特点:测量方法简单易操作,能适合于含有各类表面活性剂的溶液的临界胶束浓度测量。其灵敏度不受表面活性剂的类型、活性高低、存在无机盐以及浓度高低等因素的影响。
仪器选择:表面张力仪。市面上可供选择的商业化的表面张力仪较多,基于测量的原理不同可分为鼓泡法、滴重法、测力法、旋转液滴法。测力法的表面张力仪是应用比较多的一种表面张力仪,其中芬兰Kibron表面张力仪型号Delta-8既能测静态表面张力、又能测动态表面张力、还能测静态界面张力,操作步骤简单、坚固耐用、精度和灵敏度都非常高。
二、电导法
测量原理:利用电导率测定仪测量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)。对于离子型表面活性剂,当溶液浓度很稀时,电导的变化规律与一般强电解质相似,表面活性剂完全解离为离子,随着浓度上升,电导率K近乎线性上升但当溶液浓度达到临界胶束浓度时,随着胶束的形成,胶束定向移动速率减缓,K仍随着浓度增大而上升,但变化幅度变小。摩尔电导率λm也急剧下降,利用K-C曲线的转折点求CMC值(图4所示)。
图4 电导法测量含有表面活性剂溶液的临界胶束浓度
特点:电导法是测量临界胶束浓度的经典方法,具有简便易操作的优点。但是这种测量方法只能应用于离子型表面活性剂:应用于有较高表面活性的离子型表面活性剂则准确性较高,而应用于临界胶束浓度较大的则灵敏度较差。另外,溶液中若有无机盐存在,则会影响测量。
仪器选择:电导率分析仪。
三、染料法
测量原理: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。测量时一般先在较高浓度(>CMC)的表面活性剂溶液中加入很少的染料。所用染料可以加溶于胶束中使溶液呈现特殊的颜色。再用滴定的方法以水逐步稀释此溶液,直至颜色发生显著变化,突变时溶液的浓度就是它的临界胶束浓度。
特点:测量CMC胶束浓度的一种方法。染料法的一个缺点是有时候颜色变化不够明显,使临界胶束浓度不易准确确定;染料法的另一重要缺点是由于加入染料可能对体系的临界胶束浓度有影响,有可能导致错误的测量结果。
测量的设备:滴定管。
四、浊度法
测量原理:使用的探针化合物不是染料,而是不溶于水的烃,检测的不是光谱或颜色变化,而是体系浊度的改变。由于烃类在表面活性剂稀溶液(
特点:浊度法存在所用烃溶解物影响表面活性剂临界胶束浓度的问题。虽然由于用量很少,影响不是很大,但是影响是存在的。一般是使临界胶束浓度降低,其降低程度随所用烃的类型而异。
所需设备:浊度分析仪。