临界胶束浓度的测定对表面活性剂有什么意义


临界胶束浓度的测定对表面活性剂有什么意义

文章插图
CMC是活性剂溶液中开始大量形成胶团的活性剂浓度,也是衡量活性剂表面活性强度的重要参数 。当达到CMC时 , 溶液的性质将发生显著变化 。CMC小,改变体系表面性质所需的活性剂浓度低,起到润湿、乳化、发泡等作用所需的活性剂浓度越低 。CMC低,活性剂的应用效率越高 。像增溶油的作用、胶团催化、分隔介质、胶团作为微反应器等,所需活性剂浓度必须在CMC之上 。
1,在制备乳液时,表面活性剂的用量要大于临界胶束浓度 。
2,大于CMC(临界胶束浓度)会有很多性质改变,胶束可以起乳化包裹的作用,就像洗衣粉洗衣服,胶束把脏东西包住达到洗涤效果,乳液中胶束把油脂包住达到乳化效果!
临界胶束浓度就是表面层吸附饱和,内部为了降低能力自发形成胶束的时间点,胶束的产生可以从电导率得知,但这种方法对非离子表面活性剂测不了,没有力学法测的直接和宽范围 。
From KRUSS
表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度 。临界胶束浓度越低,表明这种活性剂形成胶束所需的浓度越低,达到表面饱和吸附的浓度越低 。因而改变表面性质从而起到润湿,乳化,增溶,起泡等作用所需的浓度也越低,并不含“胶束越稳定”的意思 。
临界胶束浓度
表面活性剂分子在溶剂中缔合形成胶束的最低浓度即为临界胶束浓度(critical micelle concentration cmc)
表面活性剂的表面活性源于其分子的两亲结构,亲水基团使分子有进入水中的趋势 , 而憎水基团则竭力阻止其在水中溶解而从水的内部向外迁移 , 有逃逸水相的倾向 。这两种倾向平衡的结果使表面活性剂在水表富集,亲水基伸向水中,憎水基伸向空气,其结果是水表面好像被一层非极性的碳氢链所覆盖,从而导致水的表面张力下降 。
表面活性剂在界面富集吸附一般的单分子层,当表面吸附达到饱和时,表面活性剂分子不能在表面继续富集,而憎水基的疏水作用仍竭力促使基分子逃离水环境,于是表面活性剂分子则在溶液内部自聚,即疏水基聚集在一起形成内核,亲水基朝外与水接触形成外壳,组成最简单的胶团 。而开始形成胶团时的表面活性剂的浓度称之为临界胶束浓度 , 简称cmc 。
当溶液达到临界胶束浓度时,溶液的表面张力降至最低值 ,此时再提高表面活性剂浓度,溶液表面张力不再降低而是大量形成胶团,此时溶液的表面张力就是该表面活性剂能达到的最小表面张力,用cmc表示 。
表面活性剂分子浓度增加, 其结构会从单分子转变为球状、棒状和层状胶束 通常认为形成球形胶束时的浓度为第一临界胶束浓度(critical micelle concentration,CMC), 球形胶束转变为棒状胶束时的浓度为第二临界胶束浓度 在达到第一CMC的狭窄范围内, 表面活性剂的许多物理化学性质都会发生变化, 如表面张力、密度、折射率、粘度、渗透压和光散射强度等