烷烃同系物对液膜振荡的影响.pdf

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1、第27卷第9期应用化学V01．27No．92010年9月CHINESEJOURNALOFAPPLIEDCHEMISTRYSep．2010烷烃同系物对液膜振荡的影响周莉汤皎宁吕维忠。罗仲宽。刘波。韦佳(深圳大学。化学与化工学院；材料科学与工程学院深圳518060)摘要基于表面活性物质在互不相溶的油水两相问自发迁移引起油水界面电位的周期性变化的液膜振荡可用于模拟生物膜振荡，并根据生物膜对某些分子具有的独特电位振荡作为识别分子的信号，可用于化学分析。建立了水(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)／正丙醇-水溶液)／油(苦味酸硝基甲烷溶液)／水(

2、葡萄糖水溶液)液膜振荡体系。通过向体系中添加正己烷、正辛烷、正癸烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、环己烷和异辛烷等物质，考察了不同碳数的烷烃同系物、烷烃同分异构体以及混合烷烃对振荡的影响。结果表明，加入不同类型的烷烃，振荡曲线的诱导期和振荡区的振幅和频率呈现一定规律性变化，以此可进～步进行液膜振荡在烷烃同系物识别与分析中的应用研究。关键词液膜振荡，表面活性剂，烷烃同系物，识别作用，CTAB中图分类号：0647文献标识码：A文章编号：1000-0518(2010)09—1083-05D0I：lO．3724／SP．J．1O95．2010．

3、90781自20世纪50年代以来，化学振荡的应用日益广泛，其中在分析化学中的应用较多。当某些微量或痕量化学物质影响化学振荡反应的振幅、频率、诱导期等时，可以对这些物质进行定性分析，当其浓度与振荡曲线的某一参数的改变量之间存在依赖关系时，可据此测定这些微量或痕量物质的浓度¨。液膜振荡是化学振荡的一种特殊形式。具有表面活性剂单分子层的油／水界面的液态膜能够显示界面电位的振荡。液膜振荡就是表面活性物质在互不相溶的油水两相间自发迁移引起油水界面各种性质的周期性变化。目前，国内外对液膜振荡新体系及新模型的研究报道较多，而对其在分子识别和化学分析

4、中的应用研究报道较少⋯。本文采用自制的直型玻璃管装置对含CTAB的水／硝基苯／水体系、含TFAB的水／硝基甲烷一三氯甲烷混合溶液／水体系等的液膜振荡进行了研究。实验表明，各种因素即初始条件对振荡曲线的规律性和重现性具有明显的影响，当条件一定时可以得到重现性和稳定性很好的振荡曲线，以此振荡曲线做基线，对体系中加入的其它待测物质振荡曲线具有明显的响应【13-14]。本文研究了水(十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)／正丙醇一水溶液)／油(苦昧酸硝基甲烷溶液)／水(葡萄糖水溶液)液膜振荡体系。通过向体系中添加正己烷、正辛烷、正癸烷、正十二烷、正

5、十四烷、正十六烷、环己烷和异辛烷等物质，考察了不同碳数的烷烃同系物、烷烃同分异构体以及混合烷烃对振荡曲线的影响，并对实验现象进行解释。1实验部分1．1仪器和试剂LK1100型电化学分析仪(天津市兰力科化学电子高技术有限公司)；UV-2501PC型紫外可见分光光度计(日本SHIMADZU)。十六烷基三甲基溴化铵(CTAB，成都市科龙化工试剂厂)、苦味酸(2，4，6一三硝基酚，广东台山化工厂)、硝基甲烷、正己烷(广东光华化学厂有限公司)、正丙醇(天津市福晨化学试剂厂)、葡萄糖(广东汕头新宁化工厂)、正辛烷、正癸烷、正十二烷(天津市科密欧化

6、学试剂有限公司)、正十四烷、正十六烷(天津市化学试剂研究所)、环己烷(天津市化学试剂一厂)和异辛烷(上海润捷科技发展有限公司)均为分析纯试剂。2009—11-25收稿，2010-03-01修回深圳市功能高分子重点实验室基金项目(FP20090013)通讯联系人：周莉，女，副教授；E—mail：zhouli_2050@163．com；研究方向：界面化学、功能材料1084应用化学第27卷1．2实验方法采用的实验装置同前¨。取15mL苦味酸硝基甲烷溶液于内径为5cm的烧杯中，形成油相O。将一支内径为1cm空玻璃管浸入苦味酸硝基甲烷溶液中，浸

7、入深度不超过5mm。将30mL0．1mol／L的葡萄糖溶液用滴管沿烧杯壁小心滴加到空玻璃管外面，形成水相w。。将2．6mLCTAB0．5mol／L正丙醇混合溶液用一支5mL的注射器缓慢注射到空玻璃管中，形成水相w。2个盐桥一端在玻璃管内、外水／油界面处，另一端浸在3mol／LKC1溶液中，并用铂电极与电化学分析仪连接，收集信号，观察振荡曲线。通过在油相添加不同的烷烃，观察电位一时间曲线的变化情况。2结果与讨论2．1水(CTAB)／硝基甲烷(苦昧酸)／水(葡萄糖)体系液膜振荡的基本曲线控制CTAB浓度为5mmol／L，苦味酸浓度为0．5

8、mmoL／L，在室温条件下，测定水(CTAB+正丙醇)／硝基甲烷(苦味酸)／水(葡萄糖)体系的液膜振荡曲线，结果如图1所示。由图1可见，CTAB+正丙醇／硝基甲烷(苦味酸)／葡萄糖体系在300～2000S振荡曲线清晰，呈