量高表面活性杂质时，例如高碳醇、胺、酸等物质，表面张力-浓度对数曲线上会出现最低点，不易确定临界胶束浓度。而且，所得结果往往存在误差。但是，从另一角度看，表面张力曲线最低点的出现可以说明体系含有高表面活性杂质。因此表面张力-浓度对数曲线是否具有最低点通常被用作表面活性剂样品纯度的实验证据。 1.2方法特点 此法有下列优点： a.简单方便； b.对各类表面活性剂普遍适用； c.此法测定临界胶束浓度的灵敏度不受表面活性剂类型、活 性高低、存在无机盐以及浓度高低等因素的影响。 2.电导法 2.1 测量原理 利用电导率测定仪测定不同浓度表面活性剂水溶液的电导值（也可换算成摩尔电导率）。确定临界胶束浓度时可用电导率对浓度（c）或摩尔电导率对浓度的方根（√c）作图，转折点的浓度即为临界胶束浓度。 2.2方法特点 这是测定临界胶束浓度的经典方法，具有简便的优点。不过它只能应用于离子型表面活性剂。此方法对与有叫高表面活性的离子型表面活性剂准确性较高，而对于临界胶束浓度较大的则灵敏度较差。无机盐存在会影响测定。 3.染料法 3.1 测定原理 利用某些具有光学特性的油溶性物质作为探针来探明溶液中开始大量形成胶束的浓度是此类方法的共同原理。测定时，先在较高浓度（>cmc）的表面活性剂溶液中加入很少 表面活性剂专业缩写词及国内代号 平平加A-20 脂肪醇聚氧乙烯醚,HLB值为16 添加剂AC 脂肪胺聚氧乙烯醚 ADI 每人每天允许摄人量 ADMA 烷基二甲胺 AEO 脂肪醇聚氧乙烯醚 AEEA 羟乙基乙二胺 AES 脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐 AGO 氨基酸锗氧化物 AGS N—酰基谷氨酸盐 Alfol 脂肪醇名,美国大陆油品公司商标 AMP 氨基甲基丙醇(喷发胶) 净洗剂AN 脂肪醇聚氧乙烯醚 匀染剂AN 脂肪胺聚氧乙烯醚(尼凡丁) AOS α－烯基磺酸盐 AP 烷基磷酸酯 APE 千基酚聚氧乙烯醚 APG 烷基多糖苷 AR617精炼剂油酸钠、碳酸钠和三聚磷酸钠为主的混合物 AS 脂肪醇硫酸钠 AS-33 含33％脂肪醇硫酸钠的水溶液 ASEA 烷基硫酸酯单乙醇胺盐 ASTM 美国标准试验方法 AV 酸值 BHT 3,5－叔丁基对甲酚；2,6－二叔丁基对甲基苯酚(抗氧剂) 匀染剂BOF 烷基苯酚聚氧乙烯醚 BS—12 甜菜碱；十二烷基二甲基氨基己酸钠 BSL 4,4-二氨基蓖-2,2-二磺酸的三氮杂苯基衍生物(荧光增白剂) BX 拉开粉；丁基萘磺酸钠 Nekal BX 烷基萘磺酸钠 CDE 椰子油脂肪酸二乙醇酰胺 Cmc 临界胶束浓度 CMC 羧甲基纤维素 HEC 羟乙基纤维素 CME 椰子油脂肪酸单乙醇酰胺 Tmc 临界胶束温度 匀染剂CN 阳离子表面活性剂复合物 扩散剂CNF 亚甲基苄基萘磺酸钠 分散剂CS 纤维素硫酸酯钠盐 CTAB 溴化十二烷基三甲基铵 CTAC 氯化十二烷基三甲基铵 5881D 十二烷基磺酸钠、拉开粉、磷酸氢钠和松节油为主的混合物(渗透剂) DAH 磺化油 DAN 硫酸化蓖麻子油 分散剂DAS 烷基联苯醚磺酸盐 DBS 十二烷基磺酸钠 匀染剂DC 氯化十八烷基二甲基苯乙基铵 D&C 美国药用化妆晶用标准 DCCA 氯异氰尿酸 DDB 十二烷基苯 DDBS 十二烷基苯磺酸盐 DEG 二羟乙基甘氨酸 DETA N,N-二乙基间甲苯甲酰胺(驱虫剂) DHA 脱氢乙酸(防腐剂) DMF N,N-二甲基甲酰胺 DMP 邻苯二甲酸二甲酯(驱虫剂) DSDMAC 氯化双十八烷基二甲基铵 DTPA 二亚乙基三胺五乙酸五钠(整合剂) 渗透剂EA 脂肪醇聚氧乙烷醚(1：1．6) EDTA 乙二胺四乙酸(二钠、四钠) EGF 表皮细胞生长因子(化妆晶添加剂) EL 蓖麻油聚氧乙烯醚 EMPA 标准棉布的预污布(测去污力的布样) EO(n) 环氧乙烷(加合数) 柔软剂ES(EST)咪唑啉阳离子表面活性剂 净洗剂FAE 第二不皂化物醇制成的AE08 FAS 脂肪醇硫酸钠 FD&C 美国食用、药用、化妆品用标准 FFA 游离脂肪酸 乳化剂FO 脂肪醇聚氧乙烯醚(1：0.8) FWA 荧光增白剂 柔软剂GC 脂肪酸聚氧乙烯酯 GLC 气液相色谱 CMS 甘油单硬脂酸酯 匀染剂GS 芳基醚硫酸酯和烷基醚基酯的混合物 H501 羟基亚乙基二膦酸 HA 透明质酸(化妆品添加剂) 促进剂HDF 脂肪酸衍生物 HEDP 1-羟基乙烷-1,1-二膦酸四钠(螯合剂) HEDTA 羟乙二胺四乙酸(螯合剂) HOEDTA 羟乙二胺三乙酸三钠(螯合剂) HRBO 氢化米糠油 Hyaminel622 氯化二异丁基苯氧基乙氧基乙基二甲基苄基铵 IgeponT 牛脂酸—N-甲基牛磺酸酰胺测定十二烷基三甲基溴化铵表面活性剂的临界胶束浓度
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