植物中Tl形態(tài)的提取和分離方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種從植物中提取和分離金屬元素的方法，尤其涉及一種從富鉈植物 中提取和分離鉈形態(tài)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鉈（Τ1)屬于分散元素，獨(dú)立礦物稀少，極難形成獨(dú)立鉈礦床。鉈有兩個(gè)地球化學(xué) 價(jià)態(tài)，正一價(jià)和正三價(jià)，在自然界多數(shù)呈正一價(jià)。鉈具有低溫成礦，親硫和高溫分散，親石的 雙重地球化學(xué)性質(zhì)。鉈及其化合物毒性極高，其毒性對(duì)哺乳動(dòng)物比汞、隔、鉛、銅、鋅還強(qiáng)。
[0003] 由于含鉈礦床的開(kāi)發(fā)利用，采挖出的含鉈巖礦石或冶煉礦渣堆積地表，在長(zhǎng)期風(fēng) 化淋濾作用下釋放出鉈進(jìn)入水體、土壤和植物等表生環(huán)境中，進(jìn)而被動(dòng)物和人類(lèi)攝入，引起 區(qū)域性鉈環(huán)境污染和鉈中毒。而Τ1在環(huán)境中的富集機(jī)制、迀移轉(zhuǎn)化行為、毒性和生物效應(yīng) 與其賦存化學(xué)形態(tài)密切相關(guān)。迄今，國(guó)外已經(jīng)建立起用于自然水體和植物中Τ1價(jià)態(tài)分析的 方法但這些方法存在以下問(wèn)題： (1)對(duì)保證樣品中Τ1的化學(xué)形態(tài)分布在脫離原有環(huán)境體系后不發(fā)生改變研究不足，同 時(shí)在分離富集過(guò)程中有可能發(fā)生11化學(xué)形態(tài)的改變。
[0004] (2)成本高昂，需要額外的儀器裝置。
[0005] (3)分離過(guò)程消耗大量試劑，對(duì)環(huán)境危害大。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種植物中Τ1形態(tài)的提取和 分離方法，利用該方法不僅能夠完全從富鉈植物中提取鉈化學(xué)形態(tài)，而且還能對(duì)提取的鉈 化學(xué)形態(tài)進(jìn)行有效分離。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括Τ1形態(tài)提取和分離；具體方法如下： ι)τι形態(tài)提取 在50~100mg植物干燥試樣中加入5mmol/L的DTPA溶液50mL，在60°C水浴中用4kHz的超聲波處理4h，然后置于3000g的離心力下處理lOmin，倒出上清液；再次加入5mmol/L 的DTPA溶液50mL，在60°C水浴中用4kHz的超聲波處理4h，然后置于3000g的離心力下處 理lOmin，倒出上清液；合并兩次上清液，用0. 45μm的膜過(guò)濾，得提取溶液； 2)T1形態(tài)分離 2. 1)吸附劑制備 取lOOmg十二烷基硫酸鈉和1. 5g氧化錯(cuò)，加入50mL超純水，磁力攪拌lOmin，倒掉上清 液；加入水20mL和0. 1%的8-羥基喹啉溶液5~7mL，振蕩15min，用0. 45μm微孔過(guò)濾器 過(guò)濾，超純水清洗、空氣干燥，密封保存，得吸附劑； 2. 2)分咼 向新鮮聚乙烯微柱中加入所述吸附劑400mg，自然沉降后在吸附劑的上端填充玻璃棉， 分別用超純水和1%的ΗΝ03溶液沖洗微柱，再用超純水沖洗至中性；用0.Olmol/L的氨水將 所述提取溶液的pH值調(diào)節(jié)為6~7,加入DTPA溶液，使提取溶液中含有5mmol/L的DTPA， 以1~2mL/min的流速流過(guò)微柱進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附；富集完成后用超純水沖洗微柱，將lmol/L 的硫代硫酸鈉以同等的流速通過(guò)微柱，分別收集過(guò)柱液和流過(guò)微柱的硫代硫酸鈉洗脫液。
[0009] 在上述技術(shù)方案中，所述DTPA溶液為二乙基三胺五乙酸溶液。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，當(dāng)提取溶液中T1 ( i)和以T1 (DTPA)2形式存在的T1 (_)通過(guò)微柱后，T1ob會(huì)與8-羥基喹啉形成穩(wěn)定的 絡(luò)合物T10X，而被微柱中的吸附劑吸附；而T1 (IS)則可通過(guò)微柱，從而可實(shí)現(xiàn)T1③:)和T1 (m)的化學(xué)分離，從而保證了本分離方法有很好的分離效果。另外，T1 (DTPA)2的強(qiáng)穩(wěn)定性 可有效防止分析樣品中的T1 (III)在提取和分離過(guò)程中被還原和水解。
[0011] 以下是按照上述提取方法對(duì)富鉈植物甘藍(lán)根、莖、新葉和老葉中的鉈化學(xué)形態(tài)進(jìn) 行提取所得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)： 表1 :植物中T1化學(xué)形態(tài)提取結(jié)果
從表1可以看出，采用本發(fā)明方法從富鉈植物中提取鉈化學(xué)形態(tài)，其提取率范圍為 92. 9~110%，能滿(mǎn)足要求。
[0012] 以下是以T1 (fD和T1 (ii)為標(biāo)準(zhǔn)溶液，按本發(fā)明方法步驟考察標(biāo)準(zhǔn)溶液中T1形 態(tài)分離的效果： 表2:鉈單一價(jià)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)溶液三次測(cè)定回收率平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差
表3:鉈混合價(jià)態(tài)標(biāo)準(zhǔn)溶液三次測(cè)定回收率平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差
從表2、表3可以看出，T1⑩和T1 (_)單一價(jià)態(tài)濃度為10、50和100μg/L的平均 回收率范圍分別為96. 8~98. 8%和97. 2~104% ;混合價(jià)態(tài)分離T1 (f)和T1(li)的平均 回收率范圍分別為98. 1~102. 3%和97. 6~106%。上述結(jié)果表明該方法取得了較好的分 離效果。
[0013] 以下是對(duì)吸附劑吸附容量進(jìn)行的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)： 配制濃度為1000μg/L的ΤΙ(I)標(biāo)準(zhǔn)溶液1L，按本發(fā)明方法步驟通過(guò)微柱，每10mL接 收過(guò)柱液，用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS)測(cè)定；結(jié)果表明，裝填400mg吸附劑的微柱在 1L1000μg/L通過(guò)后未有顯著T1檢出，（Ce/CQ〈5%，Ce/CQ=過(guò)柱接液濃度/原始溶液濃度)。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 實(shí)施例
[0015]OT1形態(tài)提取 取50~100mg植物干燥試樣置于100mL帶蓋的聚乙稀離心管中，加入5mmol/L的DTPA溶液50mL，在60°C水浴中用4kHz的超聲波處理4h，然后用離心機(jī)在3000g的離心力下處 理10min，倒出上清液；再次加入5mmol/L的DTPA溶液50mL，在60°C水浴中用4kHz的超聲 波處理4h，然后用離心機(jī)在3000g的離心力下處理10min，倒出上清液；合并兩次上清液，用 0. 45μm的膜過(guò)濾，得到含T1化學(xué)形態(tài)的提取溶液； 2)T1形態(tài)分離 取100mg的十二烷基硫酸鈉和1. 5g氧化錯(cuò)置于100mL的燒杯中，加入超純水50mL，磁 力攪拌lOmin，倒掉上清液；清水清洗幾次后加入水20mL和0. 1%的8-羥基喹啉溶液5~ 7mL，振蕩15min，用0. 45μm微孔過(guò)濾器過(guò)濾，超純水清洗、空氣干燥，密封保存，得吸附劑； 2. 2)分咼 用純水沖洗分離裝置中新鮮聚乙烯微柱幾次，在保證柱內(nèi)有液體情況下緩緩加入所述 吸附劑400mg，自然沉降后輕敲柱體使吸附劑緊密水平分布，在柱體上端填充少許玻璃棉 以吸附劑浮動(dòng)；然后分別用超純水和1%的ΗΝ03溶液沖洗微柱，再用超純水沖洗至中性；用 0.Olmol/L的氨水將所述提取溶液的pH值調(diào)節(jié)為6~7,加入DTPA溶液，使提取溶液中含 有5mmol/L的DTPA，以1~2mL/min的流速流過(guò)微柱進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附；富集完成后用超純水 沖洗微柱，將lmol/L的硫代硫酸鈉以1~2mL/min的流速通過(guò)微柱，分別收集過(guò)柱液和流 過(guò)微柱的硫代硫酸鈉洗脫液。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種植物中τι形態(tài)的提取和分離方法，包括T1形態(tài)提取和分離；其特征在于方法 如下： ι)τι形態(tài)提取 在50~lOOmg植物干燥試樣中加入5mmol/L的DTPA溶液50mL，在60°C水浴中用4kHz的超聲波處理4h，然后置于3000g的離心力下處理lOmin，倒出上清液；再次加入5mmol/L 的DTPA溶液50mL，在60°C水浴中用4kHz的超聲波處理4h，然后置于3000g的離心力下處 理lOmin，倒出上清液；合并兩次上清液，用0. 45μm的膜過(guò)濾，得提取溶液； 2)T1形態(tài)分離 2. 1)吸附劑制備 取100mg十二烷基硫酸鈉和1. 5g氧化錯(cuò)，加入50mL超純水，磁力攪拌lOmin，倒掉上清 液；加入水20mL和0. 1%的8-羥基喹啉溶液5~7mL，振蕩15min，用0. 45μm微孔過(guò)濾器 過(guò)濾，超純水清洗、空氣干燥，密封保存，得吸附劑； 2. 2)分咼 向新鮮聚乙烯微柱中加入所述吸附劑400mg，自然沉降后在吸附劑的上端填充玻璃棉， 分別用超純水和1%的ΗΝ03溶液沖洗微柱，再用超純水沖洗至中性；用0. 01mol/L的氨水將 所述提取溶液的pH值調(diào)節(jié)為6~7,加入DTPA溶液，使提取溶液中含有5mmol/L的DTPA， 以1~2mL/min的流速流過(guò)微柱進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附；富集完成后用超純水沖洗微柱，將lmol/L 的硫代硫酸鈉以同等的流速通過(guò)微柱，分別收集過(guò)柱液和流過(guò)微柱的硫代硫酸鈉洗脫液。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種植物中Tl形態(tài)的提取分離方法，屬于從植物中提取和分離金屬元素的方法。包括Tl形態(tài)提取和分離；其方法是：將植物試樣中加入DTPA溶液，熱水浴超聲波處理，離心分離，過(guò)濾，得提取溶液；向十二烷基硫酸鈉和氧化鋁中加入超純水，攪拌，去上清液；加入水和8-羥基喹啉溶液，振蕩、過(guò)濾，清洗、干燥，得吸附劑；向微柱中加入吸附劑，氨水調(diào)節(jié)提取溶液的pH值，加入DTPA溶液，提取液流過(guò)微柱；富集完成后沖洗微柱，將硫代硫酸鈉溶液通過(guò)微柱，分別收集過(guò)柱液和流過(guò)微柱的硫代硫酸鈉洗脫液。本發(fā)明不僅能夠完全提取植物中的鉈，而且能實(shí)現(xiàn)Tl（Ⅰ）和Tl（Ⅲ）有效分離；為從富鉈植物中提取和分離鉈化學(xué)形態(tài)提供了有效的方法。
【IPC分類(lèi)】C22B61/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105349804
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510832851
【發(fā)明人】賈彥龍, 孫嘉龍, 肖唐付, 寧增平, 楊菲, 姜濤, 劉意章
【申請(qǐng)人】貴州理工學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日