非离子表面活性剂OP－10浊点的测定及其影响因素的研究

周俊

（大理学院 农学与生物科学学院，云南 大理 671003）

1 引言

浊点萃取（CPE）法是一种新兴的环保型液－液萃取技术，它不使用挥发性有机溶剂，不污染环境。该方法广泛应用于痕量有机物［1］、金属离子［2］（通过形成螯合物）以及生物大分子的提取［3，4］，具有低毒、高效、安全、简便等特点。浊点萃取作为样品前处理，已经和高效液相色谱［5］、紫外分光光度法［6］、原子吸收［7］等多种分析方法建立了联用技术。现在用于浊点萃取主要是非离子表面活性剂有 T riton X系列［7～11］净洗剂JU［12］。本文以非离子表面活性剂OP－10为研究对象，确定外界条件的变化对其浊点的影响。

2 测定方法

仪器选用PH3－3CS数字酸度计；SYP－III一体玻璃数显水浴锅（南京桑力力公司。试剂选用KCl、NaNO3、KNO3、NaOH、NaCl、Na2HPO4·12H2O、C6H8O8·H2O、H3PO4，以上试剂均为分析纯（天津市化学制剂三厂），聚乙二醇辛基苯基醚化学纯（无锡市展望化工厂），实验所用水均为去离子水。

利用SYP－III一体玻璃水浴锅进行浊点的测定，用水配制一定浓度的试样，然后转移到20mL的试管中，将其放入水浴锅，使其缓缓升温，记下溶液浑浊时的温度，即浊点。然后降温到溶液恢复透明，重复3次，取平均值。

3 结果与讨论

3.1 OP－10浓度对浊点的影响

考虑到非离子表面活性剂OP－10浓度过大，会增加萃取分离后液相的粘度，不利于后续的测定，本次实验配制OP－10浓度（质量百分数）为1%～5%OP水溶液，观察浓度对浊点的影响，从图1中可发现OP－10浓度从1%增大到5%，但其浊点只下降0.5℃，OP－10浓度在1%～5%之间时对浊点影响很小，不能通过增大OP－10浓度来降低体系的浊点，后面的实验OP－10浓度均取1%。

图1 OP－10浓度与浊点的关系

图2 不同浓度的电解质对OP－10浊点的影响

3.2 添加无机电解质对OP－10浊点影响

在OP－10中添加无机电解质后，结果使浊点下降（图2），但不同电解质其对OP－10浊点影响效果不一样，由图2可看出，OP－10浊点均随电解质浓度增加而下降，但它们对OP－10浊点影响的程度依次为NaOH＞ NaCl＞NaNO3；KCl＞KNO3，但 NaNO3和 KNO3对OP－10浊点的影响基本相同无明显差异，这表明阴离子对OP－10浊点的影响要远大于阳离子。现在认为加入电解质使非离子表面活性剂浊点下降是因为盐析的作用［13～16］，无机盐溶于水中后，由于离子与离子、离子与偶极子之间存在电性作用，使水分子聚集在离子周围，自由水减少，即盐析作用使非离子表面活性剂易于从水中析出，导致浊点下降。同时，离子与非离子表面活性剂之间的相互作用（如色散作用，离子与极性头间的电性作用等）也使水从离子和非离子表面活性剂周围的水化层排出，自由水增加，导致盐溶，使浊点升高。电解质对非离子表面活性剂浊点的影响是两种因素共同作用的结果。多数阴离子易发生水合作用，一般盐析占主导地位，使浊点下降；而多数阳离子易与非离子表面活性剂的醚键络合，发生盐溶作用，使浊点升高。当向溶液中加入电解质时，由于电解质对水的亲和力大于水对表面剂的氢键结合，而使水逐渐有脱离的倾向，当发生水化作用越强或盐离子浓度越高就使原来亲水性较强的大分子化合物去水化，使非离子表面活性剂大分子脱水，成为另一相而析出，溶液出现混浊。

3.3 磷酸溶液和Na2HPO4－柠檬酸缓冲体系pH值对OP－10浊点影响

在1%OP－10中加入磷酸使其pH值从2.41增加到5.67，其浊点基本保持不变维持在79℃，但在Na2HPO4－柠檬酸缓冲液中OP－10浊点却随pH值升高而下降到75.5℃（图3）。这是因为加入少量磷酸就足以使pH值发生很大变化，而非离子表面活性剂溶液中几乎没有无机盐的阴、阳离子，故不足以产生盐析而使浊点下降。而在Na2HPO4－柠檬酸缓冲液中［11］，不同pH值时，根据缓冲液的Na2HPO4和柠檬酸配比不同，pH值较低时体系中柠檬酸的含量高，会与非离子表面活性剂分子混杂在一起形成胶束，由于该酸根存在电性，因而增加了胶束离子头间的静电斥力，此作用且随柠檬酸含量增加而增加，这不利于胶束形成和脱水析出，使浊点上升。在pH值较高时随柠檬酸含量的的降低，Na2HPO4含量增加，逐渐表现出无机盐的盐析效应，使非离子表面活性剂脱水析出，使浊点下降。

图3 pH值对1%OP－10浊点的影响

4 结语

1%OP－10溶液加入NaCl后有较低的浊点温度，较高的密度（有利于离心分离）和低廉的价格，可以作为较好的浊点萃取剂，用于多种样品的前处理达到萃取富集的目的。

［1］马 岳，黄骏雄.浊点萃取在环境化学方面的应用［J］.上海环境科学，2000（19）:319～335.

［2］江冬青.浊点萃取在金属离子分析中的应用［J］.现代仪器，2003（4）:8～11.

［3］马 岳，阎 哲，黄骏雄.浊点萃取在生物大分子分离及分析中的应用［J］.现代仪器，2001（13）:25～32.

［4］周锦兰，俞开潮.浊点萃取技术及其在食品工业中的应用［J］.食品科学，2003（24）:164～168.

［5］谢夏丰.浊点萃取－高效液相色谱法测定痕量镍［J］.广东微量元素科学，2004（11）:64～68.

［6］朱霞石，朱小红.浊点萃取－ 紫外光谱法分离分析苯酚［J］.分析仪器，2006（1）:32～34.

［7］黄 晖，肖珊美.PAN浊点萃取－火焰原子吸收光谱法测定水样中的痕量钴［J］.光谱实验室，2005（22）:1003 ～1006 .

［8］周发连，高艳明.苯基荧光酮＿TritonX＿100析相光度＿主成分回归法测定痕量铁＿铝＿铜［J］.分析化学，1995（23）:423～425.

［9］陈建荣，林建军.浊点萃取－火焰原子吸收光谱法测定水样中痕量铜的研究［J］.分析试验室，2002（25）:86～89.

［10］朱霞石，朱小红.浊点萃取－火焰原子吸收光谱法测定微量铜［J］.光谱实验室，2005（22）:332～336.

［11］蒋萍处，田 亮.非离子表面活性剂浊点的测点及其影响因素的研究［J］.上海师范大学学报，1995（24）:43～49.

［12］王志龙，赵凤生.苯酚在浊点萃取中凝聚层相的增溶规律［J］.化工学报，2003（54）:1387 ～1390 .

［13］Schott H.Effect of electrolytes and protein denaturants on nonionicsurfactants［J］.Tenside Surf Det，1996（33）:457～463.

［14］Schott H.Effect of inorganic additives on solutions of nonionic surfactants［J］.Inter Sci，1997（189）:117～122.

［15］Iwanaga T，Suzuki M.Effect of added salts orpolyols on the liquidcrystalline structures of polyoxyethylene2type nonionic surfactants［J］.Langmuir，1998（14）:5775 ～5781 .

［16］牟建海，李干佐.非离子表面活性剂缔合结构的物理化学性能研究进展［J］.日用化学工业，2000（5）:30～33.