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某些分子有两种不同的成分，它们对溶质具有不同的亲和力。对极性溶质如水有亲和力的分子被称为亲水段。与非极性溶质如碳氢化合物有亲和力的部分被称为疏水段。同时具有亲水和疏水成分的分子被称为两亲性分子（图A）。
两亲性分子与水发生相互作用时表现出非常独特的行为。分子的极性部分寻求与水相互作用，而非极性部分避免与水的相互作用。有两种方法可以使这些分子达到这两种状态。如图B所示，两亲性分子可以排列在水表面，极性部分与水接触，而非极性部分浮在水面上（在空气或非极性液体中 ）。存在于表面上的这些分子会破坏表面内聚能，从而降低了表面张力，这一类分子被称为表面活性分子或表面活性剂。
另一种分子的排列方式允许每个部分与它有利的环境相互作用。分子可以形成聚集体或胶束，其中疏水部分定向于簇内，亲水部分暴露于溶剂中。图C显示的是一个球形胶束。
存在于液体表面或胶束中的分子比例取决于它们的浓度。在低浓度时，低浓度的表面活性剂占据液体的表面。当表面变得富含表面活性剂时，额外的分子排列成胶束。这一浓度被称为临界胶束浓度（CMC），可通过测量表面张力计算得到。下图显示的是表面张力与添加表面活性剂的对数浓度之间的关系：
该图显示了三个阶段：1，表面活性剂浓度很低时，表面张力只检测到轻微的变化；2，增加表面活性剂，表面张力降低；3，表面完全铺满，表面张力不再改变。
CMC是表面张力最小值和表面张力呈线性下降交点的临界点。可以通过测量一系列手动或使用Attension Sigma 700/701可选分配器自动混合的溶液，绘图得到表面张力与对数浓度的关系。手动混合和测试一系列表面张力既费时又可能带来实际问题。使用具有自动功能的Sigma系列表面张力仪，可以稳定地进行表面张力实验。sigma 700和701程序可在对数刻度内自动将浓度均匀地混合，并借助画图得到CMC。
可以通过在无表面活性剂溶液中加入浓缩表面活性剂或用纯溶剂稀释浓缩表面活性剂溶液的方式进行Sigma 700或701的CMC测量。开始测量CMC时，先进行软件的设置和方法的选择（Wilhelmy白金板或都Du Noüy白金环）。然后选择一个探头，在测量容器注入初始溶液，Sigma 700或701将自动完成实验。
OneAttension软件有一个自动搜索选项，可将实验分为两个阶段，从而加速未知液体的实验。搜索阶段允许在不进行非关键数据计算的实验第一阶段时加入较多的样品。当表面张力值出现显著下降时，仪器切换到测量阶段并遵循正常的实验方式。当完成所有请求的样品添加后实验终止，数据自动存储用于分析。
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