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正、负离子表面活性剂以一定的浓度混合时,可以自发地形成双水相体系,此双水相可以作为一个全新的萃取体系。本文首次利用正离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和负离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)混合制得的双水相体系对Cu2+、Hg2+、Cr6+金属离子进行了萃取,并研究了表面活性剂浓度、平衡时间、温度、pH、盐的浓度等因素对萃取规律的影响,并探索了双水相体系的萃取机理。 在CTAB/SDS双水相体系对Cu2+、Hg2+、Cr6+金属离子的萃取过程中发现:双水相对单纯的金属离子没有萃取作用,金属离子具有一定的水化作用,其周围形成的水分子层大大削弱了与有序组合体之间的静电作用,同时也阻碍了金属离子进入到组合体的疏水区域。CTAB/SDS双水相体系对Cu-DDTC、[HgBr4]2-配合物具有良好的萃取效果,而ATPS-c的萃取能力要强于ATPS-a的,ATPS-c对Cu-DDTC萃取的分配比可达到20,萃取[HgBr4]2-的分配比可达到150。双水相中有序组合体可分为疏水区域和亲水区域,其中疏水区域为容纳被萃取物质的主要部分,此萃取过程可分为三步: ①吸附; ②转移; ③储存。 [HgBr4]2-带有负电荷,ATPS-c上相中有序组合体带有正电荷,由于静电引力作用,[HgBr4]2-同样可以被组合体的亲水区域所容纳。研究发现,CTAB/SDS双水相体系萃取分配比的稳定时间很短;其分配比与表面活性剂的浓度呈反比,与金属配合物的浓度呈正比;在中性条件下双水相的萃取效果最好;温度的升高有利于双水相的萃取。CTAB/SDS/C12H17ClN4OS双水相体系A区对Cu-DDTC具有很好的萃取作用,萃取效率可到达100%。Cr2O72-和CrO42-都具有良好的水溶性,因此CTAB/SDS/NaBr双水相体系对其只具有微弱的萃取作用。本文还对次甲基蓝、甲基橙、甲基紫进行了萃取研究,双水相对次甲基蓝的萃取效果不明显,而对甲基橙和甲基紫具有良好的萃取效果。决定CTAB/SDS双水相体系对物质萃取的主要因素为:物质的疏水性和带电性。 此论文探索了CTAB/SDS双水相体系在金属离子萃取方面的应用,展现了正、负离子表面活性剂双水相良好的萃取效果,有利于双水相对金属离子的萃取从实验室走向工业化应用。