专利名称：：一种胺类阳离子捕收剂的浓度测定的改进方法
技术领域：
：本发明涉及化学、冶金类中浮选药剂/环境检验测定
技术领域：
，特别是涉及一种矿山浮选药剂中的胺类阳离子捕收剂的浓度测定的改进方法。
背景技术：
：国内外对于胺类阳离子捕收剂的浓度测定的报道很少，而且存在不少问题，亟待改进。有文献提到用溴酚蓝络合阳离子表面活性剂，然后用三氯甲烷萃取的分光光度方法来测定其浓度，但人工络合和萃取过程繁琐，且萃取不完全，萃取液会泄漏到环境中，对人体和环境有害，其标准曲线相关度较低且不稳定，效果不尽如人意。也有相应的标准提出利用金橙II络合阳离子表面活性剂，用三氯甲烷萃取。其氯仿用量较大，对环境污染较严重，而且人工萃取过程繁琐，萃取不完全，萃取液会泄漏到环境中，也会对人体和环境有害，标准曲线的相关度较低也不稳定，且所用药剂昂贵。也有用液相色谱仪或气相色谱质谱仪联用进行定量测定阳离子表面活性剂，但色谱仪的价格比较昂贵。因此结合胺类阳离子捕收剂的特点，运用其和溴酚蓝形成能够被氯仿萃取的有色络合物的特点，提出了一种胺类阳离子捕收剂的浓度测定的改进方法。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种胺类阳离子捕收剂的浓度测定的改进方法，该方法通过动力振荡设备和振荡容器的配合来完成溴酚蓝和胺类阳离子捕收剂的络合和氯仿萃取有色络合物的过程，以常规分光光度法就能方便、快捷和准确地测定其浓度。该方法可以为今后胺类阳离子捕收剂的生物降解性评价及其矿山环境影响研究提供技术基石出。本发明解决其技术问题采用以下的技术方案本发明提供胺类阳离子捕收剂的浓度测定的改进方法，该方法是通过振荡容器和动力振荡设备的配合使用来进行溴酚蓝与胺类阳离子捕收剂的络合反应和反应后有色络合物的氯仿萃取，然后利用分光光度法来测定其浓度。该方法步骤包括(1)试剂配制按测定要求配制浓度为13mol/L的硫酸，浓度为0.10.3mol/L的KCl溶液，浓度为0.10.3mol/L的HCl溶液，浓度为0.010.03mol/L的NaOH溶液，以及胺类阳离子捕收剂、显色剂和缓冲溶液，其中胺类阳离子捕收剂配制按质量配比0.1100200将胺类阳离子捕收剂置于蒸馏水中，滴加浓盐酸溶解，然后用蒸馏水稀释，得到质量浓度为812mg/L的胺类阳离子捕收剂药剂，其为胺类阳离子捕收剂标准溶液，该溶液为药剂；显色剂配制取溴酚蓝加入少量蒸馏水中，加入NaOH溶液溶解，然后加蒸馏水至质量浓度为0.05%的溴酚蓝显色剂，溴酚蓝为分析纯；缓冲溶液配制按体积配比1.52.51取KCl溶液和HCl溶液，用蒸馏水稀释至PH=1.6，得到缓冲溶液。(2)胺类阳离子捕收剂的络合反应和萃取过程取多个振荡容器，在各振荡容器中加入同一捕收剂和蒸馏水并摇勻，以此来调整其浓度，使其浓度呈梯度变化；然后向各振荡容器中加1滴硫酸，加缓冲溶液各10mL，摇勻，再加溴酚蓝指示剂各ImL；将上述振荡容器置于动力振荡设备中振荡1lOmin，放置5min；再加入氯仿各10mL，置于动力振荡设备中振荡1lOmin，然后进行离心，使其分层，得到两相液体。(3)吸光度的测定取多个干燥洁净的分液漏斗和干燥洁净的玻璃比色皿，分别将振荡容器的两相液体加入至各分液漏斗中，用氯仿作为参比，在可见光谱扫描所测最大吸收波长(400420nm)处测量其吸光度。(4)结果分析以胺类阳离子捕收剂的浓度为横坐标，以其对应的吸光度为纵坐标，绘制胺类阳离子捕收剂浓度与吸光度的标准曲线，通过标准曲线来计算水样中胺类阳离子捕收剂的浓度。上述步骤(1)中，胺类阳离子捕收剂可以采用伯胺类、醚胺类或季铵盐类的阳离子捕收剂。其中伯胺类的阳离子捕收剂可以采用十二胺或十八胺的阳离子捕收剂。醚胺类的阳离子捕收剂可以采用醚胺609或醚胺601的阳离子捕收剂。季铵盐类的阳离子捕收剂可以采用十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基三甲基溴化铵的阳离子捕收剂。上述步骤(1)中，所述胺类阳离子捕收剂标准溶液的质量浓度优选值为10mg/L。所述振荡容器可以采用IOOmL具塞量筒容器。所述动力振荡设备可以采用快速混勻器，该混勻器为SK-I型快速混勻器。本发明与现有技术相比具有以下主要的优点其一.络合反应以及萃取过程采用动力振荡设备和振荡容器的配合进行剧烈振荡，有效缩短了充分反应和萃取的时间；减少了用于人工振荡的劳动强度；充分提高反应与萃取过程中振荡强度与时间的准确性。其二.络合反应以及萃取过程采用动力振荡设备和振荡容器的配合进行剧烈振荡，可以杜绝由于人工振荡时产生的溶液外溢，大大降低溶液对人体和环境造成的损害。其三.工艺简单，便于操作和推广。其四.可为今后对于胺类阳离子捕收剂的生物降解性的研究提供关键的技术支持。图1为实施例1所测定的十二胺可见光谱图。图2为实施例2中改进方法测定的十二胺标准曲线图。图3为实施例2中原方法测定的十二胺标准曲线图。具体实施例方式本发明提供胺类阳离子捕收剂的浓度测定的改进方法，具体是通过振荡容器和动力振荡设备的配合使用代替人工振荡来进行溴酚蓝与胺类阳离子捕收剂的络合反应和反应后有色络合物的氯仿萃取，然后利用分光光度法来测定其浓度。该方法包括以下的步骤1.胺类阳离子捕收剂、显色剂、缓冲等溶液的配制以下试剂除了浮选药剂为工业一级品外，其他均为分析纯。①浮选药剂取胺类阳离子捕收剂0.25g于蒸馏水中，滴加浓盐酸溶解(本法采用十二胺、十八胺、醚胺609、醚胺601、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵作为代表，溶解时盐酸滴加量一般不超过8滴，对于在室温下不能溶解的浮选药剂需要加热)，然后用蒸馏水稀释至250mL。再取此溶液ImL用蒸馏水稀释至IOOmL,使其浓度为10mg/L。②1.45N硫酸取7.88mL浓H2SO4并用蒸馏水稀释至100mL。③0.2NKCl取3.75gKCl溶解并用蒸馏水稀释至250mL。④0.2NHCl取4.18mL浓盐酸并用蒸馏水稀释至250mL。⑤0.06NNaOH0.24g氢氧化钠溶解并用蒸馏水稀释至100mL。⑥0.05%溴酚蓝显色剂取0.05g溴酚蓝加入少量蒸馏水中，加入1.5mL0.06NNaOH溶液溶解，然后加蒸馏水至100mL。⑦pH=1.6的缓冲溶液取250mL0.2NKCl溶液和131.5mL0.2NHCl溶液于IOOOmL中，用蒸馏水稀释至刻度线。2.胺类阳离子捕收剂的络合反应取6个振荡容器，然后分别取10mg/L的胺类阳离子捕收剂标准溶液OmL、lmL、2mL、3mL、4mL、5mL移入振荡容器中，分别加蒸馏水20mL、19mL、18mL、17mL、16mL、15mL将溶液稀释，加1.45N硫酸溶液各1滴，加缓冲溶液各10mL，摇勻，再加0.05%溴酚蓝指示剂各lmL。将振荡容器置于动力振荡设备中振荡1lOmin，放置5min。再加入氯仿各10mL，置于动力振荡设备中振荡1lOmin，然后进行离心，使其分层。3.吸光度的测定取6个干燥洁净的分液漏斗和7个干燥洁净的玻璃比色皿，分别将振荡容器的两相液体加入至各分液漏斗中，用氯仿作为参比，在波长为400420nm(可见光谱扫描所测最大吸收波长)处测量其吸光度。以胺类阳离子捕收剂的浓度为横坐标，以其对应的吸光度为纵坐标，绘制捕收剂浓度与吸光度的标准曲线。下面结合实施例及附图对本发明作进一步说明。实施例1配制十二胺捕收剂标准溶液，取5mL于IOOmL具塞量筒中，加入15mL蒸馏水将溶液稀释，加1.45N硫酸溶液1滴，加缓冲溶液10mL，摇勻，再加溴酚蓝指示剂lmL。将该具塞量筒置于SK-I型快速混勻器中振荡lmin，放置5min。而后加入氯仿10mL，再置于SK-I型快速混勻器中振荡3min，然后在LXJ-IIB型低速大容量多管离心机中以3000r/min的转速离心lOmin，使其分层。取1个干燥洁净的分液漏斗和2个干燥洁净的玻璃比色皿，将振荡容器内的两相液体加入至分液漏斗中，用氯仿作为参比，将分液漏斗中萃取后液体放入比色皿中，在UV-3000PC型紫外可见分光光度计中测定其可见光谱图，图1为萃取后十二胺的可见光谱图。横坐标代表波长，纵坐标代表吸光度。由图1所示十二胺的最大吸收波长为412nm。实施例2:配制10mg/L十二胺捕收剂标准溶液，然后分别取该溶液OmL、lmL、2mL、3mL、4mL、5mL移入IOOmL具塞量筒中，分别加蒸馏水20mL、19mL、18mL、17mL、16mL、15mL将溶液稀释。加1.45N硫酸溶液1滴，加缓冲溶液10mL，摇勻，再加溴酚蓝指示剂lmL。将该具塞量筒置于SK-I型快速混勻器中振荡lmin，放置5min。而后加入氯仿10mL，再置于SK-I型快速混勻器中振荡3min，然后在LXJ-IIB型低速大容量多管离心机中以3000r/min的转速离心lOmin，使其分层。利用分液漏斗分离萃取后的氯仿溶液，以氯仿为参比，在412nm下测定其吸光度。如图2所示测出其标准曲线为y=0.2016X+0.0139，R2=0.9955，其线性相关系数R2>0.99，其中y代表吸光度，χ代表阳离子捕收剂的浓度。这表明该标准曲线具有较好的线性关系。检测限达到0.08mg/L，定量限达到0.25mg/L。按照未改进前的测定方法，人工振荡络合时间lmin，氯仿萃取振荡时间lmin，其结果(图3所示)不稳定，而且振荡萃取时溶液易溢出，危害人体和环境，其标准曲线为y=0.1863X+0.0169，R2=0.9861，其线性相关系数R2<0.99，不能作为标准曲线。并且利用本发明的改进方法所得的标准曲线斜率较大，萃取比较完全。实施例3配制浓度为4X10_4mol/L的十二胺浮选药剂，取40mL于IOOmL烧杯中，在其中加入过500目塞子的绿泥石2g吸附，在烧杯中放入小磁子，在78-1型磁力加热搅拌器中搅拌30min，静置lOmin，各取IOml的上清液于3个离心管中，在GENIUS16K型台式高速离心机中以4000r/min的转速离心。各取离心后的上清液5mL移入3个IOOmL具塞量筒中，然后分别加蒸馏水各15mL将溶液稀释，加1.45N硫酸溶液1滴，加缓冲溶液10mL，摇勻，再加溴酚蓝指示剂lmL。将具塞量筒置于SK-I型快速混勻器中振荡lmin，放置5min。而后加入氯仿10mL，再置于SK-I型快速混勻器中振荡3min，然后在LXJ-IIB型低速大容量多管离心机中以3000r/min的转速离心lOmin，使其分层。利用分液漏斗分离萃取后氯仿溶液，以氯仿为参比，在412nm下测定其吸光度并计算浓度。对该水样进行了3次平行测定，实验编号为A、B、C，分析结果见表1，并对第一个样品(编号A)进行重复测定3次，分析结果见表2，由表1可知，平行样的相对标准偏差(RSD)为3.74%。由表2可知重复测试的相对标准偏差为0.18%。实施例4取实例3中矿物吸附后的上清液各IOmL于3个离心管中，在GENIUS16K型台式高速离心机中以4000r/min的转速离心，各取离心后的上清液5mL于IOOmL具塞量筒中，再将实施例1中的标准溶液各取lmL、2mL、3mL分别加到各具塞量筒中混合，溶液稀释至20mL。加1.45N硫酸溶液1滴，加缓冲溶液10mL，摇勻，再加溴酚蓝指示剂lmL。将具塞量筒置于SK-I型快速混勻器中振荡lmin，放置5min。而后加入氯仿10mL，再置于SK-I型快速混勻器中振荡3min，然后在LXJ-IIB型低速大容量多管离心机中以3000r/min的转速离心IOmin进行离心，使其分层。利用分液漏斗分离萃取后氯仿溶液，以氯仿为参比，在412nm下测定其吸光度并计算浓度。对该水样做三个加标量，每个加标量的样品做3次平行测量求平均值，根据实际加入量和测量结果，计算该水样的加标回收率，实验结果见表3。由表3可知，样品的加标回收率在95%105%之间。实施例5用本专利的浓度测定改进方法进行其他胺类阳离子捕收剂(十八胺、醚胺609、醚胺601、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵)的相关测试，其最大吸收波长均在410420nm之间，系列标准溶液的相关系数R2>0.99，平行样的相对偏差<5%，重复测试的相对偏差<3%，样品的加标回收率(按实例4中选取加入量)均达到85%120%之间，其结果见表4，而用原测试方法，其系列标准曲线相关系数R2<0.99,且不稳定，斜率均比改进后的标准曲线斜率低，萃取不完全。由此表明改进后所用测试方法更适合于胺类阳离子捕收剂的浓度测定。以上所述实例仅表达了发明的优选实施方式，其描述较为具体详细但并不能因此理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，凡对本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。附表表1吸附后剩余液中捕收剂十二胺的测试含量<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2吸附后剩余液测试重复性<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3吸附后剩余液的加标回收率<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4其他胺类阳离子捕收剂相关测试结果xX药剂十二烷基三十二烷基三甲X醚胺609醚胺601十八胺测试项Kv^甲基氯化铵基溴化铵<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>.权利要求一种胺类阳离子捕收剂的浓度测定的改进方法，其特征是通过振荡容器和动力振荡设备的配合使用来进行溴酚蓝与胺类阳离子捕收剂的络合反应和反应后有色络合物的氯仿萃取，然后利用分光光度法来测定其浓度，具体是采用包括以下步骤的方法(1)试剂配制按测定要求配制浓度为1～3mol/L的硫酸，浓度为0.1～0.3mol/L的KCl溶液，浓度为0.1～0.3mol/L的HCl溶液，浓度为0.01～0.03mol/L的NaOH溶液，以及胺类阳离子捕收剂、显色剂和缓冲溶液，其中胺类阳离子捕收剂配制按质量配比0.1∶100～200将胺类阳离子捕收剂置于蒸馏水中，滴加浓盐酸溶解，然后用蒸馏水稀释，得到质量浓度为8～12mg/L的胺类阳离子捕收剂药剂，其为胺类阳离子捕收剂标准溶液，该溶液为浮选药剂，显色剂配制取溴酚蓝加入少量蒸馏水中，加入NaOH溶液溶解，然后加蒸馏水至质量浓度为0.05％的溴酚蓝显色剂，溴酚蓝为分析纯，缓冲溶液配制按体积配比1.5～2.5∶1取KCl溶液和HCl溶液，用蒸馏水稀释至pH＝1.6，得到缓冲溶液；(2)胺类阳离子捕收剂的络合反应和萃取过程取多个振荡容器，在各振荡容器中加入同一捕收剂和蒸馏水并摇匀，以此来调整其浓度，使其浓度呈梯度变化；然后向各振荡容器中加1滴硫酸，加缓冲溶液各10mL，摇匀，再加溴酚蓝指示剂各1mL，将上述振荡容器置于动力振荡设备中振荡1～10min，放置5min；再加入氯仿各10mL，置于动力振荡设备中振荡1～10min，然后进行离心，使其分层，得到两相液体；(3)吸光度的测定取多个干燥洁净的分液漏斗和干燥洁净的玻璃比色皿，分别将振荡容器的两相液体加入至各分液漏斗中，用氯仿作为参比，在可见光谱扫描所测最大吸收波长(400～420nm)处测量其吸光度；(4)结果分析以胺类阳离子捕收剂的浓度为横坐标，以其对应的吸光度为纵坐标，绘制胺类阳离子捕收剂浓度与吸光度的标准曲线，通过标准曲线来计算水样中胺类阳离子捕收剂的浓度。2.如权利要求1所述的改进方法，其特征是胺类阳离子捕收剂采用伯胺类、醚胺类或季铵盐类的阳离子捕收剂。3.如权利要求2所述的改进方法，其特征是伯胺类的阳离子捕收剂采用十二胺或十八胺的阳离子捕收剂。4.如权利要求2所述的改进方法，其特征是醚胺类的阳离子捕收剂采用醚胺609或醚胺601的阳离子捕收剂。5.如权利要求2所述的改进方法，其特征是季铵盐类的阳离子捕收剂采用十二烷基三甲基氯化铵或十二烷基三甲基溴化铵的阳离子捕收剂。6.如权利要求1所述的改进方法，其特征是所述胺类阳离子捕收剂标准溶液的质量浓度为10mg/L。7.如权利要求1所述的改进方法，其特征是所述振荡容器采用IOOmL具塞量筒容器。8.如权利要求1所述的改进方法，其特征是所述动力振荡设备采用快速混勻器，该混勻器为SK-I型快速混勻器。全文摘要本发明公开了一种胺类阳离子捕收剂浓度测定的改进方法，具体是通过振荡容器和动力振荡设备的配合使用来进行溴酚蓝与胺类阳离子捕收剂的络合反应和反应后有色络合物的氯仿萃取，然后利用分光光度法来测定其浓度；其步骤包括试剂配制、胺类阳离子捕收剂的络合反应和萃取过程、吸光度的测定和结果分析。本发明采用常见和价廉易得的仪器，并且具有操作简单、方便、快捷，便于推广，以及分析方法准确、稳定等优点。文档编号G01N21/78GK101825578SQ20101015311公开日2010年9月8日申请日期2010年4月16日优先权日2010年4月16日发明者刘晓烨,梅光军,鄢恒珍,陈琛,龚文琪申请人:武汉理工大学