KRYTYCZNE STĘŻENIE POWSTAWANIA MICELI Cel ćwiczenia : Wyznaczanie krytycznego stężenia powstawania miceli (CMC) metodą konduktometryczną.
Wstęp teoretyczny Powstawanie i budowę miceli koloidów asocjacyjnych można rozpatrzyć na przykładzie związków powierzchniowo czynnych. Związki powierzchniowo czynne, posiadają charakterystyczną, asymetryczną budowę. Cząsteczki tych związków składają się z dwóch części o bardzo różnych właściwościach : części niepolarnej lub słabo polarnej o charakterze węglowodorowym oraz części polarnej, jonotwórczej lub niejonotwórczej. Substancje o tak charakterystycznej budowie, składające się z części niepolarnej (hydrofobowej) i części polarnej (hydrofilowej) nazywa się ogólnie substancjami amfifilowymi (amfipatycznymi).
Jeśli substancję amfifilową rozpuści się w wodzie, to po przekroczeniu pewnego stężenia zaczynają tworzyć się micele koloidalne : części niepolarne cząsteczki łączą się ze sobą w taki sposób, aby mieć jak najmniejszą powierzchnię zetknięcia z fazą, do której nie mają powinowactwa, tzn. z wodą, natomiast części polarne orientują się w kierunku wody. Proces micelizacji jest wynikiem oddziaływania pomiędzy cząsteczkami substancji rozpuszczonej.
Szereg własności fizyko-chemicznych roztworu ulega gwałtownym zmianom po pojawieniu się micel w roztworze, co stanowi podstawę wyznaczania krytycznego stężenia micelarnego (CMC). Przy wyznaczaniu CMC często stosuje się pomiar konduktancji.
Przy stężeniach roztworu poniżej CMC większość jonowych związków powierzchniowo czynnych zachowuje się jak silne elektrolity, tzn. wykazuje stopniowe obniżanie konduktywności molowej ze stężeniem. Gdy zaczynają tworzyć się micele, to część przeciwjonów zostaje bezpośrednio związana w warstwie adsorpcyjnej, co powoduje znaczne zmniejszenie konduktywności molowej roztworu. W metodzie tej przedstawia się graficznie zależność konduktywności molowej od pierwiastka kwadratowego ze stężenia roztworu lub konduktywności 0 od stężenia. Otrzymuje się dwie proste o różnym nachyleniu, przecinające się w punkcie odpowiadającym CMC.
Uzyskane wyniki T = 20 0 C
roztwór
przewodnictwo
0.02m KCl
2.4 ms
0.01m KCl
1.125 ms
0.002m laurynian (II) sodu
29 s
0.003m laurynian (II) sodu
39 s
0.004m laurynian (II) sodu
50 s
0.005m laurynian (II) sodu
65 s
0.006m laurynian (II) sodu
77.5 s
0.007m laurynian (II) sodu
92.5 s
0.008m laurynian (II) sodu
(…)
… niezbyt dokładną (biorąc pod uwagę nasze możliwości), jednakże postać funkcji opisującej zależność uzyskaną metodami eksperymentalnymi byłaby zbyt zawiła - jeżeli udałoby się ją wyznaczyć, aby użyć jej do dalszych obliczeń (równanie stycznej jest powszechnie znane). Uważam zatem, że cel ćwiczenia został osiągnięty.
Literatura :
"Chemia fizyczna" Gordon M.Barrow . Warszawa 1978
"Chemia fizyczna" Pigoń K…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)