表面活性剂的表面张力测定原理

    在表面活性剂溶液浓度很稀时,,溶液的表面张力随着浓度的增加急剧下降。但当浓度达到一定值时,表面张力就不再降低或者变化很小?；褂行矶嗥渌男灾?如电导、渗透压、去污能力等也有类似的规律。研究表明,表面活性剂溶液的浓度超过一定值后,表面活性剂分子或离子就可形成聚集体,这种聚集体称为胶团。溶液性质发生突变的浓度称为临界胶团浓度(CMC)。临界胶团浓度是表面活性剂活性大小的重要指标。

    表面活性剂CMC的数值,原则上可利用表面活性剂溶液在临界胶团浓度时溶液物理化学性质的突变来进行测定。但是由于各种性质随浓度的变化率不同，溶液性质本身的差异以及测定方法的难易繁简，因此各种方法的实用性也不一样。

    这个实验是利用滴体积法测定各种不同浓度表面活性剂溶液的表面张力，并通过表面张力和浓度的对数图来求CMC，即求出图上的曲线转折点的浓度，这是一种用得最为普遍的方法。

    滴体积法是一种简单易行，数据接近平衡值的表面张力测定方法，其基本原理是当液体在管口成滴落下时，落滴的大小与管口半径及液体表面张力有关。

    mg=2pRs (12-5)式中：m为落滴的质量;g为重力加速度;R为管口半径;s为液体的表面张力。

    此式表示沿管口周边作用的表面张力支持液体悬挂，表面张力与重力方向正好相反，当液滴所受重力超过表面张力无限小量时，即可全部自管口脱落。

    但是由于液滴形状的变化以及不完全滴落，上式必须经过校正后才能使用。

    mg=f·2pR·s (12-6)或(12-7)校正因子f是毛细管半径和液滴体积的函数，(12-8)f值可自文献查得。因此在测定液体的表面张力时，可测定在已知半径毛细管滴头上滴下的每滴液体的体积，求出值，并查表得出校正因f，再根据液体的密度求出m，然后按(12-7)式计算s。

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