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LAUDA接觸角測量儀之臨界膠束濃度及測量 1

更新日期:2021-03-02      瀏覽次數(shù):1850
   當將表面活性劑連續(xù)添加到溶液中時,溶液的某些物理性質,例如表面張力、電導率等,會隨著溶液中表面活性劑濃度的增加而明顯變化。這些變化是由于游離表面活性劑分子的增加導致的,游離表面活性劑分子以游離物質的形式存在于溶液中和/或吸附在表面/界面層。
  開始時,添加的表面活性劑分子優(yōu)先吸附在表面/界面上,以減小表面/界面(以及整個系統(tǒng))的自由能;隨著濃度繼續(xù)增加,表面活性劑分子的表面/界面覆蓋率逐漸接近其飽和度。當表面活性劑濃度達到這個水平時,額外添加的表面活性劑分子開始在溶液中自發(fā)形成膠束,以降低系統(tǒng)的總能量。臨界膠束濃度(CMC)是膠束開始形成、并且所有額外添加的表面活性劑都會形成膠束的,那一點的表面活性劑濃度。
  在到達CMC之前,表面張力受表面活性劑濃度的強烈影響。達到CMC之后,即便進一步增加表面活性劑的濃度,表面張力也相對穩(wěn)定。CMC是用于測量和表征表面活性劑的重要參數(shù),必須通過實驗來確定。 其值還取決于溫度、壓力以及其他表面活性物質和電解質的存在。通常采用篩選程序來尋找到特定條件下較為合適的配方。
  在可用于測定CMC的方法中,比較常用的是基于表面/界面張力(IFT)測量的方法。通常使用基于Du Noüy環(huán)法或Wilhelmy板法的力學張力儀,來測定IFT。然而,無論是Wilhelmy板法還是Du Noüy環(huán)法都不適合于測量含有表面活性劑的溶液。板法遇到的問題是表面活性劑分子會吸附在Wilhelmy板金屬(通常是鉑金)表面上,這會引起明顯的測量誤差,甚至可能會影響溶液中表面活性劑的濃度。環(huán)法原則上僅適用于單組分(即純凈)液體。當樣品包含表面活性劑時,通常難以*清潔環(huán),此外,也不可能獲得與特定的動態(tài)或平衡狀態(tài)相對應的表面張力值。
  與這些傳統(tǒng)方法形成鮮明對比的是,LAUDA Scientific光學接觸角測量儀采用光學懸滴分析(PDA)法測量臨界膠束濃度(CMC),光學懸滴分析方法在準確性、可靠性、方便性和對包含各種表面活性劑的溶液的適用性,以及自動化程度方面,都顯示出明顯的優(yōu)勢。這是與測定CMC有關的一些功能:
  1)較高的和相對精密度:0.1%或0.01%(相對);
  2)非常廣泛的測量范圍:從約10-3到幾千mN/m;
  3)完美的適用于測量表面和界面張力;
  4)涵蓋了一個巨大的時間跨度:從界面形成后不久(約50毫秒)到幾乎無限。所有與時間相關的(IFT)值都可以從單個液滴/界面獲得;
  5)形成的液體界面與固體載體表面之間的接觸面積很?。珊雎裕?,這大大減少了由于表面活性劑分子吸附到固體表面上而引起的問題;
  6)可進行全自動測量:全自動懸滴分析(faPDA)。

LAUDA接觸角測量儀

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