摘要：提出非流动载体液膜分离富集苯酚。用兰113B(双烯基丁二酰亚胺)、丙三醇、煤油和内相NaOH溶液液膜体系分离富集与测定水中的微量苯酚，苯酚扩散迁移穿透到乳状液膜内相中，立即与内相NaOH溶液发生选择性、不可逆反应，生成苯酚钠(非渗透 物)。水中的苯酚不断富集到内相中，然后用光度法或紫外分光光度法测定。此法用于分离富集、测定水和工业废水中微量苯酚，结果准确、精密度高。
关键词：苯酚 液膜法分离富集 测定
水和工业中的微量苯酚目前多用光度法测定[1],但受干扰物的影响,一般都需要蒸馏萃取分离［2～4］,操作较为繁琐。液膜法分离富集技术是新兴高技术边缘学科［5］，本文提出无载体的液膜分离富集技术是用兰113B作表面活性剂，丙三醇作膜的增强剂，煤油作溶剂，NaOH溶液作内相的液膜体系，分离富集水和工业中的微量苯酚。苯酚从低浓度迁移到高浓度，富集在内相NaOH溶液中，发生不可逆的化学反应，生成难以逆向扩散的产物(苯酚钠)，干扰物则被分离除去，富集的苯酚钠溶液用4-氨基安 替匹林光度法或紫外光度法测定。
1 试验部分
1.1 主要试剂与仪器
苯酚标准溶液，常规配制2.00μg/mL。
液膜所用试剂：兰113B(双烯基丁二酰亚胺)；丙三醇；煤油(工业用品，过滤)；内相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；TWeen80溶液：3%(V/V)水溶液，温热溶解。
铁氰化钾溶液：8%(m/V)水溶液(可使用5 d)。
仪器：制乳器(自制)；分离器，300mL分液漏斗制成；DBJ—621型定时变速搅拌器；7132--型电动搅拌机；HL—2型恒流泵；高压高频静电发生器(2 000 ～3 000 V)；72 1B型分光光度计。
1.2 试验方法
制乳：取兰113B、丙三醇和煤油按体积比3：2：95分别置于制乳器中，充分混合后慢慢加入与有机相等体积的NaOH溶液，以2 000r/min的转速搅拌20min，即成乳状液膜。
富集：取200mL水样或试液(如内含5.00μg苯酚)，置于分离器中，用氨水(1 1)和HCl(1 1)溶液调整pH至5～6，加入5mL NaF溶液(8%)、20mL上述乳状液膜，以160 r/min转速搅拌10min，静置分层。上层为有机相，下层是水溶液。
破乳：静置分层后，弃去水溶液，将有机相接入破乳器内，在2000V电压下进行6 min静电破乳，此时乳状液膜分成两层，上层是有机相，下层是含有苯酚的水溶液。有机相可以循环使用。
测定：收集含有苯酚(钠)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、2mLTWeen80溶液，混合均匀后加入4mL铁氰化钾溶液，以水稀释至刻度摇匀，10min后在721B型分光光度计上，用510nm波长、2cm比色皿测量吸光度(A)，计算其含量。计算方法如下：
苯酚量＝从工作曲线上查出含苯酚量(μg) /水样体积(mL)
2 结果与讨论
2.1 表面活性剂的影响
水中的苯酚被渗透到膜相，迁移进入内相中，与内相NaOH溶液中和发生选择性的不可逆反应，生成不溶于有机相的难以逆向扩散的苯酚钠(非渗透物)：
苯酚钠不能扩散到外相，而是浓集在内相中。
试验表明，用兰113B比SPAN80作表面活性剂优越，效果较佳，结果见表1。兰113B的浓度为2%～4%时，所得的液膜分离富集苯酚效果最优、苯酚的回收率在99.5%～99.8%范围内。
表1 不同表面活性剂与苯酚的回收率| 表面活性剂 | SPAN80 | 兰113B | 兰113C | TW 80 | N3O3 | 兰113A |
| 苯酚的回收率 | 99.45 | 99.70 | 99.24 | 98.98 | 97.83 | 99.42 |
| 注:膜相:3%兰113B，2%丙三醇,95%煤油；内相：3%NaOH水溶液；外相：pH 3～7，含有5.00μg苯脂，油内比1:1，乳水比为20:200；t为15～36℃ |
2.2 内相NaOH溶液浓度的影响
试验表明，2%～8%NaOH溶液作内相，液膜体系富集苯酚的效果最优，其回收率在99.5%以上( 见表2)。本试验选用3%NaOH水溶液。
表2 内相NaOH溶液浓度的影响| 内相NaOH溶液浓度(%) | 0.5册码 | 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 试验条件同表1。如NaOH溶液浓度超过8%，液膜易破裂，使苯酚的回收率逐渐降低。 |
2.3 外相酸度的影响
试验表明，外相水溶液的酸度对富集苯酚有很大的影响。在pH 3.0～7.5时，富集苯酚的效果最优，苯酚的回收率在99.5%～99.8%范围内波动，见表3。
表3 外相PH值对苯酚回收率的影响| 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 试验条件同表1。当PH＞8时，苯酚的回收率明显下降。 |
2.4 膜增强剂的影响
用聚胺(ENJ-3029)［6］、丙三醇作膜的增强剂来提高膜相的强度，增加膜的粘度，防止液膜破裂，保持膜的稳定性。试验表明，选用丙三醇为最优，其浓度为1%～3.5%时最适合。本试验选用浓度为2%的丙三醇。
2.5 溶剂的选择
用中性油SIOON(脱蜡，一种中间馏分，平均分子量为386.5［6］)和煤油等作溶剂。试验表明，在兰113B存在下选用煤油较佳，经济上便宜，并且苯酚的回收率也比较高。本试验选用95%煤油极为适宜。
2.6 油内比的影响
油内比(Roi)大，液膜增厚，传质迁移阻力增大，苯酚的回收率降低。试验表明 ，在选择条件下，Roi为1：1～1：2，苯酚的迁移速率最快，10min内其回收率为99.5%～99.8%。本试验选用Roi为1：1。
2.7 乳水比的影响
试验表明，外相水溶液的体积大小，对富集苯酚有较大的影响，乳水比(Rew)为20：80～20：350时，苯酚的迁移率在99.5%以上。本试验选用Rew为20：200。
2.8 温度的影响
试验表明，在15～36℃室温下操作为最佳，温度超过36℃则苯酚的回收率有所下降。这是因为当温度超过36 ℃时液膜不太稳定，有极少量液膜破损现象。
2.9 干扰离子的影响
试验表明，大量氨、铵、胺、Cl-、SO42-、NO3-、F-、PO43-、ClO4-等都不被迁移富集。一般常见阳离子不影响分离富集苯酚。只有Al3 、Zr4 有干扰，可在外相试液中加入5 mLNaF(8%),以消除25mg的Al3 、Zr4 的影响。试验表明，S2-、CN-和乙酸根也能与苯酚一起透过液膜、迁入内相并与内相NaOH溶液反应，积累在内相中，但不影响分离富集、测定水中的苯酚。所以一般常见阴阳离子都不干扰，选择性相当高。
2.10 结果与对照
用本法富集、测定了8种水样，结果见表4。每种水样分别富集、测定6次，对测得的 数据进行数理统计处理，相对标准偏差(RSD)在3.4%以下。采用标准加入法，测 定苯酚回收率在99.5%～100.6%范围内。
表4 本法富集、测定苯酚的结果与对照 | 水样 | 原结果①
（mg/L) | 本法结果
（mg/L) | RSD
(%) | 加入量
（μg) | 本法结果
（μg) | 回收率
（%） |
| 河水（受污染） | 0.056 | 0.054 | 1.5 | 5.00 | 4.98 | 99.6 |
| 自来水 | 0.002 | 0.0019 | 3.4 | 10.00 | 9.97 | 99.7 |
| 锅炉煤气洗涤工业 | 4.63 | 4.65 | 1.3 | 20.00 | 19.90 | 99.5 |
| 锅炉煤气洗涤工业 | 1.98 | 2.01 | 2.6 | 30.00 | 30.02 | 100.1 |
| 锅炉煤气洗涤（处理后） | 0.038 | 0.035 | 1.8 | 5.00 | 5.03 | 100.6 |
| 工业污水 | 0.095 | 0.097 | 2.3 | 10.00 | 9.95 | 99.5 |
| 工业污水② | 0.012 | 0.013 | 1.1 | 20.00 | 20.00 | 100.0 |
| 东岗污水沟 | 0.022 | 0.024 | 3.2 | 30.00 | 29.95 | 99.8 |
| 注：①标准方法多次测定结果的平均值；②原子发身光谱测定结果的平均值。 |
3 结论
应用兰113B(3%)、丙三醇(2%)、煤油(95%V/V)和内相(3%NaOH水溶液)液膜体系，外相pH为5～6，Roi为1：1，Rew为20：200，操作温度15～36 ℃，分离富集水和工业中的苯 酚，结果相当准确、精密度高，相对标准偏差为1.1%～3.4%，苯酚的回收率为99.5%～100.6 %。选择性高，常见阴阳离子都不影响富集苯酚，非常有实际应用价值。
参考文献：
［1］ 王伦等.化学发光测定中痕量苯酚［J］.环境化学，1992.13(5)：81-84 .
［2］ 杨义燕，冯颖，载猷元.三辛胺萃取多元酚的研究［J］.应用化学，1995，1 2(1)：55-58.
［3］ 李建平等.磷酸三丁酯萃取酚类的机理性研究［J］.华东理工大学学报(自然 科学版)，1996，22(4)：388-390.
［4］ 仓田泰人.水 质 、底 质 试料中フエノ-ル类 の直接化ァセチル化による定量［J］. 环 境と测定技 术 ，1995，22(8)：36-49.
［5］ 阿部光雄等.当代离子交换技术［M］.王方等译.北京：化学工业出版社，19 93，13.
［6］ 王献科，李玉萍.液膜法分离富集、测定水中痕量苯酚［J］.化学推进剂与 高分子材料，1997，(2)：24-30.
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