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乙腈與水不互溶的幾種情況

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瀏覽:- 發(fā)布日期:2023-08-04 11:05:48【

乙腈是一種常見(jiàn)的有機(jī)溶劑。在反相液相色譜分析中,乙腈-水與甲醇-水作用相似,常作為流動(dòng)相來(lái)使用。顯然,乙腈與甲醇類似是一種極性溶劑。一般認(rèn)為乙腈可在任意條件下與水混溶。

很多所謂的定論,隨著科學(xué)研究的深入,人們的認(rèn)識(shí)也會(huì)日臻完善。以下總結(jié)了這一開(kāi)放環(huán)境下批判性學(xué)習(xí)的結(jié)果,列舉了能導(dǎo)致乙腈-水均相溶液發(fā)生相分離的實(shí)驗(yàn)條件,及其相關(guān)的4種萃取方法乙腈鹽析萃取法、乙腈糖析萃取法、乙腈低溫萃取法和溶劑誘導(dǎo)相變萃取法等。文獻(xiàn)中分散零散的乙腈基萃取法整理歸納并分享給大家,完善乙腈性質(zhì)的知識(shí)體系,以期把這些特性運(yùn)用到大家的實(shí)際工作中去。

乙腈

1  乙腈與水不互溶的幾種情況

1.1鹽與乙腈-水體系

在乙腈和水構(gòu)成的均勻透明溶液中,加入適量的無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)鹽,就會(huì)看到乙腈與水之間的相分離現(xiàn)象。由于乙腈的密度比水的密度小,因此上相為富乙腈相(含少量水),下相為貧乙腈相(主要為水)。這種由鹽誘導(dǎo)的乙腈相分離現(xiàn)象被稱為乙腈的鹽析現(xiàn)象。鹽的加入產(chǎn)生強(qiáng)烈的水化作用,鹽束縛了更多的水分子,使本來(lái)能與乙腈相互作用的自由水分子數(shù)目顯著下降,從而產(chǎn)生相分離現(xiàn)象。通過(guò)這樣的辦法可以將本來(lái)溶解在水相中的物質(zhì)在相分離過(guò)程中而被萃取到富乙腈相中,這樣的萃取方法被稱作乙腈鹽析萃取法。作為相分離引發(fā)劑的鹽主要有:氯化鈉、氯化鈣、硫酸鋅、硫酸銨、硫酸鎂、高氯酸四丁基銨等,鹽的種類會(huì)影響萃取回收率。需要指出的是,能夠在鹽的誘導(dǎo)下在原本與水互溶的溶液中產(chǎn)生相分離的有機(jī)溶劑,不單單局限于乙腈,像乙醇、異丙醇、丙酮等也都有這樣的性質(zhì)。不過(guò)由于乙腈作為樣品的基質(zhì)可與后面的反相液相色譜分析的乙腈基流動(dòng)相能很好匹配,所以乙腈鹽析萃取法特別受到人們的青睞。

1.2糖與乙腈-水體系

2008年美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的Wang報(bào)道了一種由糖所引發(fā)的乙腈-水間的相分離現(xiàn)象。當(dāng)向乙腈-水溶液中添加超過(guò)一定閾值的單糖(葡萄糖、木糖、阿拉伯糖或果糖)或二糖(蔗糖或麥芽糖)后,就會(huì)看到明顯的相分離現(xiàn)象。多糖不具備這樣的引發(fā)相分離的性質(zhì)。其他常用與水混溶的有機(jī)溶劑(例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、丙酮)均不具備這樣的被糖引發(fā)而與水間存在相分離的性質(zhì)。相分離后的上相為富乙腈相,下相為貧乙腈相?;诖爽F(xiàn)象的萃取方法被稱為乙腈糖析萃取法。

1.3低溫與乙腈-水體系

1999年Yoshida和他的同事報(bào)道了一種低溫引發(fā)的乙腈與水相分離的現(xiàn)象。當(dāng)乙腈與水形成的溶液( 體積比:1:1 ) 放置在-20 °C 的環(huán)境中達(dá)2 0min, 就會(huì)觀察到乙腈與水的相分離。基于這種現(xiàn)象而產(chǎn)生的萃取方法被稱為乙腈低溫萃取法。一般控制發(fā)生相分離的溫度為-40°C 到-40°C , 因?yàn)橐译娴娜埸c(diǎn)為-45°C , 在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)富乙腈相為液相, 而富水相多為固相。實(shí)驗(yàn)證實(shí),大部分常見(jiàn)的在室溫下與水混溶的有機(jī)溶劑都不具備在低溫條件下與水發(fā)生相分離的能力。與其他2 種乙腈基萃取方法相比, 乙腈低溫萃取法不需要引入第三方相引發(fā)試劑, 所以體系相對(duì)簡(jiǎn)單, 不會(huì)對(duì)后續(xù)的分離分析工作造成污染。另外低溫萃取也避免了較高溫度所造成的溫度敏感性分子的化學(xué)變化, 使分析結(jié)果更可靠。

1.4疏水溶劑與乙腈-水體

在均相的乙腈-水體系中添加一種疏水且與乙腈互溶的有機(jī)溶劑(如氯仿、二氯甲烷、甲苯)能誘導(dǎo)乙腈-水體系相分離,基于此的萃取方法被稱為溶劑誘導(dǎo)相變萃取。

德國(guó)默克乙腈hplc色譜純,無(wú)色透明液體。有似乙醚氣味。燃燒時(shí)發(fā)出光亮的火焰。能與水、乙醚、甲醇、丙酮、氯仿、四氯化碳、氯化乙烯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酰胺溶液和許多不飽和烴混溶,不能與飽和烴混溶。能溶解一些無(wú)機(jī)鹽類,如硝酸銀、硝酸鋰和溴化鎂等。能與水形成共沸混合物(含水16%),共沸點(diǎn)76。

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