正辛醇-水分配系數(shù)的測(cè)定

1、正辛醇正辛醇- -水分配系數(shù)的測(cè)定水分配系數(shù)的測(cè)定 大連理工大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)院大連理工大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)院一一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私夂驼莆諟y(cè)定有機(jī)物KOW的原理和方法; 掌握氣相色譜儀的使用原理和操作方法;通過(guò)測(cè)定苯的KOW，深入了解其在評(píng)價(jià)有機(jī)物環(huán)境行為方面的重要性。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容: 確定苯在正辛醇-水相中達(dá)到平衡的時(shí)間; 用搖瓶法測(cè)定苯的KOW ;氣相色譜測(cè)定水相中苯的含量。二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理有機(jī)物KOW ：平衡狀態(tài)下，化合物在正辛醇相和水相 中濃度的比值 親水基團(tuán)親水基團(tuán)疏水基團(tuán)疏水基團(tuán)與生物體內(nèi)的碳與生物體內(nèi)的碳水化合物和脂肪水化合物和脂肪結(jié)構(gòu)類似結(jié)構(gòu)類似正辛醇正

2、辛醇- -水系統(tǒng)常用于模擬生物體系水系統(tǒng)常用于模擬生物體系 正辛醇/水分配系數(shù)KOW 反映了有機(jī)物的疏水性或脂溶性大小 KOW越大，表明化合物越易溶于非極性介質(zhì)中，越易被生物體細(xì)胞吸收 反映有機(jī)物在水中環(huán)境行為的重要參數(shù) 有機(jī)物的水溶解性，土壤沉積物吸附系數(shù)，生物富集因子及毒理學(xué)性質(zhì)都與其KOW有關(guān) 測(cè)定方法測(cè)定方法: : 搖瓶法、產(chǎn)生柱法、高效液相色譜法搖瓶法、產(chǎn)生柱法、高效液相色譜法 搖瓶法: 取一定體積用水飽和的正辛醇制備的目標(biāo)物溶液; 加入一定體積正辛醇飽和的蒸餾水; 恒溫(20-25 )，振蕩平衡，離心，測(cè)定水相濃度; 計(jì)算分配系數(shù)KOW 產(chǎn)生柱法: 將一定體積目標(biāo)物的水飽和的正辛醇

3、溶液加入產(chǎn)生柱; 使用一定體積正辛醇飽和的蒸餾水循環(huán)通過(guò)恒溫(250.5)的 產(chǎn)生柱中的正辛醇層; 連續(xù)測(cè)定五個(gè)水相濃度，至兩相平衡，測(cè)定分配系數(shù) 高效液相色譜間接測(cè)定法 HPLC中，溶質(zhì)的容量因子(k)與流動(dòng)相組成(CB)的基本方程為:lgk = b0 + b1CB +b2lgCB CB: 甲醇的體積百分濃度甲醇的體積百分濃度b0, b1, b2: 回歸系數(shù)回歸系數(shù) 在測(cè)定溫度下優(yōu)化流動(dòng)相組成在測(cè)定溫度下優(yōu)化流動(dòng)相組成;在此條件下測(cè)定參比物及待測(cè)物的容量因子在此條件下測(cè)定參比物及待測(cè)物的容量因子;建立參比物建立參比物lgk與與 lgKOW的相關(guān)方程的相關(guān)方程;通過(guò)此方程計(jì)算待測(cè)物的通過(guò)此方程

4、計(jì)算待測(cè)物的lgKOW 三、實(shí)驗(yàn)材料與方法三、實(shí)驗(yàn)材料與方法 儀器 恒溫振蕩器; 離心機(jī); 氣相色譜儀(氫火焰離子化檢 測(cè)器);10 L微量進(jìn)樣器; 5 mL和10mL具塞離心管干;各種規(guī)格移液管若干 儀器條件 柱溫65 ，進(jìn)樣器120 ，檢測(cè)器(FID) 140 ； 載氣流速 30 mL/min，氫氣流速 30 mL/min，空氣流速 300 mL/min；進(jìn)樣量1 L 試劑 溶劑的預(yù)飽和: 測(cè)定lgKOW前，將正辛醇和二次蒸餾水在振蕩器上振蕩24 h, 使其相互飽和，靜置分層后，兩相分離，分別保存?zhèn)溆?平衡時(shí)，有機(jī)相含有2.3 mol/L的水，水相中含有4.510-3 mol/L的正辛醇，

5、備用 苯標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液: 配置80.0 mg/L苯的甲醇溶液，備用 樣品溶液的制備: 準(zhǔn)確移取80.0 mg/L苯的甲醇溶液 1 mL，用水飽和的正辛醇溶液定容至10 mL，備用 二硫化碳(經(jīng)重蒸處理) 四四 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟1、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線取80.0 mg/L的苯的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1mL于100 mL容量瓶中，蒸餾水稀釋至標(biāo)線，搖勻;分別取0，0.5，1.5，2.0，3.0，4.0，5.0 mL該溶液于5 mL離心管中，蒸餾水定容;分別向離心管中加入100 L CS2，充分振搖后離心機(jī)離心分離，自CS2層中移取1 L進(jìn)行色譜分析;繪制濃度-峰面積校正曲線2、平衡時(shí)間的測(cè)定 取樣品溶液1 mL至10 m

6、L具塞離心管中，加入正辛醇飽和的蒸餾水至刻度，蓋緊塞子，置于振蕩器上振蕩 測(cè)定不同時(shí)間時(shí)水相中有機(jī)物的含量水相中有機(jī)物濃度達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間即為有機(jī)物在正辛醇相和水相中達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間 3、搖瓶法測(cè)定 在濃度小于0.01 mol/L(正辛醇相)下進(jìn)行分配系數(shù)測(cè)定，并至少要做兩種不同濃度的實(shí)驗(yàn)，通常第一個(gè)濃度為第二個(gè)濃度的10倍。 振蕩時(shí)間采用實(shí)驗(yàn)步驟2中所得的平衡時(shí)間。 取1.00 mL樣品溶液于10 mL具塞離心管中，加入9.00 mL用正辛醇飽和的蒸餾水，恒溫振蕩器(250.5 ) 振蕩，平衡后離心分離，用滴管小心吸去有機(jī)相；再離心，吸去殘留有機(jī)相。 3、搖瓶法測(cè)定 取水樣時(shí)，為避免正辛醇的

7、污染，可利用帶針頭的玻璃注射器移取水樣。 首先在注射器內(nèi)吸入部分空氣，當(dāng)注射器通過(guò)正辛醇相時(shí)輕輕排出空氣，在水相中吸取足夠的水量時(shí)，迅速?gòu)娜芤褐谐槌鲎⑸淦?，拆下針頭后，即可獲得無(wú)正辛醇污染的水。 從水相中取5 mL于離心管中，加入100 L CS2充分震搖后，離心機(jī)破乳，取1 L CS2層進(jìn)行色譜分析，得苯的峰面積，由校正曲線計(jì)算出水相中苯的濃度。 平行測(cè)定三份，同時(shí)作空白實(shí)驗(yàn)。 五、結(jié)果與討論五、結(jié)果與討論KOW: 正辛醇/水分配系數(shù)，常以lgKOW來(lái)表示；C: 達(dá)到平衡時(shí)有機(jī)化合物在正辛醇相中濃度 (g/mL);CW: 達(dá)到平衡時(shí)有機(jī)化合物在水相中濃度 (g/mL). KOW = C/CW

8、 OOWWOWWO-C VC VKC VCO：有機(jī)化合物在正辛醇相中的初始濃度，：有機(jī)化合物在正辛醇相中的初始濃度，(g/mL)；CW：達(dá)到平衡時(shí)有機(jī)化合物在水相中濃度，：達(dá)到平衡時(shí)有機(jī)化合物在水相中濃度，(g/mL)；VO：正辛醇相的體積，：正辛醇相的體積，(mL)；VW：水相體積：水相體積 (mL) 六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng) 化合物若是有機(jī)酸堿，應(yīng)在水相中加入緩沖劑，使pH至少與未解離成分時(shí)的pKa值相差三個(gè)單位 ； 搖瓶法測(cè)定分配系數(shù)速度較快，但存在有機(jī)物易形成膠體顆粒、揮發(fā)、吸附等缺點(diǎn) ； 搖瓶法僅限于lgKOW 5的化合物，對(duì)于疏水性強(qiáng)的化合物通常用產(chǎn)生柱法。 七、問(wèn)題與思考七、問(wèn)題