一種測定水中溶解性腐殖酸分子量分布的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及水體溶解性有機物的測定，具體涉及一種測定水中溶解性腐殖酸分子量分布的方法。
【背景技術】
[0002]腐殖酸是水體有機污染物的主要組成部分，主要來源于動植物殘體的分解。腐殖酸在天然水體中主要以膠體形式存在，含量約數十毫克每升。它是以多元酚及醌為芳香中心的多聚物，結構十分復雜，沒有固定的分子式和分子量，具有疏松的“海綿狀”結構，所以具有巨大的表面積和表面能;對痕量金屬具有較強的絡合能力，可以與眾多金屬離子形成絡合物或鰲合物，對水體其他污染物的迀移轉化和毒性具有重要影響。腐殖酸含有較多的活性官能團，其形態特征容易受水環境條件(PH、濃度、陰陽離子濃度、固體顆粒等)的影響，腐殖酸本身的特性是影響其與其他物質絡合的根本因素。了解腐殖酸在水環境中的大小及分布對于腐殖酸的特性及其迀移轉化規律具有十分重要的意義。
[0003]有機物分子量分布常采用凝膠尺寸排阻法進行測定，其原理主要是根據溶液中樣品組分的流體力學體積大小進行分離的，由于不同分子量組分所擁有的流體力學體積不同，其在色譜柱中所受到的固定相的阻力也不同，使得被分離樣品組分按分子量大小先后流出色譜柱。然而，對于高分子量粒子的分離，尺寸排阻法由于孔徑排阻的作用不能將其完全分開。
[0004]非對稱流動場場流分析儀，是用一個沒有固定相的、空心的、扁平的分離通道代替了傳統的凝膠滲透色譜柱，同時在垂直于樣品流的方向上施加一個分離力，從而實現對樣品的分離。目前，尚未有用非對稱流動場場流分析儀對水中溶解性腐殖酸分子量分布測定的報道。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種測定水中溶解性腐殖酸分子量分布的方法。
[0006]本發明的技術方案概述如下:
[0007]—種測定水中溶解性腐殖酸分子量分布的方法，包括如下步驟:
[0008]I)用總有機碳分析儀測定溶解性腐殖酸水溶液中溶解性腐殖酸的總有機碳值;取溶解性腐殖酸水溶液，用去離子水分別稀釋至溶解性腐殖酸濃度為10mg/L-20mg/L;
[0009]2)用進樣器取1ml步驟I)所得溶液注入后面串聯有多角度激光光散射儀和紫外可見光檢測器的非對稱場流分析儀中，進行檢測；
[0010]3)利用非對稱場流分析儀自帶軟件對多角度激光光散射儀檢測得到的光散射信號峰和紫外可見光檢測器檢測得到的紫外可見光信號峰進行積分，得腐殖酸分子量分布圖。
[0011]非對稱場流分析儀采用300DaPES(聚醚砜)膜;分離系統的參數:進樣過程主流流速為0.5ml/min，交叉流流速為3.0ml/min;洗脫過程采用梯度洗脫，交叉流流速在20min內從3ml/min線性降為0.25ml/min，又在2.5min內降至0.lml/min，最后在3.5min內降到0.0lml/min后保持恒定。
[0012]步驟I)所得溶液在多角度激光光散射器和紫外可見光檢測器內的流速均為0.4ml/min，紫外可見光檢測器的吸收波長設為254nm。
[0013]本發明具有以下優點:
[0014]1.根據粒子大小進行分離，分離過程沒有固定相填料，不存在固定相與樣品的剪切作用，有利于保留顆粒的完整性。
[0015]2.能夠獲得溶解性腐殖酸的連續性分布，了解溶解性腐殖酸的分子量分布及其相對含量，且操作簡單，成本低。
【附圖說明】
[0016]圖1為溶解性腐殖酸分子量分布(圖1A:1Omg/L;圖1B: 15mg/L;圖1C: 20mg/L)
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發明作進一步地說明。
[0018]實施例1
[0019]溶解性腐殖酸水溶液的配制:準確稱取腐殖酸樣品0.5g，加入0.lmol/L NaOH水溶液20ml;攪拌24小時，通過孔徑為0.45μπι的濾膜過濾，得濾液;加水定容至1000毫升得溶解性腐殖酸水溶液。所述腐殖酸樣品購自天津市萊博生物公司。
[0020]實施例2
[0021]—種測定水中溶解性腐殖酸分子量分布的方法，包括如下步驟:
[0022]I)用總有機碳分析儀(TOC-VCPH)測定溶解性腐殖酸水溶液中溶解性腐殖酸的總有機碳值(TOC);取溶解性腐殖酸水溶液，用去離子水分別稀釋至溶解性腐殖酸濃度為10mg/L、15mg/L、20mg/L;
[0023]2)三個濃度的樣品分別測定，用進樣器取1ml步驟I)所得其中一種溶液注入后面串聯有多角度激光光散射儀和紫外可見光檢測器的非對稱場流分析儀中，進行檢測；
[0024]3)利用非對稱場流分析儀自帶軟件對多角度激光光散射儀檢測得到的光散射信號峰和紫外可見光檢測器檢測得到的紫外可見光信號峰進行積分，得腐殖酸分子量分布圖，結果見圖1，結果表明，溶解性腐殖酸濃度為10mg/L時，分子量主要在14-1O7范圍內，其中15-1O6范圍內含量最大；當腐殖酸濃度為15mg/L時，分子量基本都集中在15-1O6范圍內；腐殖酸濃度為20mg/L時，分子量分布與濃度為15mg/L時相似。
[0025]優選的，非對稱場流分析儀采用300Da聚醚砜膜;分離系統的參數:進樣過程主流流速為0.5ml/min，交叉流流速為3.0ml/min ；洗脫過程采用梯度洗脫，交叉流流速在20min內從3.01111/111；[11線性降為0.251111/111；[11，又在2.5111；[11內降至0.lml/min，最后在3.5min內降到0.0lml/min后保持恒定。
[0026]步驟I)所得溶液在多角度激光光散射器和紫外可見光檢測器內的流速均為0.4ml/min，紫外可見光檢查器的吸收波長設為254nm。
[0027]非對稱場流分離技術原理:非對稱場流分離是依靠流體力學作用進行分離，它將流體與外場聯合作用于待分離物質，利用樣品質量、大小和密度等性質的差異實現分離。最初是在1986年提出，樣品的分離通道為長為25-90cm，寬為2cm左右，厚度在50-500μπι之間的扁平帶狀流道，流動相由栗從流道的入口注入，在流道中攜帶樣品以拋物線型的層流流動，流道上壁面是透明的玻璃板，下壁面由多孔的熔塊和其上面溶劑可以透過的半透膜組成，在交叉流栗的抽力作用下形成垂直主流的交叉流;樣品在交叉流的作用下向下壁面積聚。由于擴散作用，使得不同大小的樣品分子離開累積壁的距離不同，其在主流方向上的流速也不同，距離累積壁面較遠的組分速度較大，會先被洗脫出來，這樣不同的樣品組分就會被分離開。
【主權項】
1.一種測定水中溶解性腐殖酸分子量分布的方法，其特征是包括如下步驟: 1)用總有機碳分析儀測定溶解性腐殖酸水溶液中溶解性腐殖酸的總有機碳值;取溶解性腐殖酸水溶液，用去離子水分別稀釋至溶解性腐殖酸濃度為10mg/L-20mg/L; 2)用進樣器取1ml步驟I)所得溶液注入后面串聯有多角度激光光散射儀和紫外可見光檢測器的非對稱場流分析儀中，進行檢測； 3)利用非對稱場流分析儀自帶軟件對多角度激光光散射儀檢測得到的光散射信號峰和紫外可見光檢測器檢測得到的紫外可見光信號峰進行積分，得腐殖酸分子量分布圖。2.根據權利要求1所述的方法，其特征是非對稱場流分析儀采用300Da聚醚砜膜； 分離系統的參數:進樣過程主流流速為0.5ml/min，交叉流流速為3.0ml/min ； 洗脫過程采用梯度洗脫，交叉流流速在20min內從3ml/min線性降為0.25ml/min，又在2.5min內降至0.lml/min，最后在3.5min內降到0.0lml/min后保持恒定。3.根據權利要求1所述的方法，其特征是步驟I)所得溶液在多角度激光光散射器和紫外可見光檢測器內的流速均為0.4ml/min，紫外可見光檢查器的吸收波長設為254nm。
【專利摘要】本發明公開了一種測定水中溶解性腐殖酸分子量分布的方法,包括如下步驟:1)用總有機碳分析儀測定水溶液中溶解性腐殖酸的總有機碳值；取溶解性腐殖酸水溶液，用去離子水分別稀釋；2)用進樣器取10ml注入后面串聯有多角度激光光散射儀和紫外可見光檢測器的非對稱場流分析儀中，進行檢測；3)利用非對稱場流分析儀自帶軟件對多角度激光光散射儀檢測得到的光散射信號峰和紫外可見光檢測器檢測得到的紫外可見光信號峰進行積分，得腐殖酸分子量分布圖。本發明的方法根據粒子大小進行分離，分離過程沒有固定相填料，不存在固定相與樣品的剪切作用，有利于保留顆粒的完整性。能夠獲得溶解性腐殖酸的連續性分布，操作簡單，成本低。
【IPC分類】G01N21/33, G01N21/49
【公開號】CN105548081
【申請號】CN201510885108
【發明人】霍進彥, 趙鵬
【申請人】天津大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月4日