疏水性离子液体萃取-原子吸收光谱法分离分析微量金.pdf

第3 1 卷，第1 期2011 年1 月光谱学与光谱分析S p e c t r o s c o p ya n dS p e c t r a lA n a l y s i s C 0 1 3 1，N o 1，p p 2 6 0 2 6 2J a n u a r y，2 0 1l疏水性离子液体萃取一原子吸收光谱法分离分析微量金吴俊，傅昊，李冰健，朱霞石扬州大学化学化工学院，江苏扬州2 2 5 0 0 2摘要以N-甲基咪唑和溴代正丁烷及六氟磷酸铵合成了疏水性离子液体l 一丁基一3 一甲基咪唑六氟磷酸盐(r B m i m P F 6 )。运用该离子液体分离富集分析了微最金。以火焰原子吸收光谱法(F A A S)为分析检测手段，探讨了离子液体萃取预富集微量金的条件。实验结果表明：金的浓度在0 4 0 1 6 0 0 旭m L-1 范围内与吸光度成线性关系，线性方程为A=0 0 0 76 3 c+0 0 7 38 7(c：旭r n L _ 1)，r=0 9 9 9l，检测限为0 0 7 2 嵋r n L。该法用于样品测定结果令人满意。关键词金；离子液体；萃取；火焰原子吸收光谱法中图分类号：()6 5 7 3文献标识码：A)I：1 0 3 9 6 4 j i s s m1 0 0 0-0 5 9 3 2 0 1 1J 0 1 0 2 6 0 4：)3引言金是一种重要的贵金属，在工业和经济活动中应用广泛。常用于测定金的方法有火焰原子吸收光谱法(F A A S)1 ，电热原子吸收光谱法(E T A A S)2。，电感耦合等离子体原子发射光谱法(I C P-A E S 法)4 1 等。为了降低检出限和减少基体干扰，上述测定方法中大部分都需要对样品进行预分离富集。这些分离富集方法包括液液苹取法 s 、固相苹取法睁1 0 、电沉积 1 1 1 2 1 等。液液萃取是一种比较方便简单的分离富集技术，但使用萃取荆多为易挥发、易燃和有毒的物质，会对人体和环境带来一定的危害。窜温离子液体足近年来f I 现的一种新兴的环保型萃取剂，在分离和富集痕量金属离子方面起着重要作用【l3。金属离子的葶取分离是基于不同金属离子所形成的化合物在互不相溶的两相中分配比的差异，使有些金属离子从水相进入有机相而达到与其他金属离子分离的日的。以离子液体代替有毒、易燃、易挥发的有机溶剂用于金属离子的萃取分离，不但可以得到较高的萃取分离效率，而且绿色环保。在用离子液体作溶剂的金属离子的葶取过程中，关键是如何使金属离子形成疏水基团而进入离子液体相。使用各种有机或无机萃取剂对金属离子进行萃取 1“。V i s s e r 1 5 等合成了可有效萃取水中H g()和C A(U)的功能性离子液体。但使用疏水性离子液体对于金的萃取研究还未见报道。常用的分离富集金(1 1 1)的方法是通过加入螫合剂和金()形成螫合物分离富集金()。本文无需加入螯合剂，直接以疏水性离子液体1 一丁基3 一甲基咪唑六氟磷酸盐(B m i m P F 6 )富集分离分析微最金(1 1)。以火焰原子吸收为分析检测手段。该实验检测方便，灵敏度高，测定结果令人满意。1实验部分1 1 仪器与试剂A A S Z e e n i t 7 0 0 原子吸收光谱仪(德国)，p H S-2 5 剖酸度计(江苏)，傅里叶变换红外光谱仪(德国)，飞鸽牌高速离心机，电子天平(北京)，磁力搅拌器(上海)。T a b l e1P a r a m e t e ro fA A S采用1 0 0r a g m L-1 金溶液储备液，根据实验需要稀释至所需浓度；N 一甲基咪唑(法国A l f aA e s a r)；溴代正丁烷，六氟磷酸铵(上海邦成化工有限公司)。实验所用试剂均为分析纯，所用水为去离子水。1 2 实验方法1 2 1离子液体的合成 1 61 7 在2 5 0l T l L 三口烧瓶中，加人1 6 4g(0 2m 0 1)N-甲基收稿日期：2 0 1 0-0 2 1 6 修订日期：2 0 1 0-0 5 1 8基金项目：国家自然科学基金项目(2 0 8 7 5 0 8 2)资助作者简介：吴俊。1 9 7 6 年生，扬州大学化学化工学院实验师e-m a i l：j t m w u y z u e d t L 皿*通讯联系人e-m a i l lx s z h u y z u e d u 万方数据第1 期光谱学与光谱分析2 6 1咪唑和2 7 4g(0 2t 0 0 1)溴代正丁烷，于7 0 下搅拌反应2 0 0r a i n，得到淡黄色蜡状的溴化1 一丁基一3 一甲基咪唑 B m i m B r 。将上述产物溶于2 0 0m L 水中，加人3 2 6g(0 2 t 0 0 1)N H P F 6，事温下搅拌4h。溶液分为两层，分去水层后，离子液体相依次用水和乙醚洗涤3 次(2 0m L x 3)。在8 0 下真空f 燥2 4h，得到无色油状离子液体 B m i m J E P F 6 。1 2 2 萃取方法取一支5n 1 L 的离心管，向其中依次加入一定量的金的标准溶液，0 2t o o l L _ 1 的H C l0 3r n L，再加入离子液体l 一丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐0 7m L，定容至5m L，用力摇匀。用同样的方法做一份不加离子液体的试剂参比。摇匀，用高速离心机，以35 0 0r r a i n 1 的速度离心6r n i n，分离出上层水相，定容至5 0r n L，用火焰原子吸收测其吸光度。2 结果与讨论2 1 离子液体的合成与表征按照1 2 1 的方法合成出离子液体1 一丁基-3 一甲基咪唑六氟磷酸盐(-B m i m 3 P F 6 )。图l 是 B m i m P F 6 的红外光谱。图中31 7 1 和31 2 5c z n 1 是咪吨环上的C H 伸缩振动峰。29 6 7 与28 7 7c l n _ 1是咪唑侧链上C H。一和一C H z 一的伸缩振动峰，15 7 2 与14 6 6c t n l 是咪唑环的骨架振动，11 6 9c f n1 是咪唑环C _ H面内弯曲振动峰，其中8 8 1c r n l 是P _ F 的伸缩振动峰。图谱显示的特征峰与文献一致【l 副。：藿-薹4 0 0 030 0 020 0 0l0 0 00W a v en u m b e r e r a。ln 昏1S T I Rs p e c t r m no f B m i m P F 6 2 2 萃取条件的优化2 2 1离子液体用量对萃取的影响由图2 可见，向体系中逐渐增加离子液体的用鼍，萃取率呈上升渐缓趋势。综合经济与实用角度考虑，本实验确定离子液体的最佳用虽为0 7n l L。2 2 2p H 对萃取的影响随着体系酸度的改变，萃取率发生了变化。所以反应过程中应控制好体系的酸度。本实验考察了小同p H 对萃取率的影响(图3)。实验结果表明：p H0 o 8 0 时，体系能定量萃取金，萃取率大于9 5。本实验选用体系p H2 0。2 2 3 平衡时间和离心时间的影响研究了平衡时间和离心时间对萃取率的影响。结果表明，所需平衡时问很短，溶液定容后摇匀，就盯以离心分离了。在35 0 0r m i n 一转速下，离心时间大于3m i n，金就完全被萃取出来，本实验选择离心6m i n。0 O0 2o 40 6o 81 oI 2E f f e c to f t h ea m o u n to f B m i m f P F 6】m L睡2E f f e c to ft h ea m o u n to f(B m i m P F 611 0 0：差4 02 0-10I234567891 0p H脚3E f f e c to fp H2 2 4 干扰离子的影响本实验考察了常见离子对于测定的干扰。发现N a+，K+，M g z+(5 0 0 倍)无千扰；C r(V 1)，C u 2+，C d 2+(2 0 0倍)无干扰；草酸，酒白-酸(2 0 倍)无干扰；C a z+(5 0 倍)无f 扰；A g+(7 5 倍)无干扰。2 2 5 工作曲线在最佳条件下，金的浓度在0 4 0 1 6 0 嵋m L _ 1 范围内与吸光度成线性关系。线性方程为A=0 0 0 76 3 c+0 0 7 38 7，-=0 9 9 91，检测限为0 0 7 23 昭n 1 L 1(D 2 宇)。2 2 6 样品测定本实验中测定了标准水样及合成水样中金含量，测定结果分别如表2 和表3 所示。T a b l e2D e t e r m i n a t i o n so fs g a g l d a r ds a m p l e砷加0基熏ao召譬扫笛万方数据2 6 2光谱学与光谱分析第3 l 卷3 结论本实验测定了疏水性离子液体l 一丁基一3 一甲基咪唑六氟磷酸盐 B m i m l V P F 6 对微量金的萃取性能，建立了室温离子液体一火焰原子吸收光谱分离分析微量金的方法。实验方便快捷，测定结果准确令人满意。1 2 3 4 5 6 7 8 9 E 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 D T 1 8 T a b l e3D e t e r m i n a t i o n so fs y n t h e t i cs a m p l e s全堕壁曼丛丛：竺生：!型堡篁坐鲤：翌生二!垦型墅1 0 0 01 0 2 32 3合成样品的组成为：A u 3+1 0 0 0 嵋m l。，N a+2 0m g m L，C P+1 0 0m g m L 一1，A g+2 0m g m I。一1，C a Z+2 0m g m L 一1L i a n gP，Z h a oE，D i n gQ，e ta 1 S p e c t r o c h i r nA c t aP a r tB，2 0 0 8，6 3：7 1 4 L o p e z-G a r d aI C a m p i l l oN，A m a u-J e r e,I，e ta t S p e c t r o c h i m A c t aP a r tB，2 0 0 3，5 8：1 7 1 5 K a g a y aS h i g e h i r o。T a k a t aD a i s u k e，Y o s h i m o r iT o f a j i r o。e ta LT a l a n t a，2 0 1 0，8 0：1 3 6 4 W u Y W。J i a n g Z C，H uB，e ta LT a l a n t a，2 0 0 4。6 3：5 8 5 S h a m s i p u rM，S a m e z a n iMT a l a n t a，2 0 0 8，7 5 l2 9 4 C h a k r a p a n iG，M a h a n t aPL。M u r t yDSR，e ta LT a l a n t a，2 0 0 1 5 3：11 3 9 Z h a n gSM。P uQS L i uP，e ta t A n a l C h i n a A c t a，2 0 0 2，4 5 2：2 2 3 Y uM。S u nD。H u a n gR。e ta 1 A n a lC h i m A e t a。2 0 0 3，4 7 9；2 2 5 P o h lP，P n l s i s z&M i c r o e h i m A c t a。2 0 0 5，1 5 0：1 5 9 S e n t u r kHB，G u n d o g d uA。B u l u tVN。e ta 1 J H a z a r d M a t e r，2 0 0 7，1 4 9：3 1 7 K o m a r e kJ，H o u s e r o v aP S p e c t r o c h i m A c t aP a r tB，2 0 0 3。5 8：1 5 2 5 K o n e e n dM。K o m d r e kJ S p e c t r o c h i m A c t aP a r tB，2 0 0 7，6 2：2 8 3 S r n c i kM。K o g e l n i gD，S t o i a n o v i cA，e ta LA p p l i e dR a d i a t i o na n dI s o t o p e s 2 0 0 9。6 7(1 2)：2 1 4 6。S H E NX i n g-h a i，X UC h a o，L I UX i n-q i，e ta t(沈兴海，徐超，刘新起，等)J o u r n a lo fN u c l e a ra n dR a d i o c h e m i s t r y(核化学与放射化学)，2 0 0 6，2 8(3)l1 2 9 V i s s e rAE S w a t l o s k iRP，G f i f f i nST，e ta 1 S e p S c i T e e h n o L。2 0 0 1，3 6(5 2 6)：7 8 5 C A IY u e-q i n，P E N GY a n-q i n g，S O N GG o n g-h u a，e ta l(蔡月琴，彭延庆，宋恭华，等)C h e m i c a lR e a g e n t s(化学试剂)，2 0 0 5，2 7(1)：1 Z H A OF e n g-y u n。W A N GJ i a n-y i n g，L I UH o n g-j i e，e ta l(赵风云，王建荚，刘洪杰，等)C h e m i c a lR e a g e n t s(化学试剂)，2 0 0 7 2 9(4)；2 2 9 L UZ e-x i a n g，Y U A NX i a，W UJ i a n，e ta l(卢泽湘，衰霞吴剑等)C h e m i c a lw o r l d(化学世界)，2 0 0 5，4 6(3)l1 4 8 H y d r o p h o b i cI o n i cL i qu i dE x t r a c t i o n F l a m eA t o m i cA b s o r p t i o nS p e c t r o p h o t o m e t r yf o rS e p a r a t i o n A n a l y s i sT r a c eG o l dW UJ u n，F UH a o，L IB i n-j i a n，Z H UX i a-s h i。S c h o o lo fC h e m i s t r y&C h e m i c a lE n g i n e e r i n g Y a n g z h o uU n i v e r s i t y，Y a n g z h o u2 2 5 0 0 2，C h i n aA b s t r a c tI nt h ep r e s e n tp a p e r，t h eh y d r o p h o b i c i t yi o n i cl i q u i d1-b u t y b 3 一m e t h y l i m i d a z o l i u mh e x a f l u o r o p h o s p h a t e(C 4 m i m P F 6 )w a ss y n t h e s i z e dw i t h1-m e t h y l i m i d a z o l ea n db u t y l b r o m i d ea n de q u i m o l a ra m m o n i u mh e x a f l u o r o p h o s p h a t e，w h i c hw a sa p p l i e dt op r e c o n e e n t r a t i o nf o rt r a c eg o l&T h ef a c t o r sw h i c hm a ya f f e c tp r e c o n c e n t r a t i o nO fg o l dw e r ei n v e s t i g a t e d T h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e dt h a tt h ea b s o r b a n c ew a sl i n e a rw h e nt h ec o n c e n t r a t i o no fg o l dw a si nt h er a n g eo f0 4 0 1 6 o o 旭n l L，w i t hl i n e a re q u a t i o nA=0 0 0 76 3 c+0 0 7 38 7(c：t z g m L 叫)，c o r r e l a t i o nc o e f f i c i e n tr。0 9 9 9l，a n dd e t e c t i o nl i m i t0 0 7 2g g m L T h em e t h o dw a sa p p l i e dt ot h ed e t e r m i n a t i o no ft r a c eg o l di nw a t e rs a m p l e ss a r i s f a c t o r i l y K e y w m x l sG o l d；I o n i cl i q u i d；E x t r a c t i o n；F l a l n ea t o m i ca b s o r p t i o ns p e c t r o m e t r y*C o r r e s p o n d i n ga u t h o r(S e e e i v e dF e b 1 6，2 0 1 0；a c c e p t e dM a y1 8，2 0 1 0)万方数据疏水性离子液体萃取-原子吸收光谱法分离分析微量金疏水性离子液体萃取-原子吸收光谱法分离分析微量金作者：吴俊，傅昊，李冰健，朱霞石，WU Jun，FU Hao，LI Bin-jian，ZHU Xia-shi作者单位：扬州大学化学化工学院,江苏扬州,225002刊名：光谱学与光谱分析英文刊名：SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS年，卷(期)：2011,31(1)参考文献(18条)参考文献(18条)1.Liang P;Zhao E;Ding Q LC determination of phthalate esters in water samples using continuous-flowmicroextraction外文期刊 2008(5/6)2.Lopez-Garcia I;Campillo N;Arnau-Jerez I Alurry sampling for the determination of silver and goldin soils and sediments using electrthermal atomic absorption spectrometry外文期刊 2003(9)3.Kagaya Shigehiro;Takata Daisuke;Yoshimori Torajiro A sensitive and selective method fordetermination of gold(III)based on electrothermal atomic absorption spectrometry in combinationwith dispersive liquid-liquid microextraction using dicyclohexylamine外文期刊 2010(3)4.Wu Y W;Jiang Z C;Hu B Electrothermal vaporization inductively coupled plasma atomic emissionspectrometry determination of gold,palladium,and platinum using chelating resin YPA_4 as bothextractant and chemical modifier外文期刊 2004(3)5.Shamsipur M;Ramezani M 查看详情 20086.Chakrapani G;Mahanta P L;Murty D S R Preconcentration of traces of gold,silver and palladium onactivated carbon and its determination in geological samples by flame AAS after wet ashing外文期刊2001(6)7.Zhang S M;Pu Q S;Liu P 查看详情 20028.Yu M;Sun 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