Определение критической концентрации мицеллообразования методом измерения поверхностного натяжения

Задачи работы: определение ККМ методом измерения поверхностного натяжения.

Оборудование и реактивы: 0,05 М раствор олеата калия, дистиллированная вода, пипетки, сталагмометр, стаканчик.

Выполнение работы: из исходного 0,05 М раствора олеата калия приготовить ряд разбавленных растворов. Каждый раствор меньшей концентрации готовить из предыдущего раствора большей концентрации. Концентрации и смешиваемые объемы растворов и воды указаны в таблице. Сталагмометрическим методом определить поверхностное натяжение растворов (описание метода см. на стр.78), результаты занести в таблицу:

Концентрация раствора, моль/л	Логарифм концентра-ции, lgC	Объем предыдущего раствора, мл	Объем воды, мл	Число капель, N	Поверхностное натяжение, , мДж/м2
Вода					s(Н2О) = 72,56
	1,7
	1,0
	0,7
	0,3

Порядок оформления работы: выполнить работу, записать ход работы. Построить график зависимости поверхностного натяжения раствора от логарифма концентрации. По графику определить ККМ.

Вопросы и задачи для самоподготовки

1. Какие вещества называют полуколлоидами и почему?

2. Какие общие закономерности прослеживаются в строении молекул полу-коллоидов? Дайте объяснения, приведите примеры.

3. В чём состоит необычность физических свойств растворов полуколлоидов, как её объясняет гипотеза коллоидных электролитов Мак-Бэна?

4. Что такое критическая концентрация мицеллобразования полуколлоидов, как она связана со структурой молекул полуколлоидов?

5. Какую структуру имеют мицеллы полуколлоидов?

6. Почему некоторые коллоидные поверхностно-активные вещества называют жидкими кристаллами?

7. Какие параметры характеризуют величину мицелл полуколлоидов? От чего она зависит?

8. У какого коллоидного ПАВ − олеата калия (С₁₇Н₃₃СООК) или стеарата калия

(С₁₇Н₃₅СООК) будут наибольшими мицеллярная масса и мицеллярное число?

9. Что такое солюбилизация в растворах полуколлоидов, чем она обусловлена, каково значение этого явления?

10. Какие вещества в организме проявляют свойства полуколлоидов? Каково значение в жизнедеятельности имеет образование ими коллоидных мицелл?

11. Как используют полуколлоиды в технологических процессах, в быту, в медицине и фармации?

12. Для определения критической концентрации мицеллообразования (ККМ) додецилсульфата натрия (C₁₂H₂₅OSO₃Na) измеряли поверхностное натяже-ние его растворов разной концентрации. Получены следующие результаты:

Концентрация раствора, ммоль/л: 1,0 1,4 2,0 3,2 5,0 7,0 10,0 20,0

Логарифм концентрации 0 0,15 0,3 0,5 0,7 0,85 1,0 1,3

Поверхностное натяжение,мДж/м² 54 50 45 40 36,8 36,4 36,3 36,2

Определите ККМ додецилсульфата натрия.

13. При определении критической концентрации мицеллообразования (ККМ) олеата натрия в октиловом спирте получены следующие результаты:

Концентрация раствора, моль/л: 0,025 0,05 0,06 0,075 0,100

Мутность раствора 2 10 55 59 56

Построить график зависимости мутности от концентрации, определить ККМ олеата натрия в октиловом спирте.

14. При определении критической концентрации мицеллообразования (ККМ) олеата натрия в амиловом спирте получены следующие результаты:

Концентрация раствора, моль/л: 0,2 0,5 0,8 1,1 1,2 1,6

Мутность раствора 1 4 5 5,5 70 65

Построить график зависимости мутности от концентрации, определить ККМ олеата натрия амиловом спирте.

15. При определении критической концентрации мицеллообразования (ККМ) олеата натрия в гексиловом спирте получены следующие результаты:

Концентрация раствора, моль/л: 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5

Мутность раствора 2 5 40 60 69 65

Построить график зависимости мутности от концентрации,определить ККМ.

16. С помощью осмотического метода определите критическую концентрацию мицеллообразования додецилсульфоновой кислоты исходя из следующих данных:

Концентрация раствора, моль/л: 0,0025 0,01 0,022 0,04 0,06 0,09

Осмотический коэффициент, f 0,97 0,93 0,44 0,24 0,20 0,15

Построить график зависимости осмотического коэффициента () от концентрации, определить ККМ додецилсульфоновой кислоты.

17. Вычислить мицеллярную массу сульфомыла, считая форму его мицелл сфе-рической. Величина коэффициента диффузии в воде при Т = 295 K равна 1,246^.10⁻¹⁰ м²/с, плотность вещества 1,136^.10⁻³ кг/м³, вязкость среды 1^.10⁻³ Н^.с/м². Ответ: 14,94 кг/моль.