液2液萃取法,是一种非常有效的分离手段,由于常用的有机溶剂苯、甲苯、氯仿等易挥发、有毒,所以应用上受到限制。近年来,利用无毒、易溶于水的乙醇、丙醇、异丙醇作为萃取溶剂,在无机盐的存在下,分成液2液两相的萃取方法已引起人们的重视。本文研究了硫酸铵2碘化四丁基铵(TBAI)2乙醇体系萃取分离汞的行为及其与常见离子分离的最佳条件。试验表明,在一定量的硫酸铵存在下,能使乙醇与水分相,Hg2+与I-生成的HgI2-4和TBA+可形成的电中性三元缔合物(TBA+)2·[HgI4]2-被乙醇相定量萃取,控制一定的酸度,实现Hg2+与常见离子Zn2+、Cu2+、Co2+、Ni2+、Mn2+、Fe3+、Al3+之间的分离。该体系具有简便、快速、无毒、试剂用量少等特点,在微量汞离子的分离富集分析中具有一定的实用价值和应用前景。

1实验部分

1.1仪器与试剂

SG921双光数显测汞仪(江苏电分析仪器厂):722S型可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司),日立Z27000原子吸收分光光度计(日本日立公司),PHS225型pH计(上海雷磁仪器厂),碘化四丁基铵乙醇溶液(TBAI)(AR,天津市科密欧化学试剂开发中心)溶液:1.0mol/L;Hg2+标准储备溶液:1.0mg/mL,使用时稀释成100μg/mL标准工作溶液;克拉克2鲁布斯缓冲溶液:pH1～6,按文献配制。其它试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。

1.2实验方法

于60mL带磨口塞的分液漏斗,加入50μg金属离子标准溶液,1.0mLTBAI溶液(1.0×10-3mol/L),2.0mL乙醇和2.0mL不同pH值缓冲溶液,加二次蒸馏水至10mL,再加入3.0g硫酸铵,充分振荡30s,静置分层。取下层1.0mL,加入3mLHNO3(0.1mol/L),稀释至25mL,用SG921双光数显测汞仪测定汞离子的含量并计算萃取率(E%)。或者取上层1.0mL,用同样的方法测定被萃取的汞离子的含量,计算萃取率,两者结果相一致。其它离子用分光光度法和原子吸收法测定。

2结果与讨论

2.1乙醇水溶液分相条件选择

研究了在293K时,加入不同量的NH4Cl、NaCl、NaNO3、(NH4)2SO4对乙醇水溶液分相的影响,实验发现,只有(NH4)2SO4能使乙醇与水分相。说明二价阴离子具有较强的盐析作用,因此本实验选择(NH4)2SO4作盐析剂。乙醇的浓度越小,则分成液2液两相所需的盐的用量越大。当乙醇浓庹为30%时,加入3.0g(NH4)2SO4析出的上层体积为3.1mL,比开始加入的乙醇体积多了0.1mL,说明有溶解大量(NH4)2SO4部分水进入了上层乙醇相,(NH4)2SO4的高含量使上层乙醇相比纯乙醇具有更强的极性,因此由盐析分离的上层乙醇相更容易萃取离子缔合物。为便于分相并得到适当的上层乙醇相,本实验选择加入(NH4)2SO43.0g。