医药学论文：论电导法研究D354树脂与游离酸的相互作用

1 仪器、材料与试剂
852型恒温磁力搅拌器（上海司乐仪器厂），DDS11型电导率仪（杭州亚美电子仪器厂），VT10信号处理仪（南京师范大学）与IBMPC586计算机组成的CACE（计算机辅助化学实验测量）系统［6］。D354树脂（杭州净光化工集团公司生产），质量全交换量6. 5 mmol/g，选用粒度为0.45～0.65 mm，树脂参照文献［7］的方法处理，在饱和NaCl溶液的干燥器中恒重，备用。实验所用试剂皆为分析纯。
2.1 吸附质吸附分率的求取
在100 mL烧杯中加入已知浓度的盐酸50 mL，置恒温磁力搅拌器中的水浴锅内，将电极浸入待测样品中，启动磁力搅拌转子，恒定所需温度，加入已称重的吸附剂，开动CACE测量系统，自动采集、记录、储存实验数据，跟踪D354树脂吸附剂吸附游离酸的行为，并以式（1）计算t时刻吸附质的吸附分率αt：

2.2 固―液界面吸附的动力学方程［8］
从质量作用定律出发，遵循单分子层吸附机制，从理论上导出已得到实验验证的固―液界面吸附的动力学方程：
tαt=MARVK+tαe（2）
如果实验结果满足式（2），则以t/αt对t作图应得直线，从直线的截距和斜率分别求得k和αe，k为表观吸附速率常数，αe为吸附平衡时被吸附物的吸附分率，MAR为吸附剂活性基团的分子量，V为吸附体系体积。

θ/(1-θ)+ln［θ/(1-θ)］-lnCe=U/RT+k1·θ （3）
式中Ce=C0(1-αe)，C0、Ce分别为吸附初始、平衡时的浓度，θ为覆盖度，θ=αt/αe。若实验结果服从式（3），则以θ/(1-θ)+ ln［θ/(1-θ)］ - lnCe对θ作图应得直线，从直线的截距可求得吸附剂吸附质的相互作用能(U)，是表征吸附剂与吸附质相互作用能大小的指标，其数值越大表示它们之间相互作用越大。
3.1 三元吸附体系

R-N(CH2)+HClR-N(CH3)2HCl
实验条件：吸附温度30 ℃，吸附剂D354树脂0. 100 g，吸附质为盐酸（浓度为8.620×10-3 mol/L），吸附体系是HCl水NaCl三元体系，介质为4种不同离子浓度的NaCl：C1=0.004 mol/L、C2=0. 008 mol/L、C3=0.012 mol/L、C4=0.016 mol/L。按"2.1"、"2.2"项下方法处理实验结果，得到图1。结果表明：随着外加NaCl离子浓度的增加，D354树脂吸附游离盐酸速率明显降低。黄子卿［10］指出，Na+是小离子，对水分子有很强的吸引力，使它不易转动，造成溶液介电常数降低，H+离子迁移速率减慢，因此，溶液介电常数随着外加NaCl离子浓度的增加而明显降低，导致D354树脂吸附游离酸的速率降低。将图1吸附分率αt与时间t的动力学曲线转化为相应离子浓度t/αt与t的关系，得到图2所示的一组直线，各直线均成良好的线性关系，相关系数都在0.999以上，说明在HCl水NaCl三元体系中，D354树脂吸附游离盐酸的行为遵循固液界面吸附动力学方程式（2）的规律，按单分子层机制进行吸附。