1. 研究目的与意义
钼为人体及动植物必须的微量元素,它是一种过渡元素,极易改变其氧化状态。同样,钼也是钢与合金中的重要元素,能提高钢的强度、硬度和抗蚀性。钼进入人类活动环境的来源有四个方面:钼肥、城市污水淤泥、煤的燃烧、钼矿开采与加工等。过量或缺乏钼均会对人体产生危害。钼缺乏主要见于遗传性钼代谢缺陷,钼不足可表现为生长发育迟缓甚至死亡;而钼过量能够使体内能量代谢过程出现障碍、心肌缺氧而灶性坏死、易发肾结石和尿道结石、引发龋齿,还会导致痛风样综合征、关节痛及畸形、肾脏受损、生长发育迟缓、结缔组织变性及皮肤病等生命健康隐患。据报告,生活在亚美尼亚地区的居民每日钼摄入量高达10~15mg,当地痛风病发病率特别高,被认为与此有关。
铬是钢铁生产中应用最广的合金元素, 在钢中加入铬,可提高钢的机械性能、增加钢淬火后的变形能力、增加钢的强度、硬度、弹性、抗磁性、耐蚀性和耐热性等。另外铬也是生物体内所必需的微量元素之一, 但稍许过量就具有强毒性,特别是铬(Ⅵ)为强致癌物质,并易被人体吸收而在体内累积。铬在水中以三价和六价的形式存在,六价铬的毒性是三价铬的100 倍,对皮肤有刺激性、能使皮肤溃烂,由于铬的污染源多且毒性大,所以含铬废水有严格的排放标准。因此,对于日常环境中钼、铬含量的测量尤为重要。
目前已有的测定钼、铬的方法有:氧化还原容量法、催化动力学分光光度法、离子色谱法、分光光度法、原子吸收光谱法等。双水相萃取技术也是近年来发展起来的一种绿色、高效的重金属分离富集方法。双水相体系是指,在一定条件下某些水溶液自发形成两个互不相溶的水相, 两相均为水溶液且具有清晰相界面。双水相体系一般无毒无害、不易挥发、条件温和、生物降解性好、两相大部分为水,是一项对环境友好的新型分离技术。关于双水相萃取技术在分离和测定金属离子方面的研究应用十分广泛,但未见关于双水相萃取技术与石墨炉原子吸收光谱法相结合测定水中钼、铬的研究。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容:
(1)通过查阅相关文献资料,分别筛选出2-3个适合于萃取钼、铬的双水相萃取体系,并通过实验确定最佳的萃取体系。
(2)分别进行双水相萃取法萃取金属钼和铬的条件研究,包括:络合剂及其浓度的确定、溶液ph值的确定、双水相萃取剂的选择及其用量的确定、无机盐的选择及其用量的确定、萃取时间、共存离子影响等。
3. 研究的方法与步骤
拟采用的研究方法:
1.考察不同无机盐种类的双水相体系的性能,筛选出成相及萃取性能更好的双水相体系进行金属的分离测定。
2.基于上述研究筛选出的最佳双水相体系进行影响因素研究讨论,考察双水相相间体积比、溶液ph值、双水相萃取剂用量、络合剂用量、萃取时间、共存离子等对目标萃取物萃取效率的影响。
4. 参考文献
1.张永强,孙体昌,郭 清等. 双水相体系萃取分离金属离子研究进展. 无机盐工业, 2016,48(6): 10-15.
2.谢治民,方正军,李 勇等. 聚乙二醇-硫酸铵双水相萃取分离测定铬(Ⅵ)的研究. 湖南工程学院学报, 2008,18(4): 69-72.
3.刘 奇,刘改霞,李全民. 乙醇-硫酸铵双水相萃取分光光度法测定粮食中钼含量. 理化检验-化学分册, 2010,46 (6):674-676.
5. 计划与进度安排
| 起止时间 | 自 2022 年3 月至 2022 年 6 月 | ||
| 序号 | 论文阶段及工作内容 | 时间安排 | 阶段性成果 |
| 1 | 文献查阅,了解相关领域的研究现状,撰写开题报告并根据文献筛选出拟采用的双水相萃取体系 | 3.05-3.18 | 完成开题报告 |
| 2 | 实验准备:准备相关的化学药品及仪器设备 | 3.19-3.25 | 完成实验准备 |
| 3 | 通过实验分别确定萃取钼、铬的萃取体系 | 3.26-4.08 | 初步完成体系的选择 |
| 4 | 优化萃取条件和仪器条件,建立测定方法 | 4.09-5.06 | 根据条件完成测定方法的建立 |
| 5 | 考察建立方法的线性范围、检出限和重现性以及干扰因素等,进行实际样品的测定 | 5.07-5.20 | 完成实验研究 |
| 6 | 撰写毕业论文 | 5.21-6.10 | 完成论文撰写 |
| 7 | 论文答辩 | 6.11-6.17 | 完成答辩 |
