譚頭云,李俊杰,鄭歡圖,劉新洋,謝佩瑾
(浙江省化工研究院有限公司,杭州 310023)
2,4-滴(2,4-D)化學(xué)名稱為2,4-二氯苯氧乙酸。其為高效、內(nèi)吸、高度選擇性除草劑,兼具生長調(diào)節(jié)功能。在高濃度時(shí),2,4-滴表現(xiàn)出除草劑的特性,廣泛用于水稻、玉米、小麥等禾本科作物田,防除一年生及多年生闊葉雜草;在低濃度時(shí),其既能促進(jìn)作物生長,也能用于水果保鮮。2,4-滴用于水果保鮮時(shí),能有效增強(qiáng)果實(shí)抗病能力,延緩果實(shí)衰老,延長水果貯藏期[1]。
化學(xué)物質(zhì)在水中的解離常數(shù)對于評價(jià)其對環(huán)境的影響尤為重要。解離常數(shù)決定了物質(zhì)的狀態(tài),而物質(zhì)的狀態(tài)又決定了該物質(zhì)的行為和遷移[2]。目前,國內(nèi)尚未見2,4-滴解離常數(shù)測定方法的報(bào)道。本文采用滴定法和電導(dǎo)法對2,4-滴的解離常數(shù)進(jìn)行測定,為2,4-滴的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評估提供科學(xué)依據(jù)。
2,4-滴標(biāo)準(zhǔn)品(質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.5%),國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。
分析天平(XS205DU)、pH計(jì)(Seven Easy S20)、電導(dǎo)率儀(DDS-307)、純水/超純水一體機(jī)(ELGA Option R7+Flex2)。
準(zhǔn)確稱取2,4-滴標(biāo)準(zhǔn)品0.021 7 g于500 mL容量瓶中,采用超純水溶解、定容,搖勻制得2,4-滴標(biāo)樣母液(L1)。用刻度移液管分別移取2,4-滴標(biāo)樣母液25.00 mL、15.00 mL、10.00 mL、5.00 mL和1.00mL于50 mL容量瓶中,用超純水稀釋、定容。上述2,4-滴標(biāo)樣溶液分別命名為L2、L3、L4、L5和L6。
將6個(gè)不同濃度的2,4-滴溶液(L1~L6)分別倒入6個(gè)干燥的100 mL燒杯中,將燒杯編號。25℃恒溫,按溶液濃度從低到高的順序分別測定其電導(dǎo)率,并記錄數(shù)據(jù)。
準(zhǔn)確稱取2,4-滴標(biāo)準(zhǔn)品0.020 0 g于500 mL容量瓶中,用超純水溶解、定容,搖勻制得2,4-滴標(biāo)樣溶液。
用移液管移取2,4-滴標(biāo)樣溶液50.00 mL于250 mL錐形瓶中,25℃恒溫,逐滴加入濃度為0.009 811 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別記錄加入的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(Vn)及溶液的pH值。
公式1為滴定法計(jì)算解離常數(shù)的公式。
式中:pH為平衡時(shí)溶液pH值;[X-]為平衡時(shí)陰離子濃度(mol/L);[HX]為平衡時(shí)溶液濃度(mol/L)。
公式2為電導(dǎo)法計(jì)算解離常數(shù)的公式。
式中:c為溶液濃度(mol/L);Λm為摩爾電導(dǎo)率(S·cm2/mol);Λm∞極限摩爾電導(dǎo)率(S·cm2/mol)。
通過測得2,4-滴不同濃度溶液的電導(dǎo)率及溶液濃度,計(jì)算出摩爾電導(dǎo)率(Λm)、1/Λm和cΛm,以1/Λm為橫坐標(biāo),cΛm為縱坐標(biāo)作圖,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,見圖1。通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到2,4-滴極限摩爾電導(dǎo)率(Λm∞)為4 480 S·cm2/mol。
圖1 電導(dǎo)法測定2,4-滴解離常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線
通過公式2計(jì)算電導(dǎo)法中2,4-滴在25℃時(shí)的解離常數(shù),見表1。
表1 電導(dǎo)法測定2,4-滴解離常數(shù)結(jié)果(25℃)
通過測定溶液pH值及NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗體積,計(jì)算得到2,4-滴的解離常數(shù),結(jié)果見表2。
表2 滴定法測定2,4-滴解離常數(shù)結(jié)果(25℃)
采用電導(dǎo)法和滴定法對2,4-滴解離常數(shù)進(jìn)行了測定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,2種測定方法結(jié)果一致,且RSD值較小。電導(dǎo)法和滴定法均可有效測定2,4-滴解離常數(shù)。