国标-》表面活性剂+临界胶束浓度的测定

国标-》表面活性剂+临界胶束浓度的测定 ICS 71(100(40 G 72 a目 中华人民共和国国家标准 1 1276 —2007GB,T 11278--1989 代替GB,T 11276--1989，GB,T 表面活性剂 临界胶束浓度的测定 Surface active of the critical agents--Determination micellization concentratiOn 2007-08-13发布 2008—02—01实施 丰瞀髁鬻瓣警糌赞星发中布 国国家标准化管理委员会厘1” 11276—2007 GB,T 前 言 本标准中反离子活度测量法对应于ISO 6840:1982{阳离子表面活性剂的氢氧化物和氢溴化物 临界胶束浓度的测定反离子活度测量法》，与ISO 6840:1982的一致性程度为非等效;圆环测定表面 临界胶束浓度的测定用平板或圆环测 张力法对应于Is0 4311:1979{阴离子和非离子表面活性剂 量表面张力的方法》，与IsO 4311:1979的一致性程度为非等效。 11276 本标准经整合后同时代替GB,T 1989{阳离子表面活性剂(氢氧化物和氢溴化物) 临界 胶束浓度的测定反离子活度测量法》和GB,T 11278—1989{阴离子和非离子表面活性剂 临界胶束 浓度的测定圆环测定表面张力法》。 本标准与GB,T 11276—1989和GB,T 11278--1989相比较主要差异如下: ——标准名称规范为《表面活性剂 临界胶束浓度的测定》; ——将两个国家标准中相同合并成一个章节; ——增加了前言。 本标准由中国石油和化学工业协会提 本标准由化学工业表面活性剂标准化技术委员会出。 本标准起草单位:上海染料研究所有限公司。 本归口。 本标准于1989年首次发布。 标准起草人:庄永斌、曹丹。 11276—2007 GB,T 表面活性剂 临界胶束浓度的测定 本标准规定了表面活性剂J临界胶束浓度的测1范围 定。本标准中反离子活度测量法适用于阳离子表面活性剂临界胶束浓度的测定;圆环测定表面张力法 适用于阴离子和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定。 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为标准的条款。凡是注日期的引用文2规范性引用文件 件，其随后所有的 修改单(不包括勘误的内容)或修订均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成和各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB,T ISO 304:1985)5549表面活性剂用拉起液膜法测定表面张力(neq GB,T 6372表面活性剂和洗涤剂样品分样法(GB,T 6372--2006，ISO 607:1977，IDT) 3术语和定义 3(1 胶束micelle 在高于一定临界胶束浓度的表面活性剂溶液中由分子或离子组成的聚集体。 3(2 critical micellization concentration 临界胶束浓度(C(M(C) 表面活性剂在溶液中的特定浓度，实际上是在一个窄的温度范围内。在高于此特定浓度时，胶束的 出现和增大会引起浓度和溶液的某些物理性质之间关系的突然变化。 3(3 temperature 克拉夫特(Krafft)温度Krafft 离子型表面活性剂溶解度陡增时的温度，实际上是在一个窄的温度范围内，在此温度时，其溶解度 等于临界胶束浓度(C(M(C)。 4原理 4(1 阳离子表面活性剂临界胶束浓度测定 以多晶膜离子选择电极、参比电极组成的电池测定一系列浓 度包括预期临界胶束浓度的电位值，根 据电极电势与离子活度关系式——能斯特方程，得知相应的氯离子或溴离子活度，绘出电位值与浓度对数函数的图，临界胶束浓度相当曲线上的奇点。 4(2 阴离子和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定 测定一系列不同浓度的阴离子和非离子表面活 性剂溶液的表面张力，其浓度包括临界胶束浓度。 绘制以表面张力作纵坐标，溶液浓度的对数作横坐标的曲线，这曲线上的奇点即为临界胶束浓度。 5试剂和材料 5(1 蒸馏水:符合实验室用水规格的三级水要求; 5(2无水乙醇:化学纯; 5(3氯化钾:分析纯; 】 1 GB,T 1276--2007 5(4溴化钾:分析纯; 5(5硝酸钾:分析纯; 5(6氯化钾标准溶液:c(Kcl)一lO“mol,L,10,mol,L; 5(7溴化钾标准溶液:c(KBr)一101 mol,L,10,mol,L。 6仪器和设备 6(1温度计:CC,100?; 6(2低型烧杯:容量250 mL; mL、500 6(3容量瓶:容量250 mL; 6(4表面皿:直径?90 mm; mL、5 6(5移液管:容量1 mL、10 mL、50 mL; 6(6测定杯:直径?100mm; 6(7界面张力仪; 6(8水浴锅:能控制溶液温度在=k0(5?以内; 6(9多晶膜氯离子选择电极:对氯化物敏感(硫化银+氯化银); 6(10多晶膜溴离子选择电极:对溴化物敏感(硫化银+溴化银); 6(11参比电极:具有饱和硫酸钾溶液盐桥的汞一硫酸亚汞或双盐桥甘汞电极，后者用饱和硝酸钾溶液 充满外盐桥; 注:如果盐桥含硫酸根离子，最浓和最稀表面活性剂溶液应与一些该盐桥溶液进行试验，应无沉淀被观察到，如果 有沉淀产生，则须更换其他类型的盐桥。 6(12电位计:量程扩大的高输入阻抗毫伏计，灵敏度2 mV; 6(13具夹套双层玻璃烧杯:盖具有适合插入二个电极和温度计的开口(见图1); 『 g E? 图1夹套双层玻璃烧杯 6(14电磁搅拌器。 7测定方法 按照GB 6372的规定制备和贮存表面活性剂实验室样品。 7(1 阳离子表面活性剂临界胶束浓度的测定反离子活度测量法 7(1(1试液的配制 1 称取一定数量试样，准确至0(000 g，溶解于热水，并将其在容量瓶中配制成比预期临界胶束浓度 约浓10倍的溶液500 mL，设此溶液浓度为c，然后用逐级稀释法配制浓度为c,2、c,4、c,8、c,16、c,32、 c,64和f,128的溶液各200 mL。在测量前将上述一系列试样溶液放置于恒温控制水浴中，保持测定温 度至少l h，但不得多于3 h。 2 11276--2007 GB,T 7(1(2测量温度 为减少热效应和电滞后的影响，注意使电极、清洗水、标准溶液和试液的温度差异不大 于0(5"C，测 量温度应尽可能为20?。 7(1(3电位计的校准 按照制造厂的说明书操作，用标准氯化钾或溴化钾溶液校准装有多晶膜离子选 择电极和参比电极 的电位计。在开始测定前要有充分的时间来获得良好的电稳定性}注意参比电极的内液与大气压平衡， 使其通过盐桥不受抑制;校正电位计零点，在正常测定情况下不再改变。 7(1(4多晶膜离子选择电极的校准 将卤化物标准溶液由稀至浓(10。mol,L,10_2 mol,L)分别依次加入夹层玻璃烧杯中，然后在每 份卤化物标准溶液中加入适量的离子强度调节剂，以电磁搅拌器搅拌，同时浸没电极，插入温度计，温度 应控制为20??o(5?，继续搅拌直至读数恒定(在1 mV差异之内)，取最后读数前停止搅拌，绘制以电 位值(mv)为纵坐标和卤离子浓度(tool,L)的对数函数为横坐标校准曲线图，验证卤离子浓度为测量电 mV， 位严格线性函数，该直线的斜率即为电极的实际斜率，离子选择电极对一价离子理论斜率为59(16 实际斜率达到理论斜率的70,以上可以看成电极处于它的线性范围内。 注:对于氯化钾标准溶液所加离子强度调节剂为硝酸钾;对于澳化钾标准溶液所加离子强度调节剂为硫酸钾，每 100 mL卤化物标准溶液加离子调节剂为2 g。 7(1(5标准卤化物溶液校准曲线的绘制 除不加离子强度调节剂外，其他操作皆同7(1_4。绘制以电位 值为纵坐标和卤离子浓度的对数函数 为横坐标的校正曲线图。 7(1(6临界胶束浓度的测定 按照7(1(4相同的方式进行，配制溶液浓度为c,2、c,4、c,8、c,16、c,32、 c,54、c,128的阳离子表面 活性剂溶液，从稀至浓依次测定。 7(1(7绘制曲线 绘制一个以电位值(mV)为纵坐标和以阳离子表面活性剂溶液浓度(g,L或mol,L) 的对数为横坐标的曲线图，该图近似地相当于两条直线。 注1:测定未提纯的工业阳离子表面括性剂，浓度以g,L表示;测定提纯 的阳离子表面活性剂，以mol,L表示。 注2:如果从绘制图中看出假定的临界胶束浓度估计不正确，则重新估计临界 胶束浓度，配制新的一系列溶液(重新 测定。 7(1(8结果表示 7(1(7所绘制曲线图中两条直线交点相对应的横坐标之数值，即为被测阳离子表面活性剂的临界 胶束浓度。 7(1(9再现性 相同试样在两个不同实验室所得结果之差，应不大于求得的平均 值的5,。 7(2阴离子和非离子表面活性剂临界胶束浓度的测定圆环测定表面张力法 7(2(1试液的配制 按照GB,T 5549中的3(1的有关规定进行。配制10个不同浓度的溶液，包括预期的临界胶束浓 度。每一个溶液称重50 g，如浓度低于200 mg,L，用含有200 mg,L的储液稀释。对于较高浓度的试 样，以溶解部分实验室样品配制。 7(2(2清洗仪器 按GB,T 5549中的3(2有关规定进行。 7(2(3仪器校正 按GB,T 5549中的3(3(1的有关规定进行。 3 1 GB,T 1276--2007 7(2(4临界胶束浓度的测定 7(2(4(1测定方法 按GB,T 5549中的3(3(2的有关规定进行。 7(2(4(2临界胶束浓度范围的近似测定 将水浴温度调整至所选择的测定温度。对于阴离子表面活性 剂，若克拉夫特(Krafft)温度低于或 等于15?，则在20=C-t-I'C测定。若不是这种情况，则选择测定温度至少高于克拉夫特(Krafft)温度 5=C。对于非离子表面活性剂在20?-t-1?测定。 盛有试样溶液的每只烧杯各用一块表面皿盖上，将烧 杯置于控温的水浴中，静置3 h以上，方可按GB,T 5549中的3(3(2有关规定进行测定。 7(2(4(3临界胶束浓度的测定 按7(2(4(2测得的结果，重新配制包括临界胶束浓度在内的6个很接 近的不同浓度新鲜溶液。配 制溶液不用搅拌器搅拌，用手旋动烧杯使其搅动，并小心不使其产生泡沫。在水浴中静置3 h以上，并 在测定温度到达后方可按GB,T 5549中的3(3(2有关规定进行。 如果相同连续三次测定结果未出现任何渐进的有规则的变化，那么测定前的静置时间是足够的。 每次变化浓度时，用无水乙醇冲洗圆环，然后用蒸馏水冲洗，才能进行测定。 7(2(4(4绘制曲线 取表面张力值作纵坐标，以每克数表示的浓度对数作横坐标，绘制曲线。每个浓度测定值为三次连 续测定的平均值，7(2(4(2和7(2(4(3二次测定总共有十六个值出现在曲线上。然后用这条曲线求出 临界胶束浓度。最好对一个预先测定过临界胶束浓度的溶液进行测定，以证实结果。 7(2(5结果的表示 阴离子和非离子表面活性剂的临界胶束浓度，以每升克数表示。按7(2(4(4的有关规定绘制曲线， 并将它与下面三张图中的任一张进行比较，在图上示出图2、图3、图4。 图2图3 图4 1 1276--2007 GB,T 图2——临界胶束浓度相当于曲线上斜率发生突变之点。 图3——临界胶束浓度范围相当于曲线上表面张力明显低于较高浓度时的点。根据定义，横坐标 上最小值即为临界胶束浓度范围。 图4——实验上不能确定临界胶束浓度的范围。由于处理的错误或涉及到某种特殊现象导致无用 的结果，推荐重新测定。若重新测定仍得不到最小值的曲线，说明该样品不能测得临界胶束浓度的 范围。 7(2(6再现性 相同的样品在两个不同的实验室中所得结果之差不大于所得平均 值的10,。 8试验 试验报告应包括如 下项目:a)产品特性:尽可能详细写出其外观、纯度、活性物含量及相对分子量; b)溶解、稀释及测量电位时的温度; c)测定的浓度范围; d)作为卤离子 浓度函数的电位值; e)所用电极的 类型;f) 以电位值作为浓度对数函数的曲线图; g)临界胶束浓度的数 h)在本标准中未包括的任何操作，以及会影响结果的任何值; 情况。