重金属离子萃取剂的研究进展.pdf

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1、2015年l0月重金属离子萃取剂的研究进展重金属离子萃取剂的研究进展马田魏添昱(东华理工大学，化学生物与材料科学学院，江西南昌330013)摘要：重金属离子来源非常广泛，主要来源于工业、农业和城市污染，对土壤、水体和环境产生严重的生态影响，因其高毒性、高生物富集性及对人类的高致病性从而引起了大量的关注。溶剂萃取分离法具有分离效果好、操作方法简单、可连续操纵性及能耗低等特点，具有广阔的应用前景。萃取剂可大致分为酸性萃取剂、中性萃取剂、碱性萃取剂和螯合类萃取剂等不同种类，因其化学稳定性高、低毒性、价格便宜、耗损底和回收

2、利用率高等特点受到越来越多的关注，在生活生产中具有很高的实用价值。关键词：萃取剂重金属离子分离富集水是生命之源，对人类生存和发展起着至关重要性。的作用。由于重金属在人类工业生产中的应用越来越(4)萃取剂具有一定的化学稳定性，不易水解，能多，每年向环境中排放的重金属废水逐渐增加。重金够耐酸、耐碱、耐盐、耐辐射、耐高温、不会因为氧化剂属不能被生物降解，相反会在生物的食物链中成百上或者还原剂等原因发生变质，生成的萃取化合物易于千倍的富集，最后会进入人体，在人体内能和蛋白质及反萃再生j。酶等发生强烈的相互作用，使它们失活，

3、也可能在人体(5)具有一定的操作安全性，无刺激性，挥发性小，的某些器官中富集，造成慢性中毒，严重危害人类身体安全无毒或者毒性小，不易燃易爆，对设备腐蚀性小。健康Jo(6)萃取剂来源广泛或者合成制备方法简单，价格目前水体中重金属的处理方法主要有：化学沉淀便宜，具有一定的经济性，回收再生利用率高，萃取循法、氧化还原处理法、溶剂萃取分离法、吸附法、膜分离环过程中损耗小。法、离子交换法等J。二、萃取剂的基本类型溶剂萃取分离是处理重金属污染废水的一个重要按照萃取剂分子中与被萃取的金属离子发生键合方法，可将重金属进行分离和富集

4、回收。由于液一液作用的官能团来区分，可以将萃取剂大致分为酸性萃接触J，可连续操纵，分离效果较好，操作方法简单，能取剂、中性萃取剂、碱性萃取剂和螯合类萃取剂。耗低，具有很好的发展前景，是处理重金属污染废水的1．酸性萃取剂一个重要方法。而选取合适的萃取剂，对实际应用具酸性萃取剂是指含有～c0OH、P(0)OH、一sOH有重大意义。等活性基团的萃取剂，属于由萃取剂活性基的氢离子一与金属离子交换萃取的阳离子交换机理】。酸性萃取、萃取剂的特点在萃取过程中，萃取性能的好坏主要取决于萃取剂包括酸性磷萃取剂、羧酸及其取代酸类萃取剂

5、、硫代剂的性质。而萃取剂本身的萃取能力和萃取选择性主磷酸类萃取剂以及羟肟酸类萃取剂。要取决于它本身的分子结构及其性质。一般情况下优1．1有机磷(膦)酸萃取剂良的萃取剂应该具有以下特点：有机磷类萃取剂广泛用于湿法冶金、环境科学和(1)萃取剂分子中至少要有一个有配位能力的官原子能工业等领域，并且在金属萃取方面占有重要地能团j，它能与被萃取的金属离子发生键合作用，其中位。这类萃取剂包括正磷酸酯、磷酸酯、偏磷酸酯以及萃取剂分子与金属离子能够发生反应，主要与萃取剂含有多个磷酸官能团的化合物，以烷基磷酸应用最广。分子中的反应活

6、性基团或配位原子的电子给予性质有Sistkova等研究了二辛级磷酸(HDOPA)对Ca2和关。S，在正庚烷、环己烷、正丁醚、四氯化碳、甲苯溶液中(2)萃取剂要能够很好的溶解于稀释剂，并且在被的萃取行为。除正丁醚外，在其他四种体系中，加合到萃取相中溶解度非常小甚至不溶，不易发生乳化现象Sr“配合物上的HDOPA数目比Ca¨配合物多。在不或生成第三相。同的稀释剂体系的萃取顺序为：正庚烷>环己烷>(3)被萃取相中的物质具有较大的分离系数即萃CCI>甲苯。HDOPA对Ca“、sr2的分离系数为1096取性能好，能够大量萃取

7、金属离子并具有良好的选择到1O”。江西化工2015年第5期Chiafizia等合成了两个新颖萃取剂P，P一二(2合物被广泛用于金属氧化矿的浮选、溶剂萃取、废水处一乙基己基)甲二膦酸和p，P一二辛基一甲二膦酸，其理以及医药等领域。中前者在对二甲苯中，对金属离子的分配比可达10’，早在1940年Popperle已将羟肟酸及其盐类捕收剂但是对金属离子选择性较差，分离效果不好。用于矿物的浮选中”。1965年，美国通用选矿公司报1．2羧酸类萃取剂道了将脂肪族d一羟肟和芳香族仪一羟肟作为铜萃取羧酸类化合物是稀土萃取剂中很重要的

8、一大类，剂使用，使铜萃取技术取得了突破性的进展。羟肟酸其萃取性能可用pKa值来标识，pKa值越小，其酸性越高分子出现在2O世纪80年代末，最初主要用于处理铝强，萃取性能越好。在工业中广泛应用的萃取剂一般土矿溶出液中的赤泥，此后又出现了羟肟酸高分子树是混合物，探索其机理研究比较困难，为了弄清羧酸萃脂，用于金属离子的吸附富集，Ahbab—Zavar等合成了取稀土