聚乙烯亚胺-金属络合物的稳定常数和配位数的测定.pdf

Vol.33 高等 学校 化 学 学报 No.12 2012年12月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 CHEMICALJOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES摇 摇 摇 摇 摇 摇 2633~2637 聚乙烯亚胺鄄金属络合物的稳定常数 及配位数的测定 1,2 1,3 2 2 黄佳华 , 弓振斌 ,林继军 ,段华玲 (1. 厦门大学近海海洋环境科学国家重点实验室,2. 海洋与地球学院, 3. 环境与生态学院,厦门361005) 摘要摇 将聚合物络合超滤(PC鄄UF)技术与电感耦合等离子体质谱(ICP鄄MS)结合,利用化学理论计算模型, 2+ 建立了测定聚乙烯亚胺(PEI)与金属离子络合稳定常数及平均配位数的方法. 将该方法用于PEI与Cd 的络 2+ 合过程. 配制不同浓度比的PEI和Cd 的混合溶液,待络合反应平衡后,用超滤离心管离心分离高分子PEI鄄 2+ Cd络合物, 自由离子Cd 及其小分子络合物渗滤至滤液中;用10 mL体积分数为3%稀硝酸将滤膜上截留 2+ 2+ 的PEI鄄Cd络合物解离,离心得到Cd 的稀硝酸溶液;用ICP鄄MS分别测定2次超滤后滤液中Cd 的浓度,利 用化学理论模型进行计算,得到PEI鄄Cd络合物的稳定常数和平均配位数. pH=4郾0 ~5郾9 时,PEI鄄Cd络合平 2+ 衡的研究结果表明,稳定常数和平均配位数均随pH值的增大而增大,较低程度的质子化可使PEI与Cd 的 络合能力增强,络合稳定常数增大. 关键词摇 聚乙烯亚胺;络合稳定常数;配位数;超滤技术;电感耦合等离子体质谱 中图分类号摇 O657.63;O614.24摇 摇 摇 摇 文献标识码摇 A摇 摇 摇 摇 doi:10.7503/ cjc 聚合物络合超滤(PC鄄UF)技术利用聚合物与金属离子络合形成尺寸较大的高分子络合物,超滤时 无法通过滤膜而被截留,而未络合的离子由于其空间体积小于滤膜孔径而渗滤至滤液中,从而实现分 离的目的. 该技术在去除或回收工业废水中的金属离子方面已被广泛应用[1~4]. 聚乙烯亚胺(PEI)因 其良好的水溶性、化学稳定性以及其分子链上大量的胺基,成为使用PC鄄UF技术进行过渡金属的分 [5] [6] [7] 离 、金属元素回收 以及海水中痕量金属元素与基体的分离 等研究中常用的聚合物. 聚合物与金属离子形成络合物的稳定常数及配位数等基础数据是聚合物分离、富集或回收金属元 素等过程最佳条件选择的基础[1,8,9] ,有助于从理论上探讨PC鄄UF技术的应用前景. 但迄今关于溶液中 PEI与金属元素形成络合物(PEI鄄M络合物)的稳定常数及平均配位数等数据的研究报道较少,Juang [10] [10~13] 等 对络合反应机理进行了研究;也有关于个别元素形成络合物的稳定常数的报道 . 水溶液中