浊点萃取技术在重金属分析中的应用

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1、浊点萃取技术在重金属分析中的应用摘要：浊点萃取(CPE)技术是近年来出现的一种新型的溶质分离和富集技术，因其具有环境友好、分离效率高、富集因子大、操作简便和易于与仪器联用等优点，而被广泛应用。本文简述了浊点萃取技术的原理、操作流程和表面活性剂的类型及性质，介绍了浊点萃取的影响因素，详细阐述了浊点萃取技术在重金属分析中的应用以及与各种仪器的联用。关键词：浊点萃取；重金属；分析；应用随着工业的发展，环境污染越来越严重，让我们的生活受到了极大的威胁。在众多污染中，重金属污染对我们身心的伤害尤为严重。1956年日本水俣病事件，就是由汞对海洋环境污染造成的公

2、害。还有2012年8月陕西凤翔血铅超标事件，截至目前已导致了851名儿童血铅超标，严重影响了这些儿童的生长发育，给他们的身心造成了极大的伤害。诸如此类重金属污染事件，严重威胁着人们的身心健康。为此，我们需要找出一种有效的测量环境中重金属含量的技术。然而，由于环境污染物种类繁多、组成复杂、含量极低，且存在基体干扰[1]，直接用仪器难以检测或检测效果不好，因此，需要借助分离富集的手段来提高分析方法的灵敏度和选择性。由于传统的样品分离方法劳动强度大、操作步骤多、时间周期长、重复性差、富集倍数低,不适合痕量污染物的预处理。另外大量有机溶剂的使用不但对操作人

3、员的健康有害,而且造成环境污染[1]。因此,各种溶剂用量少、绿色环保的样品制备与预处理技术得到了迅速的发展。而浊点萃取技术就是这样的一种分离富集技术。浊点萃取(cloudpointextraction，CPE)技术是近年来提出的一种新型的液-液萃取技术,是将表面活性剂应用于分析化学领域的一种重要而实用的技术。它是以中性表面活性剂胶束水溶液的溶解性和浊点现象为基础,通过改变实验参数如溶液的pH值、离子强度、温度等引发相分离,将数十或数百毫升试样中疏水性痕量成分转移到数百微升的表面活性剂浓缩相的一种新颖的分离富集技术[2]。与传统的萃取技术相比，浊点萃

4、取技术具有绿色环保、萃取效率高、富集因子大、操作简便、安全、经济、易于与仪器联用等优点[1-3],因而在各个领域被广泛应用。本文主要介绍浊点萃取技术在重金属分析中的应用。1浊点萃取的原理浊点萃取主要是运用表面活性剂的两个重要功能——增溶作用和浊点现象[4]。增溶作用是表面活性剂在水溶液中浓度达到临界胶束浓度(水溶液中的表面活性剂产生胶束的最小浓度，CriticalMicelleConcentration，CMC)而形成胶束后，能使不溶或微溶于水的化合物结合到胶束上而溶解度显著增大，形成澄清透明溶液的现象。所形成的增溶体系是热力学稳定体系。所谓浊点(

5、CP)现象,是指在一定的温度范围内，表面活性剂易溶于水成为澄清的溶液，而当温度升高(或降低)一定程度时，溶解度反而减小，会在水溶液中出现浑浊、析出、分层的现象。溶液由透明变为浑浊时的温度称为浊点。表面活性剂分子通常由疏水基和亲水基两部分组成。溶液中的疏水性物质与表面活性剂的疏水基团结合,经放置或者离心分离形成两相：一相是被萃取进入表面活性剂,形成量少(一般为100-200μL)且富含被萃取物的表面活性剂相；另一相是亲水性物质留在水相中,形成量大且表面活性剂胶束含量为临界胶束含量的水相。再经两相分离,就可将样品中的物质分离出来[5]。2表面活性剂的类

6、型及性质表面活性剂可分为非离子型表面活性剂和离子型表面活性剂[5-8]。对于非离子型表面活性剂，体系的温度加热到浊点温度以上时，会产生浊点分离现象，浊点温度以上为单相。由于非离子型表面活性剂在水中的临界胶束浓度较低，易形成胶束，且可以通过与不同长度和功能的基团相结合改变它的性质，是浊点萃取技术使用最早、应用最广泛的表面活性剂。而对于离子型表面活性剂，体系的温度则要降低到浊点温度以下时才产生浊点分离现象，浊点温度以上为单相，这与非离子型表面活性剂正好相反。离子型的表面活性剂由于其临界胶束浓度较高，浊点分相后的水相表面活性剂浓度较高，富集倍数及分离效率

7、不高，很少单独用于浊点萃取。表1列出了浊点萃取中常用的表面活性剂的名称、结构、浊点温度以及临界胶束浓度[3,9]。表1
浊点萃取中常用的表面活性剂表面活性剂名称临界胶束浓度浊点温度化学类别名商品系列名Ccmc/(mmol/L)t/℃聚氧乙烯脂肪醇Brij300.02-0.062―7Brij350.06>100Brij560.000664-69对叔辛基苯基聚己二醇醚TritonX-1000.17-0.3064-65TritonX-1140.20-0.3522-25正烷基苯基聚己二醇醚Ponpe-7.50.0855―20Ponpe-100.07-0.0

8、8562-65IgepalCO-710　70-72IgepalCA-620　22IgepalCO-630　54Igepal