專利名稱：：一種胺類陽離子捕收劑的濃度測定的改進方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及化學、冶金類中浮選藥劑/環(huán)境檢驗測定
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種礦山浮選藥劑中的胺類陽離子捕收劑的濃度測定的改進方法。
背景技術(shù)：
：國內(nèi)外對于胺類陽離子捕收劑的濃度測定的報道很少，而且存在不少問題，亟待改進。有文獻提到用溴酚藍絡(luò)合陽離子表面活性劑，然后用三氯甲烷萃取的分光光度方法來測定其濃度，但人工絡(luò)合和萃取過程繁瑣，且萃取不完全，萃取液會泄漏到環(huán)境中，對人體和環(huán)境有害，其標準曲線相關(guān)度較低且不穩(wěn)定，效果不盡如人意。也有相應(yīng)的標準提出利用金橙II絡(luò)合陽離子表面活性劑，用三氯甲烷萃取。其氯仿用量較大，對環(huán)境污染較嚴重，而且人工萃取過程繁瑣，萃取不完全，萃取液會泄漏到環(huán)境中，也會對人體和環(huán)境有害，標準曲線的相關(guān)度較低也不穩(wěn)定，且所用藥劑昂貴。也有用液相色譜儀或氣相色譜質(zhì)譜儀聯(lián)用進行定量測定陽離子表面活性劑，但色譜儀的價格比較昂貴。因此結(jié)合胺類陽離子捕收劑的特點，運用其和溴酚藍形成能夠被氯仿萃取的有色絡(luò)合物的特點，提出了一種胺類陽離子捕收劑的濃度測定的改進方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種胺類陽離子捕收劑的濃度測定的改進方法，該方法通過動力振蕩設(shè)備和振蕩容器的配合來完成溴酚藍和胺類陽離子捕收劑的絡(luò)合和氯仿萃取有色絡(luò)合物的過程，以常規(guī)分光光度法就能方便、快捷和準確地測定其濃度。該方法可以為今后胺類陽離子捕收劑的生物降解性評價及其礦山環(huán)境影響研究提供技術(shù)基石出。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案本發(fā)明提供胺類陽離子捕收劑的濃度測定的改進方法，該方法是通過振蕩容器和動力振蕩設(shè)備的配合使用來進行溴酚藍與胺類陽離子捕收劑的絡(luò)合反應(yīng)和反應(yīng)后有色絡(luò)合物的氯仿萃取，然后利用分光光度法來測定其濃度。該方法步驟包括(1)試劑配制按測定要求配制濃度為13mol/L的硫酸，濃度為0.10.3mol/L的KCl溶液，濃度為0.10.3mol/L的HCl溶液，濃度為0.010.03mol/L的NaOH溶液，以及胺類陽離子捕收劑、顯色劑和緩沖溶液，其中胺類陽離子捕收劑配制按質(zhì)量配比0.1100200將胺類陽離子捕收劑置于蒸餾水中，滴加濃鹽酸溶解，然后用蒸餾水稀釋，得到質(zhì)量濃度為812mg/L的胺類陽離子捕收劑藥劑，其為胺類陽離子捕收劑標準溶液，該溶液為藥劑；顯色劑配制取溴酚藍加入少量蒸餾水中，加入NaOH溶液溶解，然后加蒸餾水至質(zhì)量濃度為0.05%的溴酚藍顯色劑，溴酚藍為分析純；緩沖溶液配制按體積配比1.52.51取KCl溶液和HCl溶液，用蒸餾水稀釋至PH=1.6，得到緩沖溶液。(2)胺類陽離子捕收劑的絡(luò)合反應(yīng)和萃取過程取多個振蕩容器，在各振蕩容器中加入同一捕收劑和蒸餾水并搖勻，以此來調(diào)整其濃度，使其濃度呈梯度變化；然后向各振蕩容器中加1滴硫酸，加緩沖溶液各10mL，搖勻，再加溴酚藍指示劑各ImL；將上述振蕩容器置于動力振蕩設(shè)備中振蕩1lOmin，放置5min；再加入氯仿各10mL，置于動力振蕩設(shè)備中振蕩1lOmin，然后進行離心，使其分層，得到兩相液體。(3)吸光度的測定取多個干燥潔凈的分液漏斗和干燥潔凈的玻璃比色皿，分別將振蕩容器的兩相液體加入至各分液漏斗中，用氯仿作為參比，在可見光譜掃描所測最大吸收波長(400420nm)處測量其吸光度。(4)結(jié)果分析以胺類陽離子捕收劑的濃度為橫坐標，以其對應(yīng)的吸光度為縱坐標，繪制胺類陽離子捕收劑濃度與吸光度的標準曲線，通過標準曲線來計算水樣中胺類陽離子捕收劑的濃度。上述步驟(1)中，胺類陽離子捕收劑可以采用伯胺類、醚胺類或季銨鹽類的陽離子捕收劑。其中伯胺類的陽離子捕收劑可以采用十二胺或十八胺的陽離子捕收劑。醚胺類的陽離子捕收劑可以采用醚胺609或醚胺601的陽離子捕收劑。季銨鹽類的陽離子捕收劑可以采用十二烷基三甲基氯化銨或十二烷基三甲基溴化銨的陽離子捕收劑。上述步驟(1)中，所述胺類陽離子捕收劑標準溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選值為10mg/L。所述振蕩容器可以采用IOOmL具塞量筒容器。所述動力振蕩設(shè)備可以采用快速混勻器，該混勻器為SK-I型快速混勻器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下主要的優(yōu)點其一.絡(luò)合反應(yīng)以及萃取過程采用動力振蕩設(shè)備和振蕩容器的配合進行劇烈振蕩，有效縮短了充分反應(yīng)和萃取的時間；減少了用于人工振蕩的勞動強度；充分提高反應(yīng)與萃取過程中振蕩強度與時間的準確性。其二.絡(luò)合反應(yīng)以及萃取過程采用動力振蕩設(shè)備和振蕩容器的配合進行劇烈振蕩，可以杜絕由于人工振蕩時產(chǎn)生的溶液外溢，大大降低溶液對人體和環(huán)境造成的損害。其三.工藝簡單，便于操作和推廣。其四.可為今后對于胺類陽離子捕收劑的生物降解性的研究提供關(guān)鍵的技術(shù)支持。圖1為實施例1所測定的十二胺可見光譜圖。圖2為實施例2中改進方法測定的十二胺標準曲線圖。圖3為實施例2中原方法測定的十二胺標準曲線圖。具體實施例方式本發(fā)明提供胺類陽離子捕收劑的濃度測定的改進方法，具體是通過振蕩容器和動力振蕩設(shè)備的配合使用代替人工振蕩來進行溴酚藍與胺類陽離子捕收劑的絡(luò)合反應(yīng)和反應(yīng)后有色絡(luò)合物的氯仿萃取，然后利用分光光度法來測定其濃度。該方法包括以下的步驟1.胺類陽離子捕收劑、顯色劑、緩沖等溶液的配制以下試劑除了浮選藥劑為工業(yè)一級品外，其他均為分析純。①浮選藥劑取胺類陽離子捕收劑0.25g于蒸餾水中，滴加濃鹽酸溶解(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銨、十二烷基三甲基溴化銨作為代表，溶解時鹽酸滴加量一般不超過8滴，對于在室溫下不能溶解的浮選藥劑需要加熱)，然后用蒸餾水稀釋至250mL。再取此溶液ImL用蒸餾水稀釋至IOOmL,使其濃度為10mg/L。②1.45N硫酸取7.88mL濃H2SO4并用蒸餾水稀釋至100mL。③0.2NKCl取3.75gKCl溶解并用蒸餾水稀釋至250mL。④0.2NHCl取4.18mL濃鹽酸并用蒸餾水稀釋至250mL。⑤0.06NNaOH0.24g氫氧化鈉溶解并用蒸餾水稀釋至100mL。⑥0.05%溴酚藍顯色劑取0.05g溴酚藍加入少量蒸餾水中，加入1.5mL0.06NNaOH溶液溶解，然后加蒸餾水至100mL。⑦pH=1.6的緩沖溶液取250mL0.2NKCl溶液和131.5mL0.2NHCl溶液于IOOOmL中，用蒸餾水稀釋至刻度線。2.胺類陽離子捕收劑的絡(luò)合反應(yīng)取6個振蕩容器，然后分別取10mg/L的胺類陽離子捕收劑標準溶液OmL、lmL、2mL、3mL、4mL、5mL移入振蕩容器中，分別加蒸餾水20mL、19mL、18mL、17mL、16mL、15mL將溶液稀釋，加1.45N硫酸溶液各1滴，加緩沖溶液各10mL，搖勻，再加0.05%溴酚藍指示劑各lmL。將振蕩容器置于動力振蕩設(shè)備中振蕩1lOmin，放置5min。再加入氯仿各10mL，置于動力振蕩設(shè)備中振蕩1lOmin，然后進行離心，使其分層。3.吸光度的測定取6個干燥潔凈的分液漏斗和7個干燥潔凈的玻璃比色皿，分別將振蕩容器的兩相液體加入至各分液漏斗中，用氯仿作為參比，在波長為400420nm(可見光譜掃描所測最大吸收波長)處測量其吸光度。以胺類陽離子捕收劑的濃度為橫坐標，以其對應(yīng)的吸光度為縱坐標，繪制捕收劑濃度與吸光度的標準曲線。下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步說明。實施例1配制十二胺捕收劑標準溶液，取5mL于IOOmL具塞量筒中，加入15mL蒸餾水將溶液稀釋，加1.45N硫酸溶液1滴，加緩沖溶液10mL，搖勻，再加溴酚藍指示劑lmL。將該具塞量筒置于SK-I型快速混勻器中振蕩lmin，放置5min。而后加入氯仿10mL，再置于SK-I型快速混勻器中振蕩3min，然后在LXJ-IIB型低速大容量多管離心機中以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心lOmin，使其分層。取1個干燥潔凈的分液漏斗和2個干燥潔凈的玻璃比色皿，將振蕩容器內(nèi)的兩相液體加入至分液漏斗中，用氯仿作為參比，將分液漏斗中萃取后液體放入比色皿中，在UV-3000PC型紫外可見分光光度計中測定其可見光譜圖，圖1為萃取后十二胺的可見光譜圖。橫坐標代表波長，縱坐標代表吸光度。由圖1所示十二胺的最大吸收波長為412nm。實施例2:配制10mg/L十二胺捕收劑標準溶液，然后分別取該溶液OmL、lmL、2mL、3mL、4mL、5mL移入IOOmL具塞量筒中，分別加蒸餾水20mL、19mL、18mL、17mL、16mL、15mL將溶液稀釋。加1.45N硫酸溶液1滴，加緩沖溶液10mL，搖勻，再加溴酚藍指示劑lmL。將該具塞量筒置于SK-I型快速混勻器中振蕩lmin，放置5min。而后加入氯仿10mL，再置于SK-I型快速混勻器中振蕩3min，然后在LXJ-IIB型低速大容量多管離心機中以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心lOmin，使其分層。利用分液漏斗分離萃取后的氯仿溶液，以氯仿為參比，在412nm下測定其吸光度。如圖2所示測出其標準曲線為y=0.2016X+0.0139，R2=0.9955，其線性相關(guān)系數(shù)R2>0.99，其中y代表吸光度，χ代表陽離子捕收劑的濃度。這表明該標準曲線具有較好的線性關(guān)系。檢測限達到0.08mg/L，定量限達到0.25mg/L。按照未改進前的測定方法，人工振蕩絡(luò)合時間lmin，氯仿萃取振蕩時間lmin，其結(jié)果(圖3所示)不穩(wěn)定，而且振蕩萃取時溶液易溢出，危害人體和環(huán)境，其標準曲線為y=0.1863X+0.0169，R2=0.9861，其線性相關(guān)系數(shù)R2<0.99，不能作為標準曲線。并且利用本發(fā)明的改進方法所得的標準曲線斜率較大，萃取比較完全。實施例3配制濃度為4X10_4mol/L的十二胺浮選藥劑，取40mL于IOOmL燒杯中，在其中加入過500目塞子的綠泥石2g吸附，在燒杯中放入小磁子，在78-1型磁力加熱攪拌器中攪拌30min，靜置lOmin，各取IOml的上清液于3個離心管中，在GENIUS16K型臺式高速離心機中以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心。各取離心后的上清液5mL移入3個IOOmL具塞量筒中，然后分別加蒸餾水各15mL將溶液稀釋，加1.45N硫酸溶液1滴，加緩沖溶液10mL，搖勻，再加溴酚藍指示劑lmL。將具塞量筒置于SK-I型快速混勻器中振蕩lmin，放置5min。而后加入氯仿10mL，再置于SK-I型快速混勻器中振蕩3min，然后在LXJ-IIB型低速大容量多管離心機中以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心lOmin，使其分層。利用分液漏斗分離萃取后氯仿溶液，以氯仿為參比，在412nm下測定其吸光度并計算濃度。對該水樣進行了3次平行測定，實驗編號為A、B、C，分析結(jié)果見表1，并對第一個樣品(編號A)進行重復測定3次，分析結(jié)果見表2，由表1可知，平行樣的相對標準偏差(RSD)為3.74%。由表2可知重復測試的相對標準偏差為0.18%。實施例4取實例3中礦物吸附后的上清液各IOmL于3個離心管中，在GENIUS16K型臺式高速離心機中以4000r/min的轉(zhuǎn)速離心，各取離心后的上清液5mL于IOOmL具塞量筒中，再將實施例1中的標準溶液各取lmL、2mL、3mL分別加到各具塞量筒中混合，溶液稀釋至20mL。加1.45N硫酸溶液1滴，加緩沖溶液10mL，搖勻，再加溴酚藍指示劑lmL。將具塞量筒置于SK-I型快速混勻器中振蕩lmin，放置5min。而后加入氯仿10mL，再置于SK-I型快速混勻器中振蕩3min，然后在LXJ-IIB型低速大容量多管離心機中以3000r/min的轉(zhuǎn)速離心IOmin進行離心，使其分層。利用分液漏斗分離萃取后氯仿溶液，以氯仿為參比，在412nm下測定其吸光度并計算濃度。對該水樣做三個加標量，每個加標量的樣品做3次平行測量求平均值，根據(jù)實際加入量和測量結(jié)果，計算該水樣的加標回收率，實驗結(jié)果見表3。由表3可知，樣品的加標回收率在95%105%之間。實施例5用本專利的濃度測定改進方法進行其他胺類陽離子捕收劑(十八胺、醚胺609、醚胺601、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨)的相關(guān)測試，其最大吸收波長均在410420nm之間，系列標準溶液的相關(guān)系數(shù)R2>0.99，平行樣的相對偏差<5%，重復測試的相對偏差<3%，樣品的加標回收率(按實例4中選取加入量)均達到85%120%之間，其結(jié)果見表4，而用原測試方法，其系列標準曲線相關(guān)系數(shù)R2<0.99,且不穩(wěn)定，斜率均比改進后的標準曲線斜率低，萃取不完全。由此表明改進后所用測試方法更適合于胺類陽離子捕收劑的濃度測定。以上所述實例僅表達了發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其描述較為具體詳細但并不能因此理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，凡對本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。附表表1吸附后剩余液中捕收劑十二胺的測試含量<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表2吸附后剩余液測試重復性<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3吸附后剩余液的加標回收率<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表4其他胺類陽離子捕收劑相關(guān)測試結(jié)果xX藥劑十二烷基三十二烷基三甲X醚胺609醚胺601十八胺測試項Kv^甲基氯化銨基溴化銨<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>.權(quán)利要求一種胺類陽離子捕收劑的濃度測定的改進方法，其特征是通過振蕩容器和動力振蕩設(shè)備的配合使用來進行溴酚藍與胺類陽離子捕收劑的絡(luò)合反應(yīng)和反應(yīng)后有色絡(luò)合物的氯仿萃取，然后利用分光光度法來測定其濃度，具體是采用包括以下步驟的方法(1)試劑配制按測定要求配制濃度為1～3mol/L的硫酸，濃度為0.1～0.3mol/L的KCl溶液，濃度為0.1～0.3mol/L的HCl溶液，濃度為0.01～0.03mol/L的NaOH溶液，以及胺類陽離子捕收劑、顯色劑和緩沖溶液，其中胺類陽離子捕收劑配制按質(zhì)量配比0.1∶100～200將胺類陽離子捕收劑置于蒸餾水中，滴加濃鹽酸溶解，然后用蒸餾水稀釋，得到質(zhì)量濃度為8～12mg/L的胺類陽離子捕收劑藥劑，其為胺類陽離子捕收劑標準溶液，該溶液為浮選藥劑，顯色劑配制取溴酚藍加入少量蒸餾水中，加入NaOH溶液溶解，然后加蒸餾水至質(zhì)量濃度為0.05％的溴酚藍顯色劑，溴酚藍為分析純，緩沖溶液配制按體積配比1.5～2.5∶1取KCl溶液和HCl溶液，用蒸餾水稀釋至pH＝1.6，得到緩沖溶液；(2)胺類陽離子捕收劑的絡(luò)合反應(yīng)和萃取過程取多個振蕩容器，在各振蕩容器中加入同一捕收劑和蒸餾水并搖勻，以此來調(diào)整其濃度，使其濃度呈梯度變化；然后向各振蕩容器中加1滴硫酸，加緩沖溶液各10mL，搖勻，再加溴酚藍指示劑各1mL，將上述振蕩容器置于動力振蕩設(shè)備中振蕩1～10min，放置5min；再加入氯仿各10mL，置于動力振蕩設(shè)備中振蕩1～10min，然后進行離心，使其分層，得到兩相液體；(3)吸光度的測定取多個干燥潔凈的分液漏斗和干燥潔凈的玻璃比色皿，分別將振蕩容器的兩相液體加入至各分液漏斗中，用氯仿作為參比，在可見光譜掃描所測最大吸收波長(400～420nm)處測量其吸光度；(4)結(jié)果分析以胺類陽離子捕收劑的濃度為橫坐標，以其對應(yīng)的吸光度為縱坐標，繪制胺類陽離子捕收劑濃度與吸光度的標準曲線，通過標準曲線來計算水樣中胺類陽離子捕收劑的濃度。2.如權(quán)利要求1所述的改進方法，其特征是胺類陽離子捕收劑采用伯胺類、醚胺類或季銨鹽類的陽離子捕收劑。3.如權(quán)利要求2所述的改進方法，其特征是伯胺類的陽離子捕收劑采用十二胺或十八胺的陽離子捕收劑。4.如權(quán)利要求2所述的改進方法，其特征是醚胺類的陽離子捕收劑采用醚胺609或醚胺601的陽離子捕收劑。5.如權(quán)利要求2所述的改進方法，其特征是季銨鹽類的陽離子捕收劑采用十二烷基三甲基氯化銨或十二烷基三甲基溴化銨的陽離子捕收劑。6.如權(quán)利要求1所述的改進方法，其特征是所述胺類陽離子捕收劑標準溶液的質(zhì)量濃度為10mg/L。7.如權(quán)利要求1所述的改進方法，其特征是所述振蕩容器采用IOOmL具塞量筒容器。8.如權(quán)利要求1所述的改進方法，其特征是所述動力振蕩設(shè)備采用快速混勻器，該混勻器為SK-I型快速混勻器。全文摘要本發(fā)明公開了一種胺類陽離子捕收劑濃度測定的改進方法，具體是通過振蕩容器和動力振蕩設(shè)備的配合使用來進行溴酚藍與胺類陽離子捕收劑的絡(luò)合反應(yīng)和反應(yīng)后有色絡(luò)合物的氯仿萃取，然后利用分光光度法來測定其濃度；其步驟包括試劑配制、胺類陽離子捕收劑的絡(luò)合反應(yīng)和萃取過程、吸光度的測定和結(jié)果分析。本發(fā)明采用常見和價廉易得的儀器，并且具有操作簡單、方便、快捷，便于推廣，以及分析方法準確、穩(wěn)定等優(yōu)點。文檔編號G01N21/78GK101825578SQ20101015311公開日2010年9月8日申請日期2010年4月16日優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日發(fā)明者劉曉燁,梅光軍,鄢恒珍,陳琛,龔文琪申請人:武漢理工大學