临界胶束浓度是多少?

要了解临界胶束浓度(简称CMC)，我们首先需要了解表面活性剂。表面活性剂是两亲性分子，具有亲水和疏水部分(图1A)。当表面活性剂加入水中时，它们在空气-水界面定向，使亲水性部分在水中，疏水性部分在空气中(图1B)。另一种能量上有利的结构是胶束(图1C)，其中疏水部分指向由亲水外壳保护的球形结构。

表面活性剂降低水的表面张力

在溶液中加入表面活性剂的主要原因是为了降低表面张力。由于水分子间的氢键作用，水的表面张力很高。当添加表面活性剂时，它们将通过穿透空气-水界面来破坏这些键。这将降低水的表面张力。为什么表面张力应该降低有几个原因，但也许最实际的例子来自洗衣液。洗衣服时，水应该渗透到织物纤维之间。由于水的表面张力高，它本身是一种较差的清洗剂，因此添加了含有表面活性剂的洗衣液。

临界胶束浓度定义所需表面活性剂的量

让我们继续以同样的洗衣液为例。兰德里洗涤剂含有多种成分，表面活性剂是其中最重要的一种。由于经济和环境的原因，表面活性剂的用量应尽量少。当洗涤剂混合物中加入表面活性剂时，表面张力会降低。然而，在某一时刻，表面活性剂分子饱和，胶束开始形成(图2)。这一点被定义为临界胶束浓度。在此之后，添加表面活性剂将不再影响表面张力，因此没有必要。临界胶束浓度可以通过测量表面张力作为表面活性剂浓度的函数来定义。

图2。表面张力与表面活性剂浓度的函数关系(对数刻度)

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