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如何精确测量CMC？这些方法能揭示表面活性剂的奇妙行为！
在胶体和表面化学中，临界微胞浓度（CMC）是定义为表面活性剂的浓度，当其超过此浓度时，微胞形成，并且所有额外添加到系统中的表面活性剂会形成微胞。 CMC是表面活性剂的一个重要特征。在达到CMC之前，表面张力随着表面活性剂浓度的变化而强烈变化，而在到达CMC之后，表面张力则相对保持稳定或以较小的斜率变化。对于特定的分散剂，其CMC值取决于温度、压力，以及（有时强烈地）其他表面活性物质和电解质的存在及浓度。
微胞只在临界微胞温度以上形成。
以水中的十二烷基硫酸钠为例，在25°C和常压下，其CMC值为8x10-3 mol/L。
测量CMC的方法
当将表面活性剂（或任何表面活性材料）引入系统时，它们最初会分配到界面上，通过降低界面的能量（计算公式为面积乘以表面张力），并移除与水接触的疏水部分。随着表面活性剂表面覆盖的增加，表面自由能（表面张力）下降，表面活性剂开始聚集成微胞，从而再次减少系统的自由能，使疏水部分与水的接触面积减少。
一旦达到CMC，任何额外的表面活性剂添加只会增加微胞的数量（在理想情况下）。
测量CMC的一个常见程序是通过绘制测量特性随表面活性剂浓度变化的图表，寻找两条直线的交点（拐点）。这种视觉数据分析方法高度主观，并可能导致根据不同代表型式、数据质量和选择的CMC周围区间而得到非常不同的CMC值。更优先的方法是将实验数据拟合到测量特性的模型中。
拟合函数基于单体和微胞的浓度模型，为CMC提供了一个明确的分析定义，不依赖于技术。
在大多数情况下，例如表面张力测量或导电性测量中，界面上的表面活性剂量相对于在体系中的量可以忽略，而CMC可以近似为总浓度。实际上，CMC数据通常通过实验室仪器收集，这些仪器可以部分自动化，比如使用专业的表面张力计。
实际考量
当界面积面积大时，界面上表面活性剂的量不能被忽略。例如，在超过CMC的表面活性剂溶液中引入气泡时，这些气泡在上升至液面时，会将表面活性剂从体系中移走，创造出泡沫柱，从而将体系中的浓度降低到CMC以下。这是从废水中去除表面活性剂的最简单方法之一（请参见泡沫浮选）。因此在具有足够界面积的泡沫中是没有微胞的。对于乳胶（emulsions）也是类似的理由。
另一种情况出现在洗涤剂中。最初的浓度在水中会大于CMC，但当加入大面积的布料时，表面活性剂浓度会降至CMC以下，这样在平衡状态下就不会有微胞存在了。因此，在洗涤剂中溶解的角色扮演的相对较小。去除油污的过程是通过修改接触角来实现的，并释放油以形成乳液。在石油行业中，在注入表面活性剂之前会考虑CMC，以便于增强石油回收（EOR）的应用。在CMC点以下，油和水两相之间的界面张力不再有效降低。
如果将表面活性剂的浓度保持在CMC之上稍微高一些，额外的量就会与油藏中的现有盐水一起覆盖溶解。
那么，您是否了解在不同的应用场景中，如何利用这些测量CMC的方法来探索表面活性剂的独特行为？
