【正文】 酸鈉固體用量為 時，鋅 (Ⅱ )與鉻黑 T 的配合物被萃取到PEG 相 ； 配合物在 PEG 相中的最大吸收峰為 550nm，其配合 比為 1： 2，ε =l04L/mol 雙水相萃取光度法測定金屬離子的研究與應用 雙水相萃取技術具有高回收率、選擇性好、無需反萃取且具有富集濃縮待測樣品的特點。這是傳統(tǒng)的溶劑萃取方法所不可比擬的。林金清等 [33]研究了甘草酸鉀在乙醇 /硫酸按雙水相體系中的分配，通過對成相物質濃度、 pH 值等因素的調節(jié)，實現(xiàn)了分配系方案論證 數超過 13，收率超過 96%的萃取效果，為在雙水相中提取分離甘草酸鉀的工業(yè)化生產提供了理論依據。 ? ? ? ? 239。 （ 3） 雙水相體系對環(huán)境污染小。梅樂和等網在關聯(lián)尿激酶在 PEG/混合磷酸鉀系統(tǒng)中的分配系數時，對 DiamondHsu 模型進行了適當的改進，把相間電勢表? ? ? ? 21 1 1 1 39。山東科技大學碩士學位論文緒論但是在實際的操作過程中，無法固定整個雙水相體系，也無法確切的知道分離的體系中有多少其它物質，所以使得整個體系相當的復雜。根據兩相平衡時化學位相等的原則，利用 Brownstendt 方程式可以求 得分配系數 K： ln MK kT??方案論證 式中 M— 物質的分子量 λ — 系統(tǒng)的表面特征系數 k— 玻爾茲曼常數 T— 溫度 一般認為 M 值很大，而 K 和 λ 是對數關系，這意味著兄有較小的變化就會帶來K 值較大的變化，當 M 值很小， λ 很小時， Mλ→ O，因而 k→ 1，因此過去認為小分子物質在雙水相體系中趨于均勻分配。 雙水相體系的分配原理 有關 ATPS 萃取方面的報道己有很多，但其影響因素卻非常復雜，很難用完整的熱力學理論體系來描述。由于體系的相比沿著系線呈規(guī)律性的變化，因此可以根據相圖人為的調控體系組成，改變相比，提高目標物質的回收率。從微觀結構看，聚合物分子被周圍的水分子強烈水化，這會誘導周圍的水分子有一定的取向，由于兩種聚合物周圍的水分子結構不相容，有較明顯的排斥作用，從而形成界面。 從熱力學的角度上來講，當兩種高聚物溶液互相混合時，是否相溶決定于混合時熵的增加和分子間作用力兩個因素。雙水相萃取技術正是隨著這種需求而發(fā)展起來的。其中雙水相萃取 (Aqueous twophase extraction，簡稱 ATPE)以萃取條件溫和、操作簡便由于各類試劑的選擇性和充分利用掩蔽效應，一般無需分離即可直接測定人發(fā)、血清、水質及食品中的鋅。 cm。潘富友等研究了在 pH8~9 的 NH3NH4C1 介質中，其合成的 1（ 2咪唑 偶氮 )2萘酚 4 磺酸與鋅的顯色反應，并應用于人發(fā)中 鋅的直接測定。任建成等研究了乙二胺存在下，在 的 Na2B4O7NaOH 介質中，四 (對三甲按苯基 ) 卟啉與鋅的顯色反應，ε達 105L/mol （ 1）含硫顯色劑 近年來，雖然已 出現(xiàn)許多性能優(yōu)良的顯色試劑，但以雙硫腙為代表的經典顯色劑 ，仍然在某些行業(yè)作為標準方法應用。當飲用水中鋅濃度為 毫克 /升時，曾發(fā)生惡心和昏迷的病例。 2 選題背景 題目來源 結合科研 研究的目的和意義 鋅是人類必需的微量元素，對人體有重要生理作用，是人體內 200 多種酶的組成部分，直接參與核酸、蛋白質的合成、細胞的分化和增殖以及許多重要的代謝，人體內還 有一些酶 需要鋅的激活才能發(fā)揮 其活性作用。缺乏嚴重時，將會導致 ” 侏儒癥 ”和智力發(fā)育不良 。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。將該方法用于食品等實際樣品的分析測定，結果與原子吸收光譜法測定值相符。 分光光度法測定痕量鋅的方法研究 [摘要 ]自八十年代以來，環(huán)境分析尤其是水體中水溶態(tài)金屬子的分析的研究在國內外都很活躍。從線性關系、檢出限、精密度及抗干擾能力等方面對該方法進行評價。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 處于生長發(fā)育期的兒童、青少年如果缺鋅，會導致發(fā)育不良。故研究鋅的測定方法有很大的意義。低鋅環(huán)境中出現(xiàn)胃腸炎、骨骼生長障礙等癥狀，人體由于職業(yè)性暴露等原因攝入過量鋅，可能引起以胃腸道刺激為主的中毒癥狀。分光光度法測定鋅的報道很多，用于分析鋅的顯色劑也很多。 （ 2）卟啉 類顯色劑 用于鋅光度分析的 卟啉 類顯色劑近年來日益增多，這類試劑之所以受到分析工作 者的重視，是因為 卟啉 類試劑具有易合成、結構類型多、靈敏度高的特點。曾鋒等用卡爾曼濾波遞推法，結合析相光度法的選擇性分離、富集的特點，在 TritonX100 存在下以2(5溴 2吡啶 偶氮 )5二乙氨基酚為顯色劑，用析相光度法同時測定水樣中鋅、錳、鎘 。劉俊康等研 究了乳化劑 OP 存在下，在 的介質中，鋅與鄰 羧基苯基重氮氨基偶氮苯發(fā)生的顯色反應， 為 105L/mol 方案論證 綜上所述，近年來微量鋅的光度分析取得了較大進展，各類試劑的靈敏度均有所提高，摩爾吸光系數一般達到 104~105，個別的達 106。近 年來，隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，各種新型的萃取技術也隨之問世，如雙水相萃取、反膠束萃取等，這些新技術以其各自獨特的優(yōu)勢在不同的生產領域得到了應用 [1]。因此，尋求快速高效、經濟簡便、適用于生物產品分離和純 化的技術便十分迫切。上相富含 PEG，下相富含無機鹽或葡萄糖。聚乙二醇 無機鹽體系的萃取專一性高，而且價格低廉，是最為常用的雙水相體系 方案論證 表 l 幾種典型的雙水相體系 Table 1 Some types of aqueous two Phase systems 聚合物 水 高分子電解質 聚合物 水 高分子聚合物 高分子電解質 水 聚合物 低分子量組分 水 聚丙烯乙二醇 甲氧基聚乙二醇 聚乙二醇 聚乙烯醇 聚乙二醇 葡聚糖 聚吡咯烷酮 甲基纖維素 硫酸葡聚糖鈉鹽聚丙烯乙二醇 羧甲基葡聚糖鈉鹽 甲基纖維素 硫酸葡聚糖鈉鹽羧甲基纖維素鈉鹽 硫酸葡聚糖鈉鹽羧甲基纖維素鈉鹽 聚丙烯乙二醇 磷酸鉀 甲氧基聚乙二醇磷酸鉀 聚乙二醇 磷酸鉀 聚丙烯乙二醇 葡萄糖 雙水相體系最初發(fā) 現(xiàn)于高分子聚合物的水溶液，當時研究者普遍認為當兩種高聚物混合后，由于聚合物分子之間的相互排斥作用和空間位阻效應，使其無法相互滲透，不能形成均一相，因此分子間的排斥作用與混合過程的熵增相比占主導地位，聚合物分子的周圍最終聚集同種分子而排斥異種分子，當達到平衡時，即形成分別富含不同聚合物的兩相件 [79]，符合相似相容性原則。一般情況下，體系對被分配物質的處理能力與系線長度成正比。雙水相萃取技術是一種引人注目的、極有前途的新型分離技術，己經被廣泛應用于生物化學、細胞生物學和生物化工 []等領域。而且將要分離的物質在很大的濃度范圍內， K 值為常數，只取決于被分離物質的性質和特定的雙水相體系的性質。因此在具體的實驗中應根據實際情況來變化體系的條件，以引起分配系數的變化。此模型對生物質在雙聚合物雙水相系統(tǒng)中分配行為的關聯(lián)比較令人滿意，但描述 PEG/無機鹽雙水相系統(tǒng)中的分配時，結果并不理想。因此，它比一般的有機萃取兩相體系界面張力低的多，這樣更有利于相際間的物質傳遞，縮短了相間的傳質時間。 （ 8） 操作條件溫和，由于雙水相的界面張力大大低于有機溶劑與水相之間的界面張力，整個操作過程可以在常溫常壓下進行，對于生物活性物質的提取來說有助于保持生物活性和強化相際傳質。 表 2 雙水相萃取技術在生物分離中的應用 Table2 Theapplyeations of aqueous twophase extration technology in the bioseparation[32] 分離物質 舉例 體系 分配系數 收率 /（ %） 酶 過氧化氫酶的分離 PEG/DEX 81 核酸 分離有活性核酸 DNA PEG/DEX 60 生長素 人生長激素的純化 PEG/鹽 病毒 脊髓病毒和線病毒純化 PEG/鹽 90 干擾素 分離 β干擾素 PEG磷酸酯 /鹽 630 97 細胞組織 分離含有膽堿受體的病毒 三甲胺 PEG/DEX 57 雙水相萃取技術在天然產物分離純化中的應用 目前，關于雙水相對中草藥中有效成份的分離純化的研究已有少報道，從己有的實例來看，雙水 相體系具有選擇性好、成相時間短、萃取效率高、成本低等傳統(tǒng)方法無可比擬的優(yōu)勢，展現(xiàn)了巨大的應用前景。而雙水相體系與其有很大的不同，具有其獨特的優(yōu)點。金屬離子間的雙水相萃取分離是在高聚物 鹽 萃取劑中進行的，通過控制一定的條件，有的金屬離子被定量萃取到高聚物相，有的金屬離子不被萃取而留在下層水相，從而實現(xiàn)了某些混合金屬離子之間的萃取分離。 鄧凡政等 [64]研究了鉻黑 T 鋅 (II)的配合物在聚乙二醇 2020硫酸鈉雙水相體系中的顯色和萃取分離條件，建立了雙水相萃取光度法測定發(fā)樣中鋅的新方法。 綜上所述，雙水相萃取技術經過幾十年的發(fā)展，己經在很多領域發(fā)揮了巨大的作用，并具有良好的應用前景。今后如何結合實際生產，盡快走工業(yè)化應用方面是當前期望研究的課題。因此，強化分相效果、縮短分相時間是一項研究的課題，這對于工業(yè)應用的連續(xù)化操作有很大的意義。振蕩 2~3min，使硫酸鈉溶解。綜合考慮， PEG 溶液的用量選擇 。故實驗中選用 的緩沖溶液；用量在~5mL 之間，被萃取到 PEG 相中的配合物的吸光度最大， 如圖 。振蕩后的靜置時間選擇 10min。由 圖 可 知配位數大約為 ，也就是說鋅 (Ⅱ )與鋅試劑形成的絡合物的組成為： 表 13 摩爾比法測定配合物的組成 Table13 Determination of position of plex using molar ratio method 鋅與鋅試劑摩爾比 A 結論 圖 8 摩爾比法測定配合物的組成 Fig. 8 Determination of position of plex using molar ratio method 6 方法評價 通過對實驗條件的優(yōu)化，確定了測定 Zn(Ⅱ )的最佳條件。 1000 倍的 K+， Na+， Ba2+， F， Cl， NO3， SO 42； 100 倍的 Ag+， NH4+，Cr3+， PO43，檸檬酸根， 10 倍的 Cd2+， Ca2+， Mg2+， Sn2+， Bi3+， SCN；等量的 Fe3+，Al3+， Pb2+， Ni2+不影響 Zn2+離子測定結果；因為 EDTA 與 Zn2+的穩(wěn)定常數相對較大，極少量即產生干擾，實驗中不能有 EDTA。本方法用于含鋅水樣中 Zn2+的測定，結果與原子吸收分光光度法測定值相符，不同水平結論 的回收率為 ~%。提高了選擇性和靈敏度、 (2)研究了鋅 (II)鋅試劑配合物在聚乙二醇 (PEG)2020硫酸鈉雙水相體系中的光譜 性質、顯色和萃取分離條件，并進行了優(yōu)化。實驗結果表明： Zn2+的濃度在。 (1)利用等摩爾連續(xù)變化法來確定 PEG 相中鋅 (Ⅱ )鋅試劑所形成絡合物的組成 由 圖 知，曲線的極大值相對應的橫坐標值約為 。 實驗結果 (圖 )表明：當用量在 ~ 之間時，由于體系中參與配合作用的鋅試劑增多，使體系中鋅 (Ⅱ )鋅試劑配合物的濃度增大，從而吸光度也逐漸增大；而當用量達到 之后，吸光度變化平緩。 當 300g/LPEG 溶液用量為 、 、 的緩沖溶液用量為 和 lμ g/mL 的 zn2+標準溶液為 時，在 ~ 的范圍內改變硫酸鈉固體用量。 結果表明 ： 在 PEG 相中配合物的最大吸收波長為 630nm。但可以相信，雙水相萃 取分離技術的應用領域將進一步的拓方案論證 寬，從而成為一種優(yōu)良的萃4 實驗部分 主要儀器與試劑 AY120電子分析天平 (日本島津公司 )； 721型分光光度計 (美國 PerkinElmer 公司 )；筆式 pH 計 (PHF8 型 )（ 上海精密儀器有限公司，精度 177。 （ 4） 開發(fā)廉價、性能好且無毒的成相物質 (聚合物 )和鹽類。 方案論證 （ 1） 萃取分離機理的研究 有關雙水相系統(tǒng)中溶質分配平衡的理論己有很多研究報道，但是由于影響雙水相系統(tǒng)中溶質分配平衡的因素非常復雜，很難建立起完整的熱力學理論體系。 另外，還有很多學者研究其他離子的分析，或是研究新的萃取體系在金屬離子分析中的應用。 黃秀錦等 [63]研究了以二甲酚橙作顯色劑和萃取劑，在 PEG2020 與硫酸鈉形成的雙水相體系中鋅 (II)的顯色反應條件及應用。陳玉煥等 [40]研究了稀有元素 銦 在有配合劑 PAR(4(吡啶偶氮 )間苯二酚 )存在和無 PAR存在時的聚乙二醇硫酸錢雙水相體系中的分配行為。雙水相體系對天然產物的分離純化研究為傳統(tǒng)中藥有效成份的分離純化提供了一條嶄 新的思路，也代表了它的另外一種發(fā)展趨勢。 雙水相萃取技術的應用現(xiàn)狀 人們對