溶劑浸漬樹脂含有醌茜:采用批處理模式分離制備應(yīng)用及用火焰原子吸收光譜法測定水溶液中鎘（Ⅱ），銅（Ⅱ），鎳（Ⅱ），和鋅（Ⅱ）穆罕默德賽義德侯賽尼，Mojtaba侯賽尼，和艾哈邁德AhmadHosseiniBandeh-Gharaei比爾詹德大學(xué)，理學(xué)院，化學(xué)系，比爾詹德，伊朗摘要：一種高穩(wěn)定溶劑制備浸漬樹脂（SIR）含有1,4-二羥基蒽醌（醌茜，QNZ），利用安伯來特（一種離子交換樹脂）XAD-16珠，通過火焰原子吸收光譜法（FAAS）測定前在水介質(zhì)中的鎘（II），銅（Ⅱ），鎳（II），和鋅（Ⅱ）。對上述金屬離子的批處理模式的最佳提取條件進行了研究，發(fā)現(xiàn)從1000ml等分的溶液中溶解這些金屬離子1.5克可以進行定量吸附，其pH值為9.5，離子強度為0.01mol/L。隨后用10ml2mol/L的鹽酸吸附金屬離子，且用鹽酸洗脫液進行火焰原子吸收光譜法測定。啤酒的法規(guī)規(guī)定中鎘（II）、鋅（Ⅱ）的含量為0.000000009mol/L--0.0000001mol/L，鎳（II）、銅（Ⅱ）的含量為0.00000009mol/L--0.000001mol/L。由于觀察到的各種離子不顯著干擾，可在天然水樣品中發(fā)現(xiàn)的。該方法的實用性是使用合成的認證的參考材料確認（CRM）和加標水樣。關(guān)鍵詞：溶劑浸漬樹脂，AmberliteXAD-16，醌茜，火焰原子吸收光譜法引言由于低濃度的分析和基體干擾，努力確定痕量金屬離子的直接和可靠的火焰原子吸收光譜法（FAAS）是有限的。因此，在現(xiàn)代儀器分析方法中，分離和富集技術(shù)在痕量金屬分析中是重要的。為了提高靈敏度，精度，這些方法如共沉淀（1–3），液-液萃取（4，5），離子交換（6，7），和固相萃?。?–10）是最常用的富集，分離技術(shù)。使用螯合樹脂固相萃取技術(shù)是目前廣泛用于痕量元素的富集和清理各種化學(xué)品的各種主要的水溶液。有興趣在持續(xù)的螯合試劑的開發(fā)中使用的金屬富集系統(tǒng)。在化學(xué)界（11–16）適當(dāng)?shù)尿显噭┛梢越n到載體（17–19），并提供絡(luò)合或螯合固相。溶劑浸漬樹脂（SIR）包含各種類型的試劑，被稱為最簡單的路線的液-液萃取系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成一個固液系統(tǒng)，已被廣泛用作萃取劑使用（20–23）。在傳統(tǒng)的液-液系統(tǒng)中的顯著優(yōu)點是相分離的難易程度，存在的問題歸因于形成穩(wěn)定的乳液的消除，并獲得高的相當(dāng)大的富集因子。一種有機萃取劑浸漬到聚合物支持提供了化學(xué)邊界方法的幾個優(yōu)勢，如：1、制備簡單；2、所需的選擇性試劑的廣泛的選擇；3、在水和樹脂相之間的樹脂相和金屬流動性良好的萃取劑的流動性好；4、結(jié)合能力高5、化學(xué)和物理穩(wěn)定性良好且萃取劑的損失低（24–26）。盡管擁有這些優(yōu)勢，SIR系統(tǒng)經(jīng)常遭受從聚合物載體泄漏由于萃取劑的低穩(wěn)定在其使用中與SIRS能力逐漸喪失。因此，隨著時間的推移，使用時間只要螯合樹脂或多個穩(wěn)定的高體系的制備應(yīng)需要消除這種重要的缺點。二羥基蒽醌（DHAQ）已被廣泛用作染料，螯合劑，和酸堿指示劑（27–31）。這些試劑以陰離子形式存在于pH值適度高的和有能力與金屬離子結(jié)合的介質(zhì)中。各種化合物中1,4-二羥基蒽醌DHAQ（醌茜，QNZ，1）在9.26和11.79連續(xù)的pKa值（32），是一個有趣的試劑。如2，螯合物與許多金屬離子它是能夠形成的，如鋁通過游離羥基和相鄰的羰基結(jié)合形成。(33-37)然而，據(jù)報道，金屬螯合進展非常緩慢，在水介質(zhì)中，它不能用于金屬離子的快速測定法（38）。以前，對QNZ極性基板的化學(xué)吸附，如氧化鋁進行了研究，表明它是能夠包圍與氧化鋁表面通過兩個相鄰的羰基和羥基功能（39）。通過考慮QNZ非極性，這是歸因于芳香苯環(huán)和分子內(nèi)氫鍵，預(yù)計惰性載體可與QNZ強烈浸漬。在各種不同的類型中，由于非離子型疏水性行為，純度，和良好的吸附性能用于浸漬QNZ，AmberliteXAD系列是首選。圖1。對在1g的AmberliteXAD-16干燥的聚合物進行浸漬工藝條件下制備的SIR浸漬率的影響表1：酸性和堿性的SIR穩(wěn)定介質(zhì)。測量的吸光度在波長為545nm處進行，三次測量的平均值與相關(guān)的標準偏差吸光度媒質(zhì)30min 48h0.01moldm23NaOH0.015+0.03 0.028+0.036moldm23HCla0.017+0.03 0.021+0.03金屬離子的吸附和解吸正如上述，QNZ與金屬螯合是一個非常緩慢的過程（41）。這一現(xiàn)象表明了，SIR可以用于通過吸附/解吸過程中研究這些金屬離子的富集分離的情況。之后，用火焰原子吸收光譜法測定洗脫液中金屬離子的濃度。如圖2所示，總鋅（II）離子的吸附完成比其他的比較早。然而，從其他的總吸附保證，震動持續(xù)35min。研究了在處理含有感興趣的金屬離子，pH值為2–10.5范圍內(nèi)變化的溶液的pH值對吸附過程的影響。pH值在使用多個緩沖系統(tǒng)的調(diào)整，如鹽酸–甘氨酸（pH1–3），醋酸–醋酸鈉（pH3–6），醋酸銨–氨（pH6–8），氨和硝酸銨（pH8–10.5）。如圖3所示，最大的吸附是在pH值達到9.5時?；旧希趐H小于9.5的QNZ低酸解離常數(shù)相關(guān)的吸附過程的效率低，這反過來又與強烈的分子內(nèi)氫的分子鍵的存在。另一方面，在pH大于9.5時是由于氫氧化合物或氨羥劑絡(luò)合效率低?？紤]到這些因素，9.5的緩沖的pH值被選擇用于隨后的調(diào)查。圖2：振動時間對吸附過程的影響。液體的體積為500ml，1.5克干SIR，pH值9.5。在吸附過程中的離子強度的影響也進行了研究，通過調(diào)節(jié)溶液的pH值至9.50，用不同濃度的氨/銨試劑。它被認為的吸附效率降低的離子強度值大于0.1mol/L。對解吸的金屬離子應(yīng)從SIR中找到合適的洗脫液，各種類型的酸溶液包括硝酸，硫酸，鹽酸等分別在不同濃度的條件下研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論是酸的洗脫過程的類型是不使用的稀釋溶液完成的。濃溶液的硝酸和硫酸中的應(yīng)用（超過4mol/L）引起的結(jié)果是緩慢氧化和可能出現(xiàn)沉淀物堵塞。由于SIR表現(xiàn)出在酸性介質(zhì)中有相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性，實驗結(jié)果表明，10ml2mol/L的HCl足夠總吸附金屬離子完全洗脫。因此，要獲得高的富集因子，進一步的調(diào)查，使用1000毫升的樣品溶液的等分試樣進行標準。如圖4所示，是在SIR的容量不超過使用時間內(nèi)顯著變化。圖4。SIR使用時間對吸附容量的影響。干擾離子的影響干擾離子對吸附過程的影響進行了研究，在1000毫升的等分試樣的溶液中含有感興趣的金屬離子的濃度為0.0000001mol/L和每一個干擾離子的摩爾濃度為0.0001mol/L。吸附過程之前，解決方案是為每個類型的沉淀，可在制備過程中形成的分離篩選。結(jié)果在表2中給出。每個種類被認為是干擾時的信號，存在的偏差超過+5%。此外，SIR展示了堿金屬和堿土金屬離子的高極限公差為電解質(zhì)，其包括氯化鈉，硝酸鈉，硫酸鉀，和硝酸鉀，其濃度為0.001mol/L。這對天然樣品中金屬離子的分析是特別有用的。ZnrecoveryCdrecoveryCurecovery Nirecovery干擾離子(%) (%) (%)(%)Al3+98.78+0.11 94.25+0.12 92.35+0.1091.41+0.11Pb2+b99.87+0.12 95.6+0.10 93.21+0.1190.38+0.12Mg2+b100.10+0.10 96.23+0.11 89.58+0.1190.25+0.10Mn2+b101.24+0.12 97.65+0.12 91.27+0.10 90.37+0.11Co2+98.86+0.10 95.52+0.11 92.05+0.10 90.31+0.10Ca2+102.00+0.10 97.59+0.1092.18+0.10 89.91+0.11Ba2+99.17+0.10 96.25+0.10 — 89.58+0.12Hg2+100.86+0.12 95.01+0.1190.05+0.12 88.76+0.11Cd2+69.80+0.10 — 92.61+0.11 51.48+0.11Cu2+76.75+0.10 65.25+0.10 50.21+0.11 54.55+0.12Ni2+78.56+0.10 74.82+0.12 55.85+0.12 —Zn2+—45.38+0.10 41.87+0.11 40.57+0.11表20.0001mol/L的干擾離子與對感興趣的金屬離子在1000ml等分溶液的相同濃度0.0000001mol/L的測定濃度的影響(三次測定的平均值和標準偏差)結(jié)論本實驗的結(jié)果表明，含有QNZ的SIR，容易制備，提出建議的金屬離子的選擇性分離和富集是一個很好的潛力。這得益于高容量，高選擇性和好的穩(wěn)定性，在酸性和堿性介質(zhì)中。在很長一段時間的工作中，它在穩(wěn)定的吸附/解吸過程中沒有顯著的質(zhì)量損失。此外，與合成功能性樹脂相比，上述SIR系統(tǒng)的重要優(yōu)勢包括高容量和快速反應(yīng)性的因素（47，48）。目前的工作的特點是在調(diào)查中的金屬離子的高的富集能力，特別是當(dāng)濃度通常很低時的水的樣本。關(guān)于這種SIR更多的研究現(xiàn)在正在我們的實驗室中進行著。參考文獻1、Mizuike，A.（1983）無機痕量分析富集技術(shù)；施普林格出版社：柏林。2、ELC，L.沙欣，美國，和Oztas，S（1997）與高鹽含量的原子吸收光譜法測定鈷二乙基二硫代氨基甲酸鹽共沉淀后樣品痕量金屬的測定。塔蘭塔，44（6）：1017。3、Hiraide,M.,Chen,Z.S.,andKawaguchi,H.H（1981）氫氧化銦石墨爐原子吸收光譜法測定微量重金屬共沉淀.Anal.sci.,7(1):654、Dapaah,A.R.K.andAyame,A.（1998）利用鋅hexamethylenedithiocarbamate作萃取劑，酸性介質(zhì)中萃取砷.Anal.Chim.Acta,360(1–3):43.5、Rodr?′guez,M.A.,Zambrano,J.A.B.Ordaz,A.A.,Mendoza,R.N.,andMedina,T.I.S.(1998)Sulphuricacidinfluenceonliquid–liquidextractionofCo(II)andZn(II)byMIBKfromNH4SCNmedium.Talanta,45(5):875.6、Kenawy,I.M.M.,Hafez,