계면활성제의 cmc측정

소개글

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목차

1. 실험 결과
2. 토의 및 해석
3. 참고문헌

본문내용

이번실험에서는 benzoylacetone(BZA) 즉, 1-phenyl-1,3-butadione의 tautomerism에 근거하여 계면활성제 sodium dodecyl sulfate(SDS) 또는 myristyltrimethyl ammonium bromide(MTAB)의 CMC를 측정하였다. 이번실험에서 가장 중요한 이론은 enol-keto tautomerism이다. 보통 enol form과 keto form에서는 keto form이 안정해 주 생성물이지만 이번 실험에 사용되는 시약인 BZA는 enol form의 conjugation과 분자내 수소결합에 의해서 더 안정한 형태로 존재 할 수 있으며, keto 보다 더 긴파장에서 관찰되는 것을 볼 수 있었다.
실험에 사용되는 계면활성제는 비극성의 긴 사슬의 탄화수소 꼬리와 극성 또는 이온성의 머리로 구성된 양쪽성(amphiphilic)의 물질이다. 계면활성제는 계면활성제 분자의 머리 그룹의 전하에 따라 양이온성, 음이온성, 양이온성(zwitterionic), 그리고 비이온성으로 구분할 수 있다. 계면활성제 분자들은 물과 같은 극성 용매에서 스스로 조직화하여 micelles이라 불리는 분자집합체를 형성한다. 이때 계면활성제의 소수 성의 꼬리 부분은 미셀의 핵심부를 형성하며, 친수성의 극성 머리 부분은 미셀-물의 계면에 위치하며 많은 수의 물분자에 의하여 수화되어 있다. 이런 미셀이 형성될 때 계면활성제 수용액은 미세불균일하다. 계면활성제 용액은 거시적으로는 균일하나 미시적으로는 불균일한데 이러한 현상이 일어나는 농도를 미셀 임계농도라 하고 계면활성제 용액의 물리화학적 성질의 변화하는 농도로 실험의 CMC 값을 구할 수 있다.
이번실험은 먼저 BZA의 UV흡수 스펙트럼을 찍고 두 개의 흡수띠를 관찰한 후 최대 흡수 파장을 구할 수 있었다. 먼저 긴파장인 enol의 최대 흡수 파장은 315nm에서 관찰되었으며 keto의 최대 흡수 파장은 250nm에서 관찰되었다. 실험을 통해 이론으로 예측한 파장 값과 일치하는 것을 알 수 있다.

참고 자료

그림 1 <BZA의 keto, enol form>출처 : 물리화학 실험서/ 계면활성제의 cmc 측정
이공학도를 위한 물리화학/자유아카데미/R.chang and Jonh W, Toman, Jr 외 5명
물리화학 실험서/ 계면활성제의 CMC 측정
유기화학/자유아카데미/8판/L.G. Wade, Jr