,临界胶束浓度越小。在临界胶束浓度时,溶液的表面张力也基本上达到最低值,所以临界胶束浓度的大小也是表面活性剂效能的一个量度。2.胶束的结构在一定浓度范围内,胶束在溶液中呈球形结构图214a,并有恒定的分子缔合数,其碳氢链构成内核,且自由缠绕保持类似于液体的状态。具非极性性质和非液晶态结构。受表面活性剂的亲水基的束缚,与亲水基相连的少量次甲基定向整齐排列形成栅状层又称帕利塞德层。Parisidelayer,亲水基分布在球状胶束表面并发生一定程度的水合作用。在水合作用的影响下,水分子可深入栅状层内。对于离子表面活性剂,其反离子则吸附在胶束表面。当溶液中表面活性剂浓度增加时,由于胶束大小或缔合数增加不再能保持球形结构而变成棒状胶束图214b,这种棒状结构具有一定的柔顺性,当表面活性剂浓度再增加时,则从棒状结构转变成六角束状结构图214c,浓度更大时,成为板状或层状结构图214d、e。从球形结构到层状结构,表面活性剂的碳氢链从紊乱分布转变成规整排列,完成了从液态向液晶态的转变。六角束状结构和层状结构均已表明出明显的光学各向异性性质,在层状结构中,表面活性剂分子的排列接近于双分子层结构。在高浓度的表面活性剂水溶液中,如有少量非极性溶剂存在,则可能形成反向胶束,即亲水基团向内,亲油基团朝向非极性液体。
f3.临界胶束浓度的测定当表面活性剂溶液达到临界胶束浓度时,除溶液的表面张力外,溶液的多种物理化学性质,如摩尔电导、粘度、渗透压、密度、光散射等也发生急剧变化。利用这些性质与表面活性剂度之间的关系,可以推测出表面活性剂的临界胶束浓度。但采用不同的测定方法得到的临界胶束浓度在数值上可能会有所差别。而且其数值也受温度、浓度、电解质、pH等因素的影响而发生变化。表214列出了一些常用表面活性剂的临界胶束浓度。表214一些常用表面活性剂的临界胶束浓度名称测定温度,℃CMC,mol/L氯化十六烷基三甲基铵25160×102溴化十六烷基三甲基铵912×105溴化十二烷基三甲基铵160×102溴化十二烷基代吡啶123×1021辛烷基磺酸钠25150×10辛烷基硫酸钠40136×101十二烷基硫酸钠40860×103十四烷基硫酸钠40240×103十六烷基硫酸钠40580×104十八烷基硫酸钠40170×104硬脂酸钾5045×104油酸钾5012×103月桂酸钾25125×102十二烷基磺酸钠259O×103月桂醇聚氧乙烯6醚2587×lO5月桂醇聚氧乙烯9醚2510×104月桂醇聚氧乙烯12醚2514×104十四醇聚氧乙烯6醚251r