阴离子型

阴离子型（共11篇）

阴离子型 篇1

随着铁矿石的开采利用,我国铁矿资源普遍具有贫、细、杂的特点,并且石英含量高,大部分为难选的弱磁性矿物。随着铁矿石浮选工艺的深入发展,“提铁降硅”技术已经在铁矿石反浮选中引起关注和重视[1],浮选工艺中抑制剂的地位和作用也越来越突出。赤铁矿反浮选中常用淀粉作为浮选抑制剂,但存在着用量大、配制过程复杂等问题。为此,众多学者对淀粉以及淀粉的替代品进行了研究[2,3,4,5,6,7],寻找更为有效的抑制剂。

纤维素醚是一类重要的水溶性高分子化合物,是天然纤维素经碱化、醚化反应生成的一系列产品的总称。常用的有阴离子型和非离子型纤维素醚,如阴离子型羧甲基纤维素(CMC),非离子型羟丙甲基纤维素(HPMC)和甲基纤维素(MC)等[8]。本文将研究CMC和HPMC两种不同类型的纤维素醚对赤铁矿和石英的抑制作用,探寻纤维素醚的结构与赤铁矿反浮选抑制效果的关系。

1 试样与抑制剂

赤铁矿纯矿物的制备:将赤铁矿原矿磨至-0.074 mm 80%,摇床除去脉石矿物,经过弱磁选(磁场强度为0.172 T),除去强磁性矿物,得到全铁品位为69.57%的赤铁矿。

石英纯矿物的制备:石英原矿纯度为99.10%,经破碎人工手选、陶瓷球磨机磨矿,筛分出0.044~0.074 mm粒级供试验用。采用酸浸法去除石英矿中的铁杂质:酸液与石英粉的液固比为3∶1,混合酸含18%盐酸和2%的氢氟酸,在酸浸温度50℃下,浸出8 h。

试验试剂(均为分析纯):油酸钠、氯化钙(Ca Cl2)、盐酸(HCl)、氢氧化钠(Na OH)、基纤维素(CMC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)。

2 试验方法

2.1 浮选试验

浮选试验在XFG型挂槽式浮选机中进行,挂槽容积30 m L,转速为1700 r/min,试验温度为室温。每次称取2.0 g矿样放入浮选槽中,加30 m L去离子水,搅拌1 min,用HCl或Na OH调节p H值,添加抑制剂和捕收剂搅拌4 min,浮选4 min。将泡沫产品烘干、称重并计算回收率。

2.2 矿物表面ζ电势测定

矿物的ζ电势测定在ζ电势及粒度分析仪(美国布鲁克海文仪器公司)中进行。将矿物在玛瑙研钵中磨至-2μm,取50 mg矿样放入装有50 m L去离子水的烧杯中,调节矿浆p H值,加入一定浓度的抑制剂,搅拌5 min,取矿浆悬浮液进行ζ电势测定,测定3次取平均值。

2.3 矿物表面吸附量测定

在最大吸收波长490 nm处使用721分光光度仪测定系列抑制剂溶液吸光度,绘制其标准曲线。

称取2 g矿物于装有30 m L去离子水的离心管中,加入一定浓度的抑制剂,振荡吸附5 h。离心分离后取上层清液测定吸光度,采用残余浓度法[9]得出抑制剂在矿物表面的吸附量。

2.4 红外光谱测定

将羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素及其与矿物作用前后样品的红外光谱在740-FTIR型傅立叶变换红外光谱仪中进行测定。

3 结果与讨论

3.1 纤维素醚的抑制性能

在油酸钠浓度120 mg/L,Ca Cl2浓度50 mg/L条件下,添加抑制剂前后,赤铁矿和石英在不同p H值下的浮选结果见图1。由图1可以看出,不添加抑制剂时,赤铁矿和石英在p H值为9~13都具有较好的可浮性,因此要实现两者的分离必须添加抑制剂抑制赤铁矿的上浮。添加抑制剂后,赤铁矿的回收率明显减小,说明两种抑制剂均对赤铁矿有抑制作用。当p H<7时,抑制剂对赤铁矿的抑制能力基本相同,而p H>7时,阴离子型纤维素醚CMC对赤铁矿的抑制能力迅速增强,相比之下,非离子型纤维素醚HPMC的抑制能力较弱。

从石英可浮性与p H值间的关系曲线可以看出,酸性条件下,石英基本不具有可浮性,在p H值>9时,石英的可浮性迅速增加。CMC对石英的可浮性影响甚微,相比之下,HPMC对石英产生了一定的抑制作用。

在p H=11、油酸钠浓度120 mg/L条件下,考察抑制剂浓度对赤铁矿和石英回收率的影响,结果见图2。由图2可知,随着抑制剂浓度的增加,两种抑制剂对赤铁矿的抑制能力均增强,其中CMC对赤铁矿的抑制能力最强,当CMC浓度在20 mg/L时,赤铁矿几乎被完全抑制。从石英可浮性与抑制剂浓度的关系曲线可以看出,随着抑制剂浓度的增加,CMC对石英可浮性的影响较小,而HPMC在浓度增加到20 mg/L时,使石英回收率由90%降低到50.35%。可以看出,与HPMC相比,CMC能在不影响石英浮选的同时对赤铁矿产生很强的抑制作用,因此CMC对赤铁矿的选择性抑制性较好。

3.2 纤维素醚对矿物表面ζ电势的影响

由赤铁矿反浮选试验可知,阴离子型抑制剂CMC的抑制性能要优于非离子型抑制剂HPMC。为了探究抑制剂的分子结构对矿物抑制性能的影响,本文对CMC和HPMC两种抑制剂进行了矿物表面ζ电势测定、吸附量测定和红外光谱表征。

浮选抑制剂在矿物颗粒表面的吸附情况直接影响矿物表面荷电性质,对浮选有重要作用。图3是添加抑制剂前后,矿物表面ζ电势与矿浆p H值间的关系。由图3可知,赤铁矿的等电点在p H值5.8左右。加入抑制剂后,赤铁矿表面的ζ电势发生了明显变化:HPMC使赤铁矿零电点移至p H值4.0左右,在碱性范围内使赤铁矿负电势的绝对值有所降低,这是非离子型抑制剂通过氢键与矿物相互作用的典型行为[10]。加入阴离子型抑制剂CMC后,在整个p H值范围内,赤铁矿的ζ电势均降低为负值,并呈下降趋势,此时势必排斥阴离子型捕收剂油酸钠,进一步降低其对赤铁矿的捕收性能。

还可看出,在酸性条件下,阴离子型抑制剂CMC使表面荷正电的赤铁矿表面的ζ电势变为负值,此时存在静电引力作用;当p H值继续增大到11时,表面荷负电荷的赤铁矿的ζ电势进一步降低至-52.74 m V,说明抑制剂和矿物间除了静电作用外,还存在其他作用。

石英纯矿物的零电点在p H值4.0左右,CMC使其ζ电势轻微降低,影响较小;而HPMC在碱性条件下,使石英的ζ电势向正方向有较大移动。高分子类有机抑制剂主要通过氢键或静电力与石英作用[11],阴离子型抑制剂CMC与表面荷负电的石英产生静电斥力,阻碍其在石英表面吸附;而HPMC属于非离子型抑制剂,容易吸附在石英表面,对石英产生抑制作用,这将不利于赤铁矿的反浮选。

3.3 改性纤维素在矿物表面的吸附量测定

图4为p H值和抑制剂浓度对抑制剂在矿物表面吸附量的影响。由图4可知,两种抑制剂在赤铁矿上的吸附量要远大于在石英表面的吸附量,这对赤铁矿反浮选中与石英的分离非常有利。相对而言,在相同p H值和抑制剂浓度下,CMC在赤铁矿上的吸附量要大于HPMC的吸附量,但是在石英表面吸附情况正好相反,HPMC比CMC的吸附量大。随着p H值和抑制剂浓度的上升,HPMC和CMC在矿物表面的吸附量均呈上升趋势,当抑制剂浓度达到20 mg/L后,CMC和HPMC在赤铁矿和石英表面的吸附量基本不变,说明此时在赤铁矿和石英表面已经达到了饱和吸附。由此可以看出,在赤铁矿-石英浮选体系中,CMC能够选择性地吸附在赤铁矿表面,使矿物表面亲水性增加,从而实现赤铁矿与石英的分离。结合浮选试验结果可以发现,CMC比HPMC对赤铁矿具有更有效的选择性抑制作用。

3.4 改性纤维素与赤铁矿作用的红外光谱分析

图5是两种抑制剂与赤铁矿作用前后的红外光谱图。在赤铁矿的红外光谱图中,1081.33 cm-1是Fe-O的弯曲振动吸收峰,544.47 cm-1是Fe-O的伸缩振动吸收峰。2930 cm-1和2940 cm-1处为C-H的伸缩振动吸收峰,3430.45 cm-1和3420.51 cm-1处为抑制剂的-OH伸缩振动峰[12]。可以看出,CMC和HPMC与赤铁矿作用后,在3420.67 cm-1和3420.22cm-1处都出现了较强的吸收峰,说明抑制剂和矿物间存在较强的氢键作用。另外,CMC-赤铁矿样品中CMC的-COO-特征吸收峰从1610.12 cm-1移至1620.34 cm-1;赤铁矿的Fe-O吸收峰从544.47 cm-1移至550.45 cm-1,位置产生了明显变化,这表明CMC中的-COO-和赤铁矿表面的Fe元素间发生了化学吸附。

由此可知,非离子型抑制剂HPMC没有聚电解质性能,主要靠氢键吸附在矿粒表面,使矿物的ζ电势绝对值稍有降低,作用力相对来说弱一些。而阴离子型抑制剂CMC除了氢键作用和静电力外,还通过部分-COO-和赤铁矿发生化学吸附,选择性牢固地吸附在赤铁矿表面,同时其分子链上的-COO-和-OH使矿物的亲水性增加,产生更有效的抑制作用。

4 结论

(1)阴离子型抑制剂CMC和非离子型抑制剂HPMC对赤铁矿均有一定抑制作用,其中CMC对赤铁矿具有更有效地选择性抑制能力。

(2)CMC在赤铁矿表面的吸附量比HPMC更多,并使其表面带有更多的负电荷,从而阻碍了油酸钠对赤铁矿的吸附,且对脉石矿物石英的影响较小,表现出更有效的选择抑制性能。

(3)非离子型抑制剂HPMC与矿物间主要通过氢键作用,而阴离子型抑制剂CMC除了氢键和静电作用外,还可通过化学吸附作用在赤铁矿表面,吸附更牢固,从而对赤铁矿的抑制作用产生更好选择性。

参考文献

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[3]Bhagyalaxmi Kar,Hrushikesh Sahoo,Swagat S.Rath,et al.Investigations on different starches as depressants for iron ore flotation[J].Minerals Engineering,2013,49:1-6

[4]Abdel-Khalek,N.A.Yassin,K.E.Selim,K.A,et al.Effect of starch type on selectivity of cationic flotation of iron ore[J].Mineral Processing and Extractive Metallurgy,2012,121(2):98-102.

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[12]常建华.波谱原理及解析[M].北京:科学出版社,2011.

阴离子型 篇2

三维电极电解阴离子表面活性剂废水的研究

采用三维电极电解法对含阴离子表面活性剂(LAS)废水的处理进行了研究,考察了不同电极组合、槽电压、停留时间、电极间距及废水的.pH值对降解效果的影响,并对电解机理作了初步探讨.实验表明:LAS废水处理的最佳工艺为:极间距2cm,槽压为8V,电解时间为40min.LAS、COD、TOC的去除率分别在94.5%、66.2%和58.7%以上.电极材料对去除率有很大影响.

作 者：郭玉凤 王振川 李景印 李敏 王B Guo Yu-Feng Wang Zhen-chuan Li Jing-yin Li Min Wang Jun  作者单位：郭玉凤,王振川,李敏,王B,Guo Yu-Feng,Wang Zhen-chuan,Li Min,Wang Jun(河北科技大学环境科学与工程学院,河北,石家庄,050018)

李景印,Li Jing-yin(河北科技大学理学院,河北,石家庄,050018)

刊 名：水处理技术  ISTIC PKU英文刊名：TECHNOLOGY OF WATER TREATMENT 年，卷(期)： 32(5) 分类号：X703.1 关键词：阴离子表面活性剂   三维电极   电解  

阴离子表面活性剂测定方法的改进 篇3

关键词:校准曲线的检验阴离子表面活性剂有机溶剂改进

1 仪器与试剂

762分光光度计;直链烷基苯磺酸钠标准溶液:准确吸取1.00ml国家环保总局标准样品研究所制备的阴离子表面活性剂标准溶液(10.0mg/ml)于1000ml容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀,此溶液为10.0ug/ml的阴离子表面活性剂(试验当天配制),纯水器制备的蒸馏水,数显电阻率为18МΩ.cm。其他仪器和试剂均同文献1.4。

2 试验方法

2.1 试样体积:为了直接测定水和废水样(样品在测定前需经中速定性滤纸过滤以除去悬浮物),可根据预计的亚甲蓝表面活性物质(MBAS)的浓度选用试样体积如表1

当预计的MBAS浓度超过2mg/l时,按上表选取试样量,用水稀释至100ml。

2.2 取(100ml)水样,置于250ml分液漏斗中,调节水样ph(滴加1-3滴酚酞指示剂,逐滴加入4%氢氧化钠溶液至水溶液呈紫红色,再滴加3%的流酸溶液到紫红色刚好消失)。

2.3 三次萃取法:水样中先加入25ml亚甲蓝溶液,摇匀后再加入10ml三氯甲烷,激烈振摇30s,注意放气。再慢慢旋转分液漏斗,使滞留在内壁上的三氯甲烷液珠降落,静置分层。将三氯甲烷层放入预先盛有50ml洗涤液的第二个分液漏斗内,用数滴(0.6ml)三氯甲烷淋洗第一个分液漏斗的颈管。如此萃取3次,每次用10ml三氯甲烷。合并所有三氯甲烷萃取液至第二个分液漏斗中,激烈摇动30s,静置分层。将三氯甲烷层通过脱脂棉放入50ml容量瓶中,再用三氯甲烷萃取洗涤液两次(每次用量5ml),此三氯甲烷层也并入容量瓶中,用三氯甲烷定容至标线,摇匀。

2.4 一次萃取法:加入25ml亚甲蓝溶液,摇匀后再加入15ml三氯甲烷,激烈振摇30s,注意放气。再慢慢旋转分液漏斗,使滞留在内壁上的三氯甲烷液珠降落,静置分层。将三氯甲烷层经脱脂棉吸水后放入比色皿中。

2.5 在652nm處,以三氯甲烷为参比,测定样品,标准系列和空白试验的吸光度。测定时应使用相同光程的比色皿(10nm或20nm)。

2.6 空白试验:用100ml蒸馏水代替试样,按“水样测定”步骤进行。在试验条件下,用10nm光程比色皿,空白试验的吸光度不应超过0.02。否则要仔细检查器皿和试剂是否有污染。用新鲜的纯水可得到较稳定的空白值,有利于测量样品的准确性。

3 绘制校准曲线

取一组分液漏斗20个,分别加入100,99,97,95,93,91,89,

87,85,80ml水,然后分别移入0,1.00,3.00,5.00,7.00,9.00,11.00,

13.00,15.00,20.00ml直链烷基苯磺酸钠标准溶液,摇匀。按“水样测定”步骤操作,测得吸光度扣除空白试验值(零浓度空白溶液的吸光度)后,与相应的LAS量绘制校准曲线。

4 结果与讨论

4.1 两种方法的线性对比 线性检验是否合格,决定着校准曲线的质量和样品测定结果的准确度。通过在蒸馏水中加入同一浓度不同量的标准溶液按“水样测定”步骤操作,测得吸光度扣除空白试验值(零浓度空白溶液的吸光度)后,与相应的LAS量绘制校准曲线:y=bx+a式中,b为校准曲线的斜率,a为校准曲线的截距。

4.2 t检验 当检验一种方法的准确度时,采用该方法对某标准试样进行数次测定,再将样本平均值与标准值T进行比较,则由置信区间的定义可知,经过n次测定后,如果以平均值为中心的某区间已经按指定的置信度将T包含在内,那么它们之间就不存在显著性差异,根据t分布,这种差异仅由随机误差引起。(定量分析中常采用95%的置信度)

查表t(p,f)=t(0.95,n-2)=1.895, n=9,T=10ug/ml.

t计=│X-T│/ Sx,根据曲线求出标准试样的样本平均值X1=9.97ug/ml,X2=9.95ug/ml,Sx=S/√n(有限次测定),其中S=√∑(xi-x)/n-1

求得Sx1=0.1610,Sx2=0.0628

t计=│X-T│/Sx, 得t计1=│9.97-10.00│/0.1610=o.1863,t计2=│9.95-10.00│0.0628=0.7062.

t计1,t计2均小于t表(0.95,n-2)=1.895

则以上两种方法之间无显著性差异,说明测定方法准确可靠。

4.3 相关系数r的检验 相关系数r是校准曲线的自变量与因变量之间线性相关关系密切程度的质量指标,表明曲线回归方程的拟合是否具有实际意义。

r1=0.9997,r2=0.9998 因N=9,f=N-2=7,查相关系数临界值表得:r0.01=0.7977,而r>>r0.01,故阴离子洗涤剂含量与吸光度间线性关系非常显著。

5 标准样品的测定

利用中国环境监测总站提供的标准密码样品(GB204413)取标准样20ml定容到500ml,测定数据及结果见表2

标准考核结果在保证值(0.361+0.027)范围内,则此方法分析实际样品的结果可靠,分析过程可以判断不存在明显的系统误差,其准确度能够得到保证。

6 技术关键

6.1 要保证亚甲蓝和三氯甲烷的质量。亚甲蓝光度法主要是利用阴离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂(包括直链烷基苯磺酸钠,烷基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠)作用,生成蓝色的离子对化合物,生成的显色物质可被有机溶剂(三氯甲烷)萃取。

6.2 萃取次数和振摇速度。在每秒钟振摇两下,时间为30秒(120次)。效果比较满意。

6.3 容器的配套性。要保证分析的准确度,首先要保持容器良好的密封状态。特别是250ml的分液漏斗,瓶塞和活塞不能用凡士林等油脂润滑,可采取用三氯甲烷浸泡的方法来保证。

7 注意事项

标准曲线和水样测定时采用同一批三氯甲烷,亚甲蓝溶液。玻璃器皿不能用各类洗涤剂清洗,使用前用水彻底清洗,然后用(1+9)盐酸—乙醇洗涤,最后用水冲洗干净。

8 结束

我们通过作阴离子洗涤剂试验室内的基础实验(标准曲线的绘制和标准样品的测定),来保证低浓度的阴离子洗涤剂的测定结果有一定的精密度和准确度,使分析数据在给定的置信水平内,有把握达到质控要求。从试验室对标准样的测定及对污水处理厂的进水,出水,中水样进行的测定试验得出一次萃取法和三次萃取法得精密度和准确度并无显著差异。因阴离子洗涤剂是中水的必检项目,故对标准曲线和有机溶剂用量的改进,不仅简化了操作,还降低了分析成本,减少了环境污染。

参考文献:

[1]国家环保局.水和废水监测分析方法编委会编.水和废水监测分析方法(第三版).北京:中国环境科学出版社.1989.

阴离子型 篇4

锂离子电池正极材料主要有无机金属化合物材料、有机分子材料和聚合物材料3大类[1],其中无机金属化合物材料已经由初始的金属硫化物发展到目前应用的金属氧化物。但是上述正极材料各自具有一些难以克服的缺点,如比容量偏低、价格较高、循环性能不理想以及存在安全隐患等[2]。相对于负极材料的研究,在过去一二十年里,尽管科学家们付出诸多努力开发出多种正极材料,但具有理想容量的可实用化材料始终未能得到[3]。目前商业化锂过渡金属氧化物的理论容量也相对较低,而且材料在充电态时由于具有强的氧化性而易与电解液发生反应,从而影响电池的安全性能。

以LiFePO4为代表的聚阴离子型正极材料的出现为下一代高比能量、高比功率锂离子电池的出现注入了强劲动力[4]。作为安全廉价正极材料的重要选择,聚阴离子型的硅酸盐正极材料如Li2FeSiO4 和Li2MnSiO4也引起了科研工作者的重点关注,特别是在此类材料的通式(Li2MSiO4)中由于含有的活性锂较LiFePO4材料多1倍,因此,硅酸盐聚阴离子正极材料的开发为寻找新型高容量电极材料提供了重要的可行性。如在Li2MnSiO4材料中,由于不同于Li2FeSiO4化合物中的Fe只存在2种价态过渡金属离子(FeⅡ和FeⅢ),Mn存在更高的氧化态,即若从Li2MnSiO4材料中脱出的锂离子超过1个(单位化学式中),那么MnⅢ(对应的化合物为LiMnSiO4)就能进一步氧化为MnⅣ,并最终生成全脱锂态的MnⅣSiO4化合物。如果全脱锂态的化合物是稳定的,那么其对应的可逆容量可以达到333mA·h/g。这将会是自1991年锂离子电池问世以来电极材料容量研究领域一个重要的突破。然而,目前的聚阴离子型硅酸盐正极材料的实际可逆容量大都维持在100mA·h/g左右,即使起始几个循环的可逆容量较高,其后材料也会发生较大的容量衰减。

因此,进一步明确此类正极材料的结构特性和嵌脱锂反应机理,找到材料的失效机制和容量衰减原因,完成高容量、安全性好的复合型聚阴离子硅酸盐正极材料的设计和制备,对于新型正极材料的研究和高比能量锂离子电池的开发都具有重要的理论意义和实用价值。

1 Li2MSiO4正极材料嵌脱锂反应机理的研究

M. Armand等[5]最早提出Li2MSiO4(M=Mn、Fe、Co等)可以作为锂离子电池正极材料。原则上由于Li2MSiO4材料的通式中含有2个锂离子,在充放电过程中应该可以得到较高的可逆嵌脱锂容量。Li2MnSiO4材料的理论容量为333mA·h/g,对应的脱锂态化合物为MnⅣSiO4。A. Kokalj等[6]的理论研究表明,Li2MnSiO4材料不同于Li2FeSiO4材料,脱锂态后的材料结构不稳定且具有强烈的无定形化趋势。

Li2FeSiO4是目前研究相对广泛的一种聚阴离子型硅酸盐正极材料,其理论容量为166mA·h/g,对应的电极反应为:

undefined+ + e-

A. Nytén等[7]利用PES/XPS技术研究了Li2FeSiO4材料在充放电过程中表面膜的结构和组成。研究发现材料在电化学循环后其表面未检测到LiF和碳酸盐复合物,这也为Li2FeSiO4的广泛应用提供了部分理论依据。另外,A. Nytén等[8]利用现场XRD和Mossbauer光谱研究了Li2FeSiO4材料在初始2次循环的嵌/脱锂机理。从图1材料的充放电曲线中可以看出,材料首次循环后其充电平台由3.10V降为2.80V,后续循环的电压平台大致稳定在2.6~2.8V之间。脱锂电压平台改变的原因目前还不是很清楚,初步结果认为是由于首次循环后材料晶体结构中4b位的锂离子和2a位的铁离子发生了内部置换所致,而这种结构的变化通常会导致材料结构稳定性的提高[9],这对于后续循环性能的提高是有利的。

综上可以看出,聚阴离子型硅酸盐正极材料的嵌脱机理也比较复杂,且目前对理论的有限研究也大都停留在较宏观的层面上。从微观尺度上解释材料的嵌脱机理,对于高容量聚阴离子正极材料的组成、结构设计以及从本质上改善材料的循环性能具有重要意义。近年来量子化学计算已经成功应用于电极材料的设计和反应机理的研究,特别是结合实验现象可以为研究电极材料的嵌脱锂反应机理和设计新型电极材料提供重要的技术保障和理论支持。

2 量子化学计算在硅酸盐正极材料中应用的研究

量子化学计算已在常用的层状和尖晶石结构的锂过渡金属氧化物研究中得到了广泛的应用,采用第一性原理计算可以从微观的几何和电子结构角度上进行科学的解释,如热稳定性、离子排列的有序性、结构畸变等微观变化,这为材料的结构优化和性能改善提供了理论指导。聚阴离子型化合物是一系列含有四面体或者八面体阴离子结构单元(XOm)n- (X = Si、P、S、As、Mo 和W) 的化合物的总称。这些结构单元通过强共价键组成三维网络结构,并形成更高配位的由其它金属离子占据的空隙,从而使得聚阴离子型化合物正极材料具有与金属氧化物正极材料不同的晶相结构以及由结构决定的各种突出的性能。在聚阴离子化合物材料中,键长、带隙、嵌锂电压与X电负性和诱导效应(指Li2MXO4中由于X-O键的极化引起的M-O化学键的极化)等有紧密的联系[10,11]。为了通过诱导效应改变M-O键的离子-共价特性,J. B. Goodenough等提出了含有M-O-X结构的聚含氧阴离子结构,即通过选择不同的X元素,建立一系列的过渡金属氧化还原电位[12,13,14]。M. E. Arroyo-de Dompablo等[15,16]结合实验和第一性原理计算考察了聚阴离子XO4n-(X = Si、Ge、Sb、As、P)内X-O键的诱导效应对聚阴离子化合物电化学性能的影响,得到了X的电负性(即XO4基团的诱导效应影响程度)与聚阴离子化合物Liy+1V4+OXO4/ LiyV5+-OXO4的晶体和电子结构等相关细节(如键长和带隙)的关系。除了聚阴离子基团的电负性外,还发现二维化合物LiyVOXO4的性质与Li+在其层间的位置有关,计算得到的嵌锂电压与Mulliken电负性大致呈线性关系,这也为新型聚阴离子型正极材料的设计提供了重要的依据。

通过密度泛函理论(DFT)计算材料的几何结构、电子结构及嵌锂电压等参数还可以预测、设计和优化新型电极材料。P. Larsson等[17]利用DFT方法(VASP,GGA+PW91)研究了Li2FeSiO4材料的结构和电化学性能,计算得到了其电化学反应的平均电压(2.77V)、能量密度(1200Wh/L)和比能量(440Wh/kg)等参数,并给出了晶格常数和原子分数的坐标。通过对态密度的计算结果看出Li2FeSiO4材料具有半导体属性,其带隙宽度为0.15eV,而脱锂态化合物LiFeSiO4的态密度数据说明材料为绝缘体(带隙宽度为1.1eV),这也直接解释了材料在室温下首次循环后性能变差的原因,此计算结果与A Nytén等[9]获得的实验数据较吻合。另外,S. Q. Wu等[18]用第一性原理的密度泛函理论计算了LixCoSiO4(x=2、1.5、1、0.5、0)的结构和电子属性;M.E. Arroyo-de Dompablo等[19]研究了橄榄石型LiCoXO4材料和其他一些具有Li2FeSiO4结构的LiyMXO4化合物(M=Mn、Fe、Co、Ni; X=P、Si、Ge;y=1、2)。A. Kokalj等[6]通过DFT计算发现,当过渡金属采用合适计量比的Mn/Fe混合物代替Mn时(通式为Li2MnxFe1-xSiO4),通过可逆电化学脱锂(大于1 Li+/每个分子式)反应后其脱锂态化合物仍为电导率较高、结构相对稳定的晶体材料,这为改善Li2FeSiO4材料的电导率、提高其电化学性能提供了重要的理论依据和科学预测。

可以看出,在聚阴离子型硅酸盐正极材料的研究中,材料几何、电子结构等方面的量子化学理论计算已经得到应用,这也为实验结果和材料预测提供了重要理论依据。但这方面的工作还不系统,尤其是在DFT理论计算方法的完善及材料结构的优化等方面还需要做大量的工作。

3 硅酸盐正极材料的制备及性能研究

Li2MSiO4正极材料的制备方法主要有高温固相反应法、溶胶-凝胶法以及水热合成法等。A. Nytén等[9]首次以Li2SiO3和FeC2O4·2H2O为起始原料采用高温固相法制备得到Li2FeSiO4材料。此材料在C/16倍率下初始2个循环的充电容量为165mA·h/g,接近其理论容量166mA·h/g;放电容量在8个循环内大都维持在130mA·h/g。Z.L. Gong等利用高温热解和水热2种方法制备了Li2CoSiO4及Li2CoSiO4/C复合材料[20]。

图2 为热解法制备的Li2CoSiO4和Li2CoSiO4/C材料的充放电曲线,可以看出,材料的充电(脱锂)电压平台为4.3V,放电电压平台为4.1V,因此相对于Li2FeSiO4和Li2MnSiO4材料,Li2CoSiO4具有更高的充放电电压平台。Li2CoSiO4/C材料的首次充电容量可以达到234mA·h/g,首次放电容量仅为75mA·h/g。因此提高首次充放电效率是聚阴离子型硅酸盐正极材料得以实用化的关键技术和研究重点。

R.Dominko等[21]利用水热法和Pechini溶胶-凝胶法[22]合成的Li2FeSiO4和Li2MnSiO4材料具有相对较低的充放电容量,其中Li2MnSiO4材料在C/30倍率下首次可逆脱出大约理论容量的30%,且在后续循环中具有较大的容量衰减。A. Kokalj等[6]利用高温固相反应法得到的Li2MnSiO4材料在较低的充放电电流密度下(C/50),其平均可逆容量达到100mA·h/g。即使实验中在起始的几个循环里偶尔得到较高的可逆容量,但随后容量也会很快衰减到100mA·h/g左右。这种容量的迅速衰减是由于Li2MnSiO4晶体材料在电化学脱锂过程发生了材料的无定形化所引起的,即材料晶体结构的相转变过程导致了容量衰减。材料首次容量和循环性能不理想的原因主要有以下几个方面:材料在制备和放置过程中的杂质污染和氧化、材料本身电导率较低以及循环过程中晶体结构相转变的影响,其中电导率低是硅酸盐正极材料电化学性能较差的主要原因之一,如Li2MnSiO4的电导率比Li2FeSiO4的还要低2个数量级(如60℃时分别为3×10-14 S/cm和2×10-12 S/cm)。通常在材料中掺杂导电离子或是包覆碳材料可以提高其导电性能,而且碳源在热处理过程还可以抑制活性颗粒的生长[23,24],达到获得纳微级、均匀粒径正极材料的目的。杨勇教授课题组以蔗糖作为碳源,采用结合液相过程的高温固相反应法得到了Li2MnSiO4/C纳米复合材料[25]和Li2MnxFe1-xSiO4材料[26],其中材料的首次可逆容量分别达到了209mA·h/g和214 mA·h/g(x=0.5)。对Li2MnSiO4/C的研究结果表明,纳米Li2MnSiO4材料周围碳层的存在改善了材料的微观结构,提高了其电导率。另外XRD及红外等测试结果也表明,材料在循环过程中发生的无定形化现象是其性能衰减的主要原因之一(在10个循环后其容量即降到140mA·h/g)。还需要注意的是,碳材料的引入会导致产物中含有一定量的杂质成分,尤其是对于制备精细结构的晶体材料会产生负面的影响。

4 展望

阴离子型 篇5

改性阳离子型絮凝剂在印染废水处理中的应用研究

以淀粉为原料合成了一种新型阳离子絮凝剂,通过实验研究了它对印染废水的处理效果,确定了适合印染废水处理的新型阳离子絮凝剂的最佳配比.实验表明:在NaOH/淀粉质量比1、醚化剂/淀粉质量比1.5,反应温度55℃、反应时间3h的`条件下,新型絮凝剂对印染废水有良好的絮凝性能.

作 者：胡波 韩全州 程辉 HU Bo HAN Quan-zhou CHENG Hui 作者单位：新乡市环境保护科学设计研究院,河南,新乡,453000刊 名：平顶山工学院学报英文刊名：JOURNAL OF PINGDINGSHAN INSTITUTE OF TECHNOLOGY年，卷(期)：17(5)分类号：X791关键词：淀粉改性 高分子 阳离子絮凝剂 废水处理

阴离子型 篇6

关键词：离子色谱法 水样 阴离子 测定方法

中图分类号：R123.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）04（c）-0060-02

目前，离子色谱法已广泛应用到各个领域，它是利用离子交换的方法对试样进行交换分离，然后被电导检测器分离后的离子组分，形成相应的信号，而进行测量的一种新分析技术，此法适合于阴离子及碱金属离子等的测定，该文就在实际工作中，对水样中的阴离子测定及前期处理做一些讨论，方法简便易行。水样中无机阴离子种类繁多，主要包括以下几种：F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、SO42-、PO43-。以往各种离子的分析方法各不相同，通常使用的分析方法有：分光光度法、电极法和容量法等，其操作繁琐，而且干扰很大，导致测定结果的稳定性和灵敏度也各有不同程度的影响，而离子色谱法可以同时测定多种离子，且稳定性好，灵敏度高。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：瑞士万通883型离子色谱仪，瑞士万通863自定进样器。并配以离子分离柱和保护柱、抑制器、电导检测器、微机记录仪。

试剂：无水碳酸钠为优级纯，碳酸氢钠为分析纯。

实验用水均为超纯水，电阻率为大于18.2 ΜΩ/cm并经过0.45 ?m微孔滤过滤。

1.2 淋洗液的配制

阴离子淋洗储备液的配制，分别称取无水碳酸钠13.249 g、碳酸氢钠10.501 g，各自溶于250 mL容量瓶中，用水冲至刻度摇匀，储存于4 ℃的冰箱中放置备用，其浓度均为0.5 mol/L.最长不能超过1周。

阴离子淋洗使用液的配制，最好现用现配。移取6.4 mL无水碳酸钠储备溶液和2.0 mL碳酸氢钠储备溶液，于1 L容量瓶中，水冲至刻度，摇匀，此时无水碳酸钠浓度为3.2 mmol/L，碳酸氢钠浓度为1.0 mmol/L，使用前作脱气处理，脱气时间为30 min。

再生液的配制：浓度为0.03～0.04 mol/L，取2 mL 98%的硫酸倒入1 000 mL水中，放置冷却，储存玻璃瓶中备用。

1.3 色谱条件的选择

测试柱温度30 ℃左右，进样量为20 μL，抑制电流30 mA，系统压力为12.05 MPa，淋洗液流速为0.8 mL/min，平衡时间30 min，测量时间总共是30 min，样品进入色谱分析前需经0.45 μm滤膜过滤至1 mL过滤针中，以除去杂质，防止系统堵塞。

1.4 标准曲线的绘制

配制质量浓度分别为0.0、2.5、5.0、10.0、20.0 mg/L的混合标准系列于100 mL容量瓶中，加10 mL淋洗储备液，用水冲至刻度，摇匀，按不同浓度分别进样，样品进入色谱分析前需经0.45 μm滤膜过滤至1 mL过滤针中，待仪器运行稳定后进行测定。以峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标，分别绘制各组分的标准曲线图，标准样品处理与线性的建立均按操作规程提前设置仪器中，仪器自动计算出谱图。

2 结果与讨论

2.1 干扰及消除

当水的负峰干扰F-或Cl-的测定时，可于100 mL水样中加入1 mL淋洗储备液来消除水负峰干扰。

保留时间相近的两种离子，因浓度相差太大而影响低浓度阴离子的测定时，可以用加标的方法测定低的度阴离子。

2.2 淋洗液选择和流速的影响

测定水样中的阴离子，所用淋洗液，通常都是无水碳酸钠和碳酸氢钠，也可采用氢氧根系列的淋洗液，但是氢氧根系列的淋洗液时间超过10 min后，会出现杂峰，但是不影响分离。相比之下无水碳酸钠和碳酸氢钠淋洗液就相对稳定，所以，淋洗液的组成和浓度对样品的分离和保留时间有很大影响，经实验表明，选用10 mL混合淋洗液为最佳。

而测定的流速与淋洗时间是成正比的，体系的流速增加，保留时间则提前，样品分析时间短。体系压力增加，对仪器寿命有影响。如果体系压力下降，流速下降，分析时间会长，因此，就要选择一个最佳的流速，该文通过实验证明，选用流速0.8 mL/min可得到满意结果。

2.3 方法回收率的实验

按操作规程分析步骤，分别对同一样品连续测定3次，读出其测定浓度，计算平均值作为各离子的本底值，然后对水样加入已知量的标准溶液，测定加标样品的值，通过公式计算回收率。见表1

通过上表实验，可以看出，对混合后的加标水样，进行测定，验证了该方法的准确度，结果表明，加标水样回收率均在9，5.4%～99.4 %之间，符合规范要求。

2.4 方法的精密度测定

由表2可知，所测定结果的相对标准偏差小于2%，符合规范要求。

3 结语

离子色谱法是采用多离子同时测定分析，节省了分析时间和过程。检测灵敏度高，选择性好，非离子性物质无保留，结果准确等优点，同时自动进样器进样，降低了工作量，节约了人手，并使测定的稳定性得以提高。需要注意的是，整个系统不要有气泡，否则影响分离效果。通过用离子色谱法对野外不同水样品的测定，以上几种阴离子含量均未超标。具有较高的实用价值。

参考文献

[1]梁群优.792型离子色谱仪测定实际水样中的阴离子[C]//第十一届离子色谱学术论文集.2006.

[2]江德文.离子色谱法同时检测饮用水中的无机阴离子[J].中国给水排水分析与监测，2010（10）：142-144.

阴离子型 篇7

1 实验部分

1.1 胶束增溶污染物的表面活性剂溶液的制备

配制不同浓度的SDBS溶液,分别向250 mL具塞锥形瓶内加150 mL各浓度SDBS溶液,滴加稍过量的污染物(选用1,2,DCB和TCE为代表污染物),塞紧瓶塞后放入恒温振荡仪中,振荡48 h,之后取出静置24 h,备用。

1.2 SDBS溶液浓度标准曲线的绘制

配制10 mg/L,20 mg/L,30 mg/L,40 mg/L,50 mg/L五个浓度的SDBS溶液。然后以蒸馏水作参比溶液,以215 nm为测定波长,在紫外分光光度计上测定吸光度,做SDBS溶液浓度标准曲线。

1.3 树脂对SDBS的吸附性能实验

取胶束增溶污染物的表面活性剂制备液的上层清液100 mL,加入250 mL锥形瓶中,并称取20 g经预处理[1]的树脂加入瓶内,塞紧瓶塞,手摇5 min后,放于桌面静置。分别在8 h,16 h,24 h取样1.8 mL,稀释5倍,经正己烷萃取后,使用紫外分光光度计测定SDBS溶液吸光度,根据SDBS溶液浓度标准曲线求出其浓度。

1.4 CaCl2,MgCl2对离子交换吸附效率的影响实验

选取浓度为10 000 mg/L的SDBS增溶溶液,分别加入不同剂量(皆低于可能使SDBS在溶液中产生沉淀的添加剂量)的CaCl2,MgCl2,之后操作同1.3,于24 h后测定SDBS溶液浓度。

1.5 洗脱实验

配制含0.5 mol NaOH的30%(体积比)甲醇溶液作为再生剂,将树脂从吸附实验的瓶中取出,放入内置无灰滤纸的过滤漏斗。用100 mL去离子水进行漂洗(洗出残存的树脂离子上的溶液),然后将冲洗后的树脂静置10 min(排干其中的去离子水)。分 别取20 g湿树脂,将树脂加入150 mL的锥形瓶中,加入100 mL 再生剂溶液,放入振荡器中进行振荡,在第4.5 h和第9 h时取样。测定洗脱液中SDBS浓度(步骤同1.3)。

2 结果与讨论

2.1 吸附性能实验

由下式计算出SDBS在阴离子交换树脂上的吸附量:

$Q{}_e=\frac{(C{}_o-C{}_e)}{m}V(\text{m}\text{g}/\text{g})$。

其中,Co为初始溶液中SDBS浓度,mg/L;Ce为吸附平衡后溶液中SDBS浓度,mg/L;V为溶液体积,L;m为树脂重量,g。

由阴离子交换树脂对SDBS的吸附等温线可看出,SDBS在树脂上的吸附量与SDBS的平衡浓度成线性关系,树脂的吸附量与SDBS平衡浓度的增量成反比,SDBS在树脂相和液相中存在分配作用。这说明了阴离子交换树脂对SDBS的吸附主要通过离子交换作用[2]。树脂内部交换基同SDBS分子之间存在相当强烈的吸引力,同时随着离子交换的进行,液相中的Na+浓度增大,溶液中的离子强度增强,这使得树脂表面和SDBS的相异电荷基团之间的引力以及SDBS分子相同电荷之间的斥力都将被抑制。图1为不同浓度的SDBS溶液的离子交换吸附效率,由图1可知,在8 h后,SDBS在树脂上的吸附已达80%以上。继续至24 h,吸附效率提高不多,这有可能是随着离子交换过程的进行,吸附前浓度较高的SDBS溶液将产生较多的Na+,部分被增溶污染物在溶液中沉淀,由于树脂内部可交换基团的减少,对树脂表面和SDBS的相异电荷基团之间的引力以及SDBS分子相同电荷之间的斥力的抑制有所减弱,沉淀的污染物可吸附在树脂表面,减少了SDBS分子进入树脂内部的有效途径,同时部分SDBS分子也可吸附在树脂表面,对液相中的SDBS分子具有静电斥力。再则,在经24 h离子交换后,增溶污染物为TCE的SDBS溶液吸附效率要比增溶污染物为1,2,DCB的效率略高,可能是由于苯乙烯树脂与内含苯环的有机物有较高的亲和力,使得1,2,DCB较TCE更易于吸附在树脂表面,而且1,2,DCB分子相对较大,可能会阻塞部分的树脂凝胶孔。

2.2 盐度对吸附的影响

向溶液中添加少量的无机盐对SDBS在树脂上的吸附有一定影响。随着CaCl2添加量的增多,SDBS在树脂上的吸附效率略有升高,但升高幅度十分有限。Ca2+的加入,压缩了SDBS离子基的离子氛厚度,减少了SDBS离子基之间以及SDBS分子同树脂表面相同电荷间的排斥作用,增加SDBS的吸附量。但由于加入量很少,加之离子交换作用强烈,故作用十分有限。MgCl2对吸附的影响,大致同CaCl2。

2.3 吸附后的树脂洗脱

使用含0.5 mol NaOH的30%(体积比)甲醇溶液作为再生剂,对吸附实验中使用的树脂进行洗脱,结果表明,脱附效率随SDBS溶液浓度增大而递减。被增溶污染物为1,2,DCB的SDBS溶液脱附效果极为有限,与之相比,被增溶污染物为TCE的SDBS溶液脱附效率稍高。经9 h后,SDBS溶液脱附效率比4.5 h时有所升高,但脱附效率仍然很低。

由于SDBS的高交换电位,使得含0.5 mol NaOH的30%(体积比)甲醇溶液对SDBS从树脂的脱附效果有限。

3 结语

1)使用201×7型阴离子交换树脂对胶束增溶污染物溶液中的SDBS进行回收,效果较好。2)少量CaCl2,MgCl2的加入对提高SDBS在树脂上的吸附效率有一定作用,但作用有限。3)使用含0.5 mol NaOH的30%(体积比)甲醇溶液对树脂进行再生,脱附效率很低。

摘要：介绍了表面活性剂及其在增效修复技术中的应用,研究了使用强碱型阴离子交换树脂对胶束增溶污染物溶液中阴离子表面活性剂回收的可能性,同时对研究结果进行了讨论,以促进表面活性剂增效修复技术的发展。

关键词：表面活性剂,阴离子,吸附性能,树脂

参考文献

[1]王广珠,汪德良,崔焕芳.离子交换树脂使用及诊断技术[M].北京:化学工业出版社,2004.9.

阴离子表面活性剂检测分析 篇8

1.1 含义及分类

阴离子表面活性剂是在水中经过离子化后可以起表面活性剂作用的部分带有负电荷的一种活性剂。它是开发最早并且使用最成熟的一种表面活性剂。按照化学结构可分为羧酸盐类、磺酸盐类、硫酸盐 (酯) 类以及磷酸盐 (酯) 类4种。阴离子表面活性剂中, 具有代表性的是直链烷基苯磺酸钠、烷基磺酸钠和烷基硫酸钠这三种[1]。

1.2 应用原理

当加入阴离子表面活性剂时, 它可以吸附在物质表面, 改变表面的物化性质, 产生起泡、染色、润滑、增溶和杀菌等作用。它可以用在合成洗涤剂、化妆品方面, 也可在开采石油和生产农药等行业使用。

1.3 危害

阴离子表面活性剂对水体的危害主要表现在:当它进入水体会积聚在其他颗粒物表面, 发生起泡或者乳化现象, 致使水中氧交换能力下降。一旦水体的氧交换能力下降就会导致水中的溶解氧含量降低, 甚至无法满足水中生物生命活动的基本需求, 造成水生生物的死亡。阴离子表面活性剂对土壤的危害是通过吸附和迁移, 进入地下水中引起污染。现在它的生产量是表面活性剂中最大的, 使用量则高达生产量的百分之四十。如果阴离子表面活性剂优先被降解的话, 会使水中溶解氧含量降低, 直接减少污染物的总降解量和降解速度, 若水中有N、P存在时容易造成水体富营养化, 引起水华或者赤潮现象。

1.4 标准规定

2 监测方法

现在大多数实验室采用的是国家标准方法亚甲蓝分光光度法GB7497-37。近些年, 研究学者通过不断的探索, 研究处理一些新的方法测定阴离子表面活性剂, 如电化学法、萃取分光光度法、色谱法、流动注射分析法、共振光散射法、滴定法、分光光度法等[2]。

3 实验部分

3.1 实验仪器及试剂

3.2 实验原理

亚甲蓝实际属于阳离子染料, 它可以和阴离子表面活性剂反应产生的蓝色盐类, 称为亚中蓝活性物质。CCl3可以萃取出来这种盐类, 萃取后的色度和萃取浓度呈正比关系, 使用分光光度计于652nm波长处测定其吸光度, 根据朗伯比尔定律计算出待测物浓度。

3.3 实验结果

3.3.1 p H的影响

从表2中可以发现, p H值在8~10之间时的吸光度保持稳定, 并且此时的萃取浓度最大。所以我们可以得出用此方法测定时溶液的最佳p H是8~10。出现这个现象的原因可能是酸度过高会导致有色物质分解, 过低则会引起待测物的分解。

3.3.2 显色剂用量的影响

由图可知, 显色剂投加量是20~30m L时, 吸光度达到最大, 为了节省药品, 实际工作中最佳投加量为20m L。

3.3.3 干扰物质的影响

在监测实验中, 溶液中如果存在羧酸盐、SO42-、磺酸盐有机物或者Cl-、SCN-、CN-类无机盐时, 会干扰到测定结果。这些物质可以与亚甲蓝实际生成蓝色络合物, 造成测定值偏高。可以通过Na H2PO4反洗萃取液来去除干扰。表3为同一水样加入不同的干扰物时使用Na H2PO4反洗后的测定值。

从表3中可发现, Na H2PO4洗涤液能很好的消除干扰物, 通过反洗后干扰物质基本不会影响到测定值。

4 结语

亚甲蓝分光光度法GB7497-37测定水中阴离子表面活性剂时, 最佳p H值是8~10, 显色剂亚甲蓝的最佳使用量是20m L。

摘要：阴离子表面活性剂是广泛应用的一种表面活性剂, 但是它进入水体或者土壤中会产生严重的环境污染, 本文通过实验的方法确定了监测阴离子表面活性剂的最佳条件。

关键词：阴离子表面活性剂,实验,影响因素

参考文献

[1]魏文静.快速检测阴离子表面活性剂和酚的新方法.重庆大学.2011.04.

干奶牛饲喂阴离子可预防产后瘫痪 篇9

1 饲粮中添加阴离子的方法及注意事顶

( 1) 对饲粮的组成成分进行化学分析。 掌握钙、 钾、硫、 钠及氯的含量。 首先通过降低饲粮中的钾含量来调节DCAD。

( 2) 添加硫酸钙、 硫酸铁、 硫酸镁或几种盐类的混合物。 使饲粮的含硫量达0.4%。 添加铵盐时应注意无机氮的含量, 防止氨中毒。 选择生物学效价高和适口性好的阴离子添加剂, 配合成全价饲粮或与玉米青贮按一定比例混合后饲喂。 使饲粮的DCAD维持正常水平。 使饲粮中的钙占干物质的1.2~1.8% (每头牛饲粮中含钙150~200g) , 磷占干物质的0.4% (每头日采食量35~50g) 。

(3) 注意喂量。 在分娩前2~3 周, 至少应将含有阴离子的饲粮、 混合精料及玉米青贮料的日喂量分2 次喂给, 并注意观察牛的采食量。 控制添加阴离子饲粮 (或饲料) 的喂量, 防止饲喂不当而出现不良后果。 对放牧牛或无法控制牛采食量的饲养管理方式, 不能饲喂阴离子饲粮。

(4) 保证奶牛采食足够或理想的阴离子饲粮。 每周应测定尿液p H一次 (采食后2~6h测定, 5~6 头以上) , 尿液p H6.5 以上, 说明饲粮中的DCAD不能显著改变产犊时的血钙浓度, p H5.5~6.5, 牛采食量为可以接受的水平, 应继续喂该饲料。 p H5.5 以下, 而且采食量明显下降时, 应降低饲粮的阴离子浓度。

(5) 无需给育成牛、 待产初胎母牛添加阴离子。 因其低血钙和产后瘫痪的发病率很低。 一些资料表明, 饲粮中添加阴离子可减少产后瘫痪50%, 在很大程度上杜绝亚急性低钙血症, 改善瘤胃的消化功能。 干奶后期添加阴离子可提高泌乳期产乳量3.6~7.3%, 胎衣滞留明显减少 (添加组发病率为4% , 对照组为16% ) , 繁殖功能也明显改善 ( 妊娠率提高17~19%) , 产后空怀期减少14d。

2 干奶母牛的钙、 磷供应与产后瘫痪

阴离子表面活性剂测定方法的改进 篇10

762分光光度计;直链烷基苯磺酸钠标准溶液:准确吸取1.00m l国家环保总局标准样品研究所制备的阴离子表面活性剂标准溶液 (10.0mg/ml) 于1000ml容量瓶中, 用水稀释至标线, 摇匀, 此溶液为10.0ug/m l的阴离子表面活性剂 (试验当天配制) , 纯水器制备的蒸馏水, 数显电阻率为18МΩ.cm。其他仪器和试剂均同文献1.4。

2 试验方法

2.1 试样体积:

为了直接测定水和废水样 (样品在测定前需经中速定性滤纸过滤以除去悬浮物) , 可根据预计的亚甲蓝表面活性物质 (MBAS) 的浓度选用试样体积如表1

当预计的MBAS浓度超过2mg/l时, 按上表选取试样量, 用水稀释至100ml。

2.2 取 (100m l) 水样, 置于250m l分液漏斗中, 调节水样ph (滴

加1-3滴酚酞指示剂, 逐滴加入4%氢氧化钠溶液至水溶液呈紫红色, 再滴加3%的流酸溶液到紫红色刚好消失) 。

2.3 三次萃取法:

水样中先加入25m l亚甲蓝溶液, 摇匀后再加入10ml三氯甲烷, 激烈振摇30s, 注意放气。再慢慢旋转分液漏斗, 使滞留在内壁上的三氯甲烷液珠降落, 静置分层。将三氯甲烷层放入预先盛有50ml洗涤液的第二个分液漏斗内, 用数滴 (0.6ml) 三氯甲烷淋洗第一个分液漏斗的颈管。如此萃取3次, 每次用10ml三氯甲烷。合并所有三氯甲烷萃取液至第二个分液漏斗中, 激烈摇动30s, 静置分层。将三氯甲烷层通过脱脂棉放入50ml容量瓶中, 再用三氯甲烷萃取洗涤液两次 (每次用量5ml) , 此三氯甲烷层也并入容量瓶中, 用三氯甲烷定容至标线, 摇匀。

2.4 一次萃取法:

加入25m l亚甲蓝溶液, 摇匀后再加入15m l三氯甲烷, 激烈振摇30s, 注意放气。再慢慢旋转分液漏斗, 使滞留在内壁上的三氯甲烷液珠降落, 静置分层。将三氯甲烷层经脱脂棉吸水后放入比色皿中。

2.5 在652nm处, 以三氯甲烷为参比, 测定样品, 标准系列和空白试验的吸光度。

测定时应使用相同光程的比色皿 (10nm或20nm) 。

2.6 空白试验:

用100m l蒸馏水代替试样, 按“水样测定”步骤进行。在试验条件下, 用10nm光程比色皿, 空白试验的吸光度不应超过0.02。否则要仔细检查器皿和试剂是否有污染。用新鲜的纯水可得到较稳定的空白值, 有利于测量样品的准确性。

3 绘制校准曲线

取一组分液漏斗20个, 分别加入100, 99, 97, 95, 93, 91, 89, 87, 85, 80m l水, 然后分别移入0, 1.00, 3.00, 5.00, 7.00, 9.00, 11.00, 13.00, 15.00, 20.00m l直链烷基苯磺酸钠标准溶液, 摇匀。按“水样测定”步骤操作, 测得吸光度扣除空白试验值 (零浓度空白溶液的吸光度) 后, 与相应的LAS量绘制校准曲线。

4 结果与讨论

4.1 两种方法的线性对比线性检验是否合格, 决定着校准曲线的质量和样品测定结果的准确度。

通过在蒸馏水中加入同一浓度不同量的标准溶液按“水样测定”步骤操作, 测得吸光度扣除空白试验值 (零浓度空白溶液的吸光度) 后, 与相应的LAS量绘制校准曲线:y=bx+a式中, b为校准曲线的斜率, a为校准曲线的截距。

4.2 t检验当检验一种方法的准确度时, 采用该方法对某标准

试样进行数次测定, 再将样本平均值与标准值T进行比较, 则由置信区间的定义可知, 经过n次测定后, 如果以平均值为中心的某区间已经按指定的置信度将T包含在内, 那么它们之间就不存在显著性差异, 根据t分布, 这种差异仅由随机误差引起。 (定量分析中常采用95%的置信度)

查表t (p, f) =t (0.95, n-2) =1.895, n=9, T=10ug/m l.

根据曲线求出标准试样的样本平均值

求得

t计1, t计2均小于t表 (0.95, n-2) =1.895

则以上两种方法之间无显著性差异, 说明测定方法准确可靠。

4.3 相关系数r的检验相关系数r是校准曲线的自变量与因变

量之间线性相关关系密切程度的质量指标, 表明曲线回归方程的拟合是否具有实际意义。

r1=0.9997, r2=0.9998因N=9, f=N-2=7, 查相关系数临界值表得:r0.01=0.7977, 而r>>r0.01, 故阴离子洗涤剂含量与吸光度间线性关系非常显著。

5 标准样品的测定

利用中国环境监测总站提供的标准密码样品 (GB204413) 取标准样20ml定容到500ml, 测定数据及结果见表2

标准考核结果在保证值 (0.361+0.027) 范围内, 则此方法分析实际样品的结果可靠, 分析过程可以判断不存在明显的系统误差, 其准确度能够得到保证。

6 技术关键

6.1 要保证亚甲蓝和三氯甲烷的质量。

亚甲蓝光度法主要是利用阴离子染料亚甲蓝与阴离子表面活性剂 (包括直链烷基苯磺酸钠, 烷基磺酸钠和脂肪醇硫酸钠) 作用, 生成蓝色的离子对化合物, 生成的显色物质可被有机溶剂 (三氯甲烷) 萃取。

6.2 萃取次数和振摇速度。

在每秒钟振摇两下, 时间为30秒 (120次) 。效果比较满意。

6.3 容器的配套性。

要保证分析的准确度, 首先要保持容器良好的密封状态。特别是250ml的分液漏斗, 瓶塞和活塞不能用凡士林等油脂润滑, 可采取用三氯甲烷浸泡的方法来保证。

7 注意事项

标准曲线和水样测定时采用同一批三氯甲烷, 亚甲蓝溶液。玻璃器皿不能用各类洗涤剂清洗, 使用前用水彻底清洗, 然后用 (1+9) 盐酸—乙醇洗涤, 最后用水冲洗干净。

8 结束

我们通过作阴离子洗涤剂试验室内的基础实验 (标准曲线的绘制和标准样品的测定) , 来保证低浓度的阴离子洗涤剂的测定结果有一定的精密度和准确度, 使分析数据在给定的置信水平内, 有把握达到质控要求。从试验室对标准样的测定及对污水处理厂的进水, 出水, 中水样进行的测定试验得出一次萃取法和三次萃取法得精密度和准确度并无显著差异。因阴离子洗涤剂是中水的必检项目, 故对标准曲线和有机溶剂用量的改进, 不仅简化了操作, 还降低了分析成本, 减少了环境污染。

摘要：通过校准曲线的检验, 标准样品的测定, 结合实际工作, 对阴离子表面活性剂校准曲线绘制方法和有机溶剂用量进行了改进, 不但分析结果符合环境监测的质量要求, 简化了操作, 还降低了分析成本, 减少了环境污染。

关键词：校准曲线的检验,阴离子表面活性剂,有机溶剂,改进

参考文献

[1]国家环保局.水和废水监测分析方法编委会编.水和废水监测分析方法 (第三版) .北京:中国环境科学出版社.1989.

阴离子交换树脂的复苏方法研究 篇11

关键词：阴离子交换树脂,污染,复苏,交换容量

离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物, 其结构由三部分组成:不溶性的三维空间网状骨架, 连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。自从1935年亚当斯 (Aclams) 和霍姆斯 (Holmes) 研究合成了第一批离子交换树脂以来, 尤其是20世纪70年代以后, 离子交换树脂的合成及应用技术得到了长足发展, 目前离子交换树脂的应用已渗透于水处理、电力行业、金属冶炼、糖类精制、食品加工、化学及生物制剂的提纯制备、化工生产、分析化学、环境保护、医药卫生及科研探索等国民经济的各个部门中。

随着社会经济的发展, 工业用水和生活用水水质不断恶化, 阴树脂在使用过程中必然会受到杂质的污染, 从而造成树脂性能的改变甚至导致树脂的报废。树脂受到污染后如果树脂的结构没有遭到破坏, 仅是树脂内部的交换孔道被杂质堵塞或表面被覆盖, 致使树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低, 这种现象称为树脂的中毒, 是可以逆转的污染, 污染类型主要包括机物污染、铁污染、油类污染、二氧化硅污染、微生物污染等.树脂中毒后通过适当的处理可以恢复树脂的交换能力, 这种处理即称为树脂的“复苏”。

树脂污染机理相关文献已有介绍[1,2,3], 本文以铁离子、亚铁离子、腐植酸为目标污染物, 主要研究了阴离子交换树脂的不同复苏方法随溶液中铁离子、亚铁离子、腐植酸浓度的变化对污染树脂复苏效果的影响。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

Anke TDL-40B型电动离心沉淀机, 202-1型电热恒温干燥箱 (上海实验仪器有限公司) , 电子分析天平, 电热恒温水浴锅, 电导仪, 分液漏斗, 玻璃离心过滤管, 秒表, 称量瓶, 具塞三角烧瓶, 强酸性阴离子交换树脂, 盐酸, 氢氧化钠, 甲基红, 次甲基蓝, 酚酞, 甲基橙, 无水乙醇, 氯化钙, 硫酸亚铁, 硫酸铁, 腐植酸。

1.2 污染树脂的制备

1.2.1 树脂的预处理

按GB 5476—85离子交换树脂预处理方法进行。

1.2.2 污染树脂的制备

①分别配制浓度为0.25、0.50、0.75、1.00、1.25mg/L的亚铁离子溶液和铁离子溶液, 各取5mL移入装有200mL阴离子交换树脂的容器中, 各加入500ml的蒸馏水, 30℃恒温振荡30min后密封静置, 30天后发现部分树脂颜色已明显变深, 说明树脂已受到污染。

②各取5ml 、6ml、7ml、8ml、9ml的腐植酸放入装有200mL阴离子交换树脂的容器中, 分别加入500ml的蒸馏水, 30℃恒温振荡30min后密封静置, 30天后发现树脂颜色变深, 部分颗粒已由亮黄色变为黑色, 说明树脂已受到污染。

1..3 污染树脂的复苏及复苏效果测定

1.3.1 复苏方法

采用直接酸洗复苏法、树脂转为氯型后酸洗复苏法、氯化钠转型后用次氯酸钠氧化复苏法、次氯酸钠氧化后用盐碱混液复苏法[4]、双氧水氧化后用盐碱混液复苏法等五种不同的方法对污染树脂进行了复苏处理。

1.3.2 复苏效果测定

2.1 铁污染树脂复苏效果比较

由图1和图2可以看出:不管是铁离子还是亚铁离子污染的树脂, 在污染物浓度相同的条件下, 五种复苏方法中以第五种即双氧水氧化后用盐碱混液复苏法的复苏效果最好, 绝大多数树脂的全交换容量恢复到了空白的80%以上, 直接酸洗复苏法的复苏效果最差;同时可看出, 采用相同复苏方法时, 亚铁离子污染树脂的复苏效果优于铁离子污染树脂的复苏效果。

2.2 腐植酸污染树脂的复苏效果

由图3可以看出: 五种不同的复苏方法对腐植酸污染的树脂都有较好的复苏效果, 且复苏效果相差不大。

3 结论

修复受到污染的阴离子交换树脂时, 应首先判断其主要污染物, 根据主要污染物并综合考虑操作条件、经济状况等因素选择合适的复苏方法;在相同的复苏条件下, 受亚铁离子污染树脂的复苏效果优于受铁离子污染树脂的复苏效果, 所以树脂使用过程中应采用适当方法将铁转化为亚铁, 以进一步提高复苏效果。

参考文献

[1]李培元, 钱达中, 王蒙聚.锅炉水处理[M].武汉:湖北科学技术出版社, 1989:56-58

[2]赵力, 宋锐.阴离子交换树脂污染的原因探讨及处理[J].东北电力技术, 2004, 10:39-40.

[3]桑俊珍, 张利燕, 王平等.离子交换树脂的污染原因分析及防治措施[J].河北电力技术, 2006, 25 (2) :19-20