周俊
(大理學(xué)院 農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院,云南 大理 671003)
濁點萃?。–PE)法是一種新興的環(huán)保型液-液萃取技術(shù),它不使用揮發(fā)性有機(jī)溶劑,不污染環(huán)境。該方法廣泛應(yīng)用于痕量有機(jī)物[1]、金屬離子[2](通過形成螯合物)以及生物大分子的提?。?,4],具有低毒、高效、安全、簡便等特點。濁點萃取作為樣品前處理,已經(jīng)和高效液相色譜[5]、紫外分光光度法[6]、原子吸收[7]等多種分析方法建立了聯(lián)用技術(shù)?,F(xiàn)在用于濁點萃取主要是非離子表面活性劑有 T riton X系列[7~11]凈洗劑JU[12]。本文以非離子表面活性劑OP-10為研究對象,確定外界條件的變化對其濁點的影響。
儀器選用PH3-3CS數(shù)字酸度計;SYP-III一體玻璃數(shù)顯水浴鍋(南京桑力力公司。試劑選用KCl、NaNO3、KNO3、NaOH、NaCl、Na2HPO4·12H2O、C6H8O8·H2O、H3PO4,以上試劑均為分析純(天津市化學(xué)制劑三廠),聚乙二醇辛基苯基醚化學(xué)純(無錫市展望化工廠),實驗所用水均為去離子水。
利用SYP-III一體玻璃水浴鍋進(jìn)行濁點的測定,用水配制一定濃度的試樣,然后轉(zhuǎn)移到20mL的試管中,將其放入水浴鍋,使其緩緩升溫,記下溶液渾濁時的溫度,即濁點。然后降溫到溶液恢復(fù)透明,重復(fù)3次,取平均值。
考慮到非離子表面活性劑OP-10濃度過大,會增加萃取分離后液相的粘度,不利于后續(xù)的測定,本次實驗配制OP-10濃度(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))為1%~5%OP水溶液,觀察濃度對濁點的影響,從圖1中可發(fā)現(xiàn)OP-10濃度從1%增大到5%,但其濁點只下降0.5℃,OP-10濃度在1%~5%之間時對濁點影響很小,不能通過增大OP-10濃度來降低體系的濁點,后面的實驗OP-10濃度均取1%。
圖1 OP-10濃度與濁點的關(guān)系
圖2 不同濃度的電解質(zhì)對OP-10濁點的影響
在OP-10中添加無機(jī)電解質(zhì)后,結(jié)果使?jié)狳c下降(圖2),但不同電解質(zhì)其對OP-10濁點影響效果不一樣,由圖2可看出,OP-10濁點均隨電解質(zhì)濃度增加而下降,但它們對OP-10濁點影響的程度依次為NaOH> NaCl>NaNO3;KCl>KNO3,但 NaNO3和 KNO3對OP-10濁點的影響基本相同無明顯差異,這表明陰離子對OP-10濁點的影響要遠(yuǎn)大于陽離子?,F(xiàn)在認(rèn)為加入電解質(zhì)使非離子表面活性劑濁點下降是因為鹽析的作用[13~16],無機(jī)鹽溶于水中后,由于離子與離子、離子與偶極子之間存在電性作用,使水分子聚集在離子周圍,自由水減少,即鹽析作用使非離子表面活性劑易于從水中析出,導(dǎo)致濁點下降。同時,離子與非離子表面活性劑之間的相互作用(如色散作用,離子與極性頭間的電性作用等)也使水從離子和非離子表面活性劑周圍的水化層排出,自由水增加,導(dǎo)致鹽溶,使?jié)狳c升高。電解質(zhì)對非離子表面活性劑濁點的影響是兩種因素共同作用的結(jié)果。多數(shù)陰離子易發(fā)生水合作用,一般鹽析占主導(dǎo)地位,使?jié)狳c下降;而多數(shù)陽離子易與非離子表面活性劑的醚鍵絡(luò)合,發(fā)生鹽溶作用,使?jié)狳c升高。當(dāng)向溶液中加入電解質(zhì)時,由于電解質(zhì)對水的親和力大于水對表面劑的氫鍵結(jié)合,而使水逐漸有脫離的傾向,當(dāng)發(fā)生水化作用越強(qiáng)或鹽離子濃度越高就使原來親水性較強(qiáng)的大分子化合物去水化,使非離子表面活性劑大分子脫水,成為另一相而析出,溶液出現(xiàn)混濁。
在1%OP-10中加入磷酸使其pH值從2.41增加到5.67,其濁點基本保持不變維持在79℃,但在Na2HPO4-檸檬酸緩沖液中OP-10濁點卻隨pH值升高而下降到75.5℃(圖3)。這是因為加入少量磷酸就足以使pH值發(fā)生很大變化,而非離子表面活性劑溶液中幾乎沒有無機(jī)鹽的陰、陽離子,故不足以產(chǎn)生鹽析而使?jié)狳c下降。而在Na2HPO4-檸檬酸緩沖液中[11],不同pH值時,根據(jù)緩沖液的Na2HPO4和檸檬酸配比不同,pH值較低時體系中檸檬酸的含量高,會與非離子表面活性劑分子混雜在一起形成膠束,由于該酸根存在電性,因而增加了膠束離子頭間的靜電斥力,此作用且隨檸檬酸含量增加而增加,這不利于膠束形成和脫水析出,使?jié)狳c上升。在pH值較高時隨檸檬酸含量的的降低,Na2HPO4含量增加,逐漸表現(xiàn)出無機(jī)鹽的鹽析效應(yīng),使非離子表面活性劑脫水析出,使?jié)狳c下降。
圖3 pH值對1%OP-10濁點的影響
1%OP-10溶液加入NaCl后有較低的濁點溫度,較高的密度(有利于離心分離)和低廉的價格,可以作為較好的濁點萃取劑,用于多種樣品的前處理達(dá)到萃取富集的目的。
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