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溶液酸度对吸附率的影响

2023年01月14日 10:34:55      来源:杭州辉龙过滤技术有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:12

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交联壳聚糖(CCTS)是由环氧氯丙烷与壳聚糖(天然生物高分子化合物甲壳素的脱乙酰基产物)进行交联反应制备而成,不溶解于水、酸和碱。实验发现,该物质对Au、Pt、Pd等贵金属离子
交联壳聚糖(CCTS)是由环氧氯丙烷与壳聚糖(天然生物高分子化合物甲壳素的脱乙酰基产物)进行交联反应制备而成,不溶解于水、酸和碱。实验发现,该物质对Au、Pt、Pd等贵金属离子具有很强的吸附作用,并利用该特性建立了CCTS预富集分离水体中痕量Au、Pt的方法。银是贵金属元素之一,有广泛应用价值。痕量银的预富集分离方法有:离子交换法、火试金法、共沉淀法、浮选法等。

本文研究了CCTS对Ag(Ⅰ)的吸附性能,提出用交联壳聚糖预富集分离水体中痕量银的新方法。实验结果表明:在pH=2~7范围内,CCTS对Ag(Ⅰ)的吸附率可达95以上,并可将水中痕量银(Ⅰ)富集20倍。基于此并建立了CCTS预富集分离、石墨炉原子吸收光谱(GFAAS)法测定痕量Ag(Ⅰ)的方法。该方法检出限低,抗力强,准确度、精密度可满足痕量分析要求。

1实验部分1.1主要仪器及操作条件日立Z25000原子吸收分光光度计,银空心阴极灯,热解涂层石墨管(日本,日立公司)。

石墨炉工作条件:分析线Ag328.1nm,灯电流9mA,光谱通带1.3nm,进样体积20μL,氩气流量为200mL?min-1,原子化阶段氩气流量为30mL?min-1。石墨炉升温程序。

Mettler2ToledoDelta3202S型pH计(梅特勒2托利多仪器(上海)有限公司);AY2120电子天平(日本,Shimadzu公司);HY28调速振荡器(江苏国华仪器公司);1702SX红外光谱仪(美国,Nicolet,Madison)。

1.2主要试剂Ag标准溶液(1g/L):日本和光纯药工业株式会社,工作溶液用时逐级稀释;0.5mol/L的氨水:取7.1mL浓氨水于100mL容量瓶中,用水定容。实验用水为二次蒸馏水。

1.3交联壳聚糖的制备交联壳聚糖(脱乙酰度为92)的制备:称取6.0g可溶性壳聚糖溶于320mL1的乙酸溶液中,剧烈搅拌的同时,缓慢加入6mL环氧氯丙烷,逐渐滴加50mL5的氢氧化钠,继续反应18h,直至生成一白色固体,抽滤后,用水洗至中性,再以少量丙酮冲洗,烘干、研磨,过200目筛后,备用。

1.4实验方法1.4.1银(Ⅰ)的吸附率测定移取1μg/mL的Ag(Ⅰ)标准溶液1mL于100mL烧杯中,加蒸馏水至30mL左右,用稀硝酸和NaOH调节溶液pH值,然后转移到装有一定量CCTS的锥形瓶中,在恒温摇床上振荡一定时间,过滤,滤液转入50mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,用GFAAS法测量Ag(Ⅰ)的含量,并与吸附前Ag(Ⅰ)的含量比较,得到CCTS对银的吸附率。

1.4.2水样中银的富集和测定取200mL用0.45μm滤膜抽滤后的待测水样,将pH值调至3,然后转入装有50mgCCTS的锥形瓶中,在恒温摇床上振荡40min,过滤,弃去滤液,将吸附了Ag(Ⅰ)的CCTS用8mL0.5mol/L氨水洗脱,再用2mL蒸馏水洗涤后,采用GFAAS法测量Ag(Ⅰ)的含量。

1.4.3牡蛎样品的消解及银(Ⅰ)的富集、测定称取牡蛎标样(ESA22)于80℃烘干2h,置于干燥器(制药行业干燥器的选用原则)中冷却后,称取0.1g于石英烧杯中,加入5mL优级纯硝酸,盖上表面皿并放置过夜,加热,待有机物颜色由棕色变为淡黄色后,加入0.5mL优级纯高氯酸,继续加热直到白烟冒尽,溶液蒸至近干,冷却后,加入10mL1的硝酸。取消解好的牡蛎标样,加入50mg交联壳聚糖,用水补至200mL,调节pH值为3,其余步骤同1.4.2.

2结果与讨论2.1溶液酸度对吸附率的影响测定了30mgCCTS对一系列浓度为20μg/L、pH值不同的Ag(Ⅰ)的吸附率。结果。由图可见,在pH=2~7范围内,CCTS对Ag(Ⅰ)的吸附率均可达95以上;而当pH=3时,CCTS对Ag(Ⅰ)的吸附率,可达99.56.本文在进行其它条件实验和样品分析时,选用的pH为3.

2.2吸附平衡时间与解吸测定了pH为3、不同振荡时间下,CCTS对于20μg/LAg(Ⅰ)的吸附率。结果。由可见,当吸附时间为20min时,CCTS对Ag(Ⅰ)的吸附率即可达到96,达到吸附率的平衡时间为40min.

依据Ag(Ⅰ)可生成银氨络离子,选用氨水作为洗脱剂对吸附Ag(Ⅰ)后的CCTS进行洗脱试验,结果表明:用8mL0.5mol/L的氨水可以将Ag(Ⅰ)从CCTS上洗脱下来,脱附率为93.26.
2.3交联壳聚糖用量对Ag(Ⅰ)吸附率的影响按实验方法1.4.1,测定pH为3、吸附时间40min,CCTS加入量不同时对于Ag(Ⅰ)的吸附率。结果。可见,当CCTS的用量为30mg时,吸附效率达到。

2.4饱和吸附量配制一系列体积为50mL,浓度分别为10、15、20、25、30μg/mL的Ag(Ⅰ)标准溶液,加入10mg交联壳聚糖,振荡60min后,过滤,用火焰原子吸收光谱法测定滤液中Ag(Ⅰ)的浓度,绘制浓度与吸附量的关系曲线。可以求得交联壳聚糖对Ag(Ⅰ)的饱和吸附量为0.6mg/g.

2.5共存元素的影响在Ag(Ⅰ)含量为0.2μg的200mL溶液中,按实验部分1.4.2中的步骤测定,结果表明,当Cu2 (14μg),Fe3 (37μg),Al3 (37.5μg),Na (119mg),K (50mg),Mg2 (27mg),Ca2 (33mg),Zn2 (19mg),Sr2 (2.29μg),Br-(15μg),Cl-(197mg),PO3-4(2mg),NO-3(40mg),SO2-4(34mg)等离子共存条件下,对Ag(Ⅰ)的分离富集及测定无干扰。可见本法具有较强的抗力。

2.6方法的准确度、检出限和精密度取处理好的国家标准牡蛎样品(ESA22),按实验方法1.4.2测得其含量为3.14μg/g,与其保证值(3.32±0.24μg/g)比较,具有较好的一致性。取200mL含Ag(Ⅰ)为2.0μg/L的溶液6份,将Ag(Ⅰ)富集至10mL溶液中测定,求得本法的检出限(3σ)为0.406μg/L,相对标准偏差(RSD)小于6.8.

2.7回收率实验分别取200mL长江水、自来水水样,按1.4.2中方法将Ag(Ⅰ)富集至10mL溶液中进行加标回收实验。从结果可见,回收率可满足痕量分析要求。
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