ISO 4311: Anionische und nichionische grenzflächenaktive Stoffe; Bestimmung der kritischen Mizellbildungskonzentration; Methode durch Messung der Oberflächenspannung mit einer Platte, einem Bügel oder einem Ring

Figure 1: Ist eine Grenzfläche zwischen zwei Phasen mit oberflächenaktiven Stoffen gesättigt, bilden überschüssige Moleküle der oberflächenaktiven Stoffe Mizellen in der flüssigen Phase.

Die Norm ISO 4311 beschreibt, wie die kritische Mizellenkonzentration von Lösungen mit anionischen und nichtionischen oberflächenaktiven Stoffen gemessen wird. Dazu wird ein Tensiometer verwendet, um Oberflächenspannungsmessungen mit einer Platte, einem Steigbügel oder einem Ring durchzuführen. Die Messungen werden für verschiedene Konzentrationen wiederholt, um die kritische Mizellenkonzentration zu bestimmen.

ISO 4311: Anwendung

Oberflächenaktive Moleküle bestehen aus einer hydrophoben, unpolaren Kette und einem hydrophilen, polaren Kopf. Sie sammeln sich bevorzugt an der Grenzfläche zwischen zwei Phasen an und verringern die Grenzflächenspannung. Dadurch ermöglichen sie eine bessere Vermischung der beiden Phasen. Ist eine Grenzfläche zwischen zwei Phasen mit oberflächenaktiven Stoffen gesättigt, bilden überschüssige Moleküle der oberflächenaktiven Stoffe Mizellen in der flüssigen Phase. Die Konzentration, bei der sich die ersten Mizellen bilden, wird als kritische Mizellenkonzentration (kurz CMC) bezeichnet. Sie kann durch eine Reihe von Messungen mit unterschiedlichen Tensidkonzentrationen bestimmt werden.

ISO 304: Experiment

Geräte

Zur Durchführung dieser Methode wird ein Tensiometer benötigt. Das Gerät entspricht den Vorgaben der ISO 304. Die Messung wird mit einem Tensiometer mit verschiedenen Probenkörpern durchgeführt, genauer einer Platte, einem Bügel oder einem Ring.

Alle Kraft-Tensiometer der DCAT-Serie von DataPhysics Instruments entsprechen dieser Norm.

Verfahren und Berechnung

Es müssen zehn Lösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen hergestellt werden. Die Messung selbst wird dann gemäß ISO 304 durchgeführt. Die Ergebnisse für die Oberflächenspannung werden als Funktion der Konzentration in eine Grafik eingetragen. Dort, wo die Kurve eine scharfe Veränderung zeigt, kann die CMC ermittelt werden. Dann stellt man weitere sechs Lösungen mit Konzentrationen um den Bereich herum her, in dem die Veränderung auftritt, und wiederholt die Messungen. Die Tensiometer der DCAT-Serie können die CMC automatisch bestimmen.

Die Norm ISO 4311 ist seit 1979 in Gebrauch und wurde zuletzt im Jahr 2022 überarbeitet.

Kontaktieren Sie uns