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用光散射法测表面活性剂胶束的表观摩尔质量

  用光散射法测表面活性剂胶束的表观摩尔质量 2000 I~lJfI大学化学系) 摘薹:介绍了光散射法测量胶束表观摩尔质量的方法,以Rayleigh 设计并调试了实验装置,用CCD摄像机系统对激光通过试液所产生 的散射光进行采样,并由 计算机进行运算处理,由此测定了表面活性剂溶液中腔柬的表观摩尔质量.结果表明,随体系 中添加物质的不同,因腔柬界面吸甜及增溶作用,表观荤尔质量随之发生变化. 在水中加入表面活性剂,低浓度下可显着降低水的表面张力.随浓度增加在形成饱和单分子吸 附层后,因疏水作用,在溶液体相内会形成极性基指向水相,疏水基指向内核的聚集体,即胶 束.诸多研究表明,因有机物可增溶于胶束的疏水基形成的内核中,极性的胶束界面或有利于 催化物种的吸附或利于进攻离子的到达,局部浓集效应将易于反应的过渡态形成及稳定,因而 使一些在水中难以进行的有机反应得以加速_1』为了进一步认识胶束催化反应的动力学规 律,了解胶束的结构,测定胶束的表观摩尔质量及变化规律将十分必要.在各类铡定大分子溶以 He—Ne(633nli1)激光为光源功率计用来测 量激光在通过衰减片前后 的光功率,并由此算得衰减系数系统则是整个测量装置中的核心部分.人射激光通过 样品池后0=90.的散射光以及0=0.的透射光由CCD探头采集,ccD探头中的感光元件能将 散射光与透射光的光强转化为灰度值后输人计算机中进行计算处理,最终得到CCD 探头所采 范围内的平均散射或透射光强.在数据进人计算机的同时,通过计算机的控制,实验所采集的 信号将由显示器显示,因而实验中可同时通过显示器来控制光的采集范围. 3.1用已知溶液对系统进行校对 为了确保实验数据的正确性及重复性,在对待测溶液进行测试前,先用标准CrAB 液进行系统校对.根据实验测得的数据作图(图2).由图2求得CTAB 溶液中胶束的摩尔质量 M=31.44kg/In.1,符合文献值所提供的取值范围,表明系统能够满足测量要求 32待测溶液测试结果 在CTAB水溶液中加人烯烃氢甲酰化反应所需的铑膦络台物催化剂(RhC1(CO) (TPPTS))及过量配体(TPPTs问一三磺酸钠三苯膦)J,再加人l 一十二 烯并恒温振荡达平衡, 求得M=43.5kg/mol 比较以上结果可看出,不加任何添加剂的CTAB 水溶液中胶束的摩 尔质量小,加人Rh/ TPPTS及烯烃后胶束的表观摩尔质量显着变大 标准CTAB溶液测量结果 田3cTAB水溶液+RlPPTS 我们所使用的装置与现有的大部分商品化测量仪器相比,具有设备简单,成本低,精度高, 灵活性好等特点.现有的光散射测量仪器是以光电倍增管为探测器,我们改用CCD,不但更进 步提高了测量的精度,还能根据ccD 能实时显示的特征通过显示器 控制测量范围,增加了 测量的灵活性另外该装置利用高度准直的激光为人射光源可省去大量光闷,分束器,透镜等 通过测试与计算,证实了随着催化剂,配体和烯烃的加人,阳离子表面活性剂胶束界面对 催化剂和配体有机反离子的吸附,以及因烯烃增溶于胶束内核中,整个胶束摩尔质量增加由 此可解释该反应呈现的动力学规律J,即由于胶束的作用,反应物的 反应部位与催化剂的活 通过对多次实验结果的比较,实验的可重复性高(95%),而且实验结果与文献提供的参 实验中所使用的乳白漫射玻璃的R.值是在=436nut时的标准值,而在 测量过程中使 用的是=633nm的光源,这将导致误差的产生同时在实验的进行过程 中由于电流不稳引起 552四川大学(自然科学版)第37 ZHANGRong-zhu,YANGChun一n,WNGliang-bing (1DeparmaentofOptc-electronicsScienceandTechnology,SichuanUniversity,Chengdu610064.China Abstract:ThemethodofmeasuringmeasurethemolarweightsofthemiceUebythescatter lightispresented,BasedonRayleighscatterformula,theexperimentaldeviceisdesigned,in whichtheCCDcamerasystemisemployedtocollectthescatteredlightcaLKSedbythesolution, thenthesignalsaresenttothecomputertocalculate,SOthemohrweightsofthemicelleinthe surfactantsolutioncanbeobtained.Theresultshowsthatthemohrweightchangeswiththedif— fereI1taccretlonusedbecauseofdifferenteffectsofSOtbefadentandincreasingsolvency.