王獻(xiàn)科， 李玉萍
（蘭州市東崗鎮(zhèn)鋼廠， 甘肅 蘭州 730020）

　　摘要：提出非流動(dòng)載體液膜分離富集苯酚。用蘭113B(雙烯基丁二酰亞胺)、丙三醇、煤油和內(nèi)相NaOH溶液液膜體系分離富集與測(cè)定水中的微量苯酚，苯酚擴(kuò)散遷移穿透到乳狀液膜內(nèi)相中，立即與內(nèi)相NaOH溶液發(fā)生選擇性、不可逆反應(yīng)，生成苯酚鈉(非滲透 物)。水中的苯酚不斷富集到內(nèi)相中，然后用光度法或紫外分光光度法測(cè)定。此法用于分離富集、測(cè)定水和工業(yè)廢水中微量苯酚，結(jié)果準(zhǔn)確、精密度高。
　　關(guān)鍵詞：苯酚； 水； 液膜法分離富集； 測(cè)定
　　中圖分類號(hào)：X132
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2000)01-0049-03

　　水和工業(yè)廢水中的微量苯酚目前多用光度法測(cè)定^[1],但受干擾物的影響,一般都需要蒸餾萃取分離^［2～4］,操作較為繁瑣。液膜法分離富集技術(shù)是新興高技術(shù)邊緣學(xué)科^［5］，本文提出無載體的液膜分離富集技術(shù)是用蘭113B作表面活性劑，丙三醇作膜的增強(qiáng)劑，煤油作溶劑，NaOH溶液作內(nèi)相的液膜體系，分離富集水和工業(yè)廢水中的微量苯酚。苯酚從低濃度遷移到高濃度，富集在內(nèi)相NaOH溶液中，發(fā)生不可逆的化學(xué)反應(yīng)，生成難以逆向擴(kuò)散的產(chǎn)物(苯酚鈉)，干擾物則被分離除去，富集的苯酚鈉溶液用4-氨基安 替匹林光度法或紫外光度法測(cè)定。?

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要試劑與儀器
　　苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液，常規(guī)配制2.00μg/mL。?
　　液膜所用試劑：蘭113B(雙烯基丁二酰亞胺)；丙三醇；煤油(工業(yè)用品，過濾)；內(nèi)相NaOH溶液，3%(m/V)水溶液。?
　　4-氨基安替匹林溶液：0.5%(m/V)(C₁₇H₁₃ON)水溶液；TW_een80溶液：3%(V/V)水溶液，溫?zé)崛芙狻?
　　鐵氰化鉀溶液：8%(m/V)水溶液(可使用5 d)。?
　　儀器：制乳器(自制)；分離器，300mL分液漏斗制成；DBJ—621型定時(shí)變速攪拌器；7132--型電動(dòng)攪拌機(jī)；HL—2型恒流泵；高壓高頻靜電發(fā)生器(2 000 ～3 000 V)；72 1B型分光光度計(jì)。
1.2 試驗(yàn)方法
　　制乳：取蘭113B、丙三醇和煤油按體積比3：2：95分別置于制乳器中，充分混合后慢慢加入與有機(jī)相等體積的NaOH溶液，以2 000r/min的轉(zhuǎn)速攪拌20min，即成乳狀液膜。 ?
　　富集：取200mL水樣或試液(如內(nèi)含5.00μg苯酚)，置于分離器中，用氨水(1+1)和HCl(1+1)溶液調(diào)整pH至5～6，加入5mL NaF溶液(8%)、20mL上述乳狀液膜，以160 r/min轉(zhuǎn)速攪拌10min，靜置分層。上層為有機(jī)相，下層是水溶液。?
　　破乳：靜置分層后，棄去水溶液，將有機(jī)相接入破乳器內(nèi)，在2000V電壓下進(jìn)行6 min靜電破乳，此時(shí)乳狀液膜分成兩層，上層是有機(jī)相，下層是含有苯酚的水溶液。有機(jī)相可以循環(huán)使用。?
　　測(cè)定：收集含有苯酚(鈉)的水溶液，置于50mL容量瓶中，加入2mL氨水、5mL4-氨基安替匹林溶液、2mLTW_een80溶液，混合均勻后加入4mL鐵氰化鉀溶液，以水稀釋至刻度搖勻，10min后在721B型分光光度計(jì)上，用510nm波長(zhǎng)、2cm比色皿測(cè)量吸光度(A)，計(jì)算其含量。計(jì)算方法如下：
　　苯酚量＝從工作曲線上查出含苯酚量(μg) /水樣體積(mL)

2 結(jié)果與討論

2.1 表面活性劑的影響
　　水中的苯酚被滲透到膜相，遷移進(jìn)入內(nèi)相中，與內(nèi)相NaOH溶液中和發(fā)生選擇性的不可逆反應(yīng)，生成不溶于有機(jī)相的難以逆向擴(kuò)散的苯酚鈉(非滲透物)：
? 苯酚鈉不能擴(kuò)散到外相，而是濃集在內(nèi)相中。?
　　試驗(yàn)表明，用蘭113B比SPAN80作表面活性劑優(yōu)越，效果較佳，結(jié)果見表1。蘭113B的濃度為2%～4%時(shí)，所得的液膜分離富集苯酚效果最優(yōu)、苯酚的回收率在99.5%～99.8%范圍內(nèi)。

表1 不同表面活性劑與苯酚的回收率 表面活性劑 SPAN80 蘭113B 蘭113C TW 80 N3O3 蘭113A 苯酚的回收率 99.45 99.70 99.24 98.98 97.83 99.42 注:膜相:3%蘭113B，2%丙三醇,95%煤油；內(nèi)相：3%NaOH水溶液；外相：pH　3～7，含有5.00μg苯脂，油內(nèi)比1:1，乳水比為20:200；t為15～36℃

2.2 內(nèi)相NaOH溶液濃度的影響
　　試驗(yàn)表明，2%～8%NaOH溶液作內(nèi)相，液膜體系富集苯酚的效果最優(yōu)，其回收率在99.5%以上( 見表2)。本試驗(yàn)選用3%NaOH水溶液。

表2 內(nèi)相NaOH溶液濃度的影響 內(nèi)相NaOH溶液濃度(%) 0.5冊(cè)碼 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 苯酚的回收率（%） 90.10 97.24 99.49 99.74 99.70 99.65 99.58 99.50 99.50 99.17 注 試驗(yàn)條件同表1。如NaOH溶液濃度超過8%，液膜易破裂，使苯酚的回收率逐漸降低。

2.3 外相酸度的影響
　　試驗(yàn)表明，外相水溶液的酸度對(duì)富集苯酚有很大的影響。在pH 3.0～7.5時(shí)，富集苯酚的效果最優(yōu)，苯酚的回收率在99.5%～99.8%范圍內(nèi)波動(dòng)，見表3。

表3 外相PH值對(duì)苯酚回收率的影響 外相水溶液PH 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 7.5 8.0 9.0 苯酚的回收率（%） 99.05 99.56 99.59 99.70 99.80 99.60 99.51 99.39 99.01 注 試驗(yàn)條件同表1。當(dāng)PH＞8時(shí)，苯酚的回收率明顯下降。

2.4 膜增強(qiáng)劑的影響
　　用聚胺(ENJ-3029)^［6］、丙三醇作膜的增強(qiáng)劑來提高膜相的強(qiáng)度，增加膜的粘度，防止液膜破裂，保持膜的穩(wěn)定性。試驗(yàn)表明，選用丙三醇為最優(yōu)，其濃度為1%～3.5%時(shí)最適合。本試驗(yàn)選用濃度為2%的丙三醇。
2.5 溶劑的選擇
　　用中性油SIOON(脫蠟，一種中間餾分，平均分子量為386.5^［6］)和煤油等作溶劑。試驗(yàn)表明，在蘭113B存在下選用煤油較佳，經(jīng)濟(jì)上便宜，并且苯酚的回收率也比較高。本試驗(yàn)選用95%煤油極為適宜。
2.6 油內(nèi)比的影響
　　油內(nèi)比(Roi)大，液膜增厚，傳質(zhì)遷移阻力增大，苯酚的回收率降低。試驗(yàn)表明 ，在選擇條件下，Roi為1：1～1：2，苯酚的遷移速率最快，10min內(nèi)其回收率為99.5%～99.8%。本試驗(yàn)選用Roi為1：1。
2.7 乳水比的影響
　　試驗(yàn)表明，外相水溶液的體積大小，對(duì)富集苯酚有較大的影響，乳水比(Rew)為20：80～20：350時(shí)，苯酚的遷移率在99.5%以上。本試驗(yàn)選用Rew為20：200。
2.8 溫度的影響
　　試驗(yàn)表明，在15～36℃室溫下操作為最佳，溫度超過36℃則苯酚的回收率有所下降。這是因?yàn)楫?dāng)溫度超過36 ℃時(shí)液膜不太穩(wěn)定，有極少量液膜破損現(xiàn)象。
2.9 干擾離子的影響
　　試驗(yàn)表明，大量氨、銨、胺、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-、F^-、PO₄^3-、ClO₄^-等都不被遷移富集。一般常見陽離子不影響分離富集苯酚。只有Al³⁺、Zr⁴⁺有干擾，可在外相試液中加入5 mLNaF(8%),以消除25mg的Al³⁺、Zr⁴⁺的影響。試驗(yàn)表明，S^2-、CN^-和乙酸根也能與苯酚一起透過液膜、遷入內(nèi)相并與內(nèi)相NaOH溶液反應(yīng)，積累在內(nèi)相中，但不影響分離富集、測(cè)定水中的苯酚。所以一般常見陰陽離子都不干擾，選擇性相當(dāng)高。
2.10 結(jié)果與對(duì)照
　　用本法富集、測(cè)定了8種水樣，結(jié)果見表4。每種水樣分別富集、測(cè)定6次，對(duì)測(cè)得的 數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)處理，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在3.4%以下。采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，測(cè) 定苯酚回收率在99.5%～100.6%范圍內(nèi)。

表4 本法富集、測(cè)定苯酚的結(jié)果與對(duì)照 水樣 原結(jié)果^①
（mg/L) 本法結(jié)果
（mg/L) RSD
(%) 加入量
（μg) 本法結(jié)果
（μg) 回收率
（%） 河水（受污染） 0.056 0.054 1.5 5.00 4.98 99.6 自來水 0.002 0.0019 3.4 10.00 9.97 99.7 鍋爐煤氣洗滌工業(yè)廢水 4.63 4.65 1.3 20.00 19.90 99.5 鍋爐煤氣洗滌工業(yè)廢水 1.98 2.01 2.6 30.00 30.02 100.1 鍋爐煤氣洗滌廢水（處理后） 0.038 0.035 1.8 5.00 5.03 100.6 工業(yè)污水 0.095 0.097 2.3 10.00 9.95 99.5 工業(yè)污水^② 0.012 0.013 1.1 20.00 20.00 100.0 東崗污水溝 0.022 0.024 3.2 30.00 29.95 99.8 注：①標(biāo)準(zhǔn)方法多次測(cè)定結(jié)果的平均值；②原子發(fā)身光譜測(cè)定結(jié)果的平均值。

3 結(jié)論

　　應(yīng)用蘭113B(3%)、丙三醇(2%)、煤油(95%V/V)和內(nèi)相(3%NaOH水溶液)液膜體系，外相pH為5～6，Roi為1：1，Rew為20：200，操作溫度15～36 ℃，分離富集水和工業(yè)廢水中的苯 酚，結(jié)果相當(dāng)準(zhǔn)確、精密度高，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1%～3.4%，苯酚的回收率為99.5%～100.6 %。選擇性高，常見陰陽離子都不影響富集苯酚，非常有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。?

參考文獻(xiàn)：
［1］ 王倫等.化學(xué)發(fā)光測(cè)定廢水中痕量苯酚［J］.環(huán)境化學(xué)，1992.13(5)：81-84 .
［2］ 楊義燕，馮穎，載猷元.三辛胺萃取多元酚的研究［J］.應(yīng)用化學(xué)，1995，1 2(1)：55-58.
［3］ 李建平等.磷酸三丁酯萃取酚類的機(jī)理性研究［J］.華東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然 科學(xué)版)，1996，22(4)：388-390.
［4］ 倉田泰人.水 質(zhì) 、底 質(zhì) 試料中フエノ-ル類 の直接化ァセチル化による定量［J］. 環(huán) 境と測(cè)定技 術(shù) ，1995，22(8)：36-49. ?
［5］ 阿部光雄等.當(dāng)代離子交換技術(shù)［M］.王方等譯.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，19 93，13. ?
［6］ 王獻(xiàn)科，李玉萍.液膜法分離富集、測(cè)定水中痕量苯酚［J］.化學(xué)推進(jìn)劑與 高分子材料，1997，(2)：24-30.

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參加試驗(yàn)工作的還有馬俊、姚少明、李莉芬。?