氯離子吸附凝膠、其應用及其吸附氯離子后的再生方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及化學化工物質分離技術領域，具體是一種氯離子吸附凝膠、其應用及 其吸附氯離子后的再生方法。
【背景技術】
[0002] 離子色譜法是一種物理化學分析方法，不僅可W分析無機離子，而且還可W分析 有機離子，是兼有靈敏、快速、選擇性好且能同時測定多種離子的先進儀器分析方法。但是 利用離子色譜測定樣品之前首先需要對樣品進行前處理，采用前處理操作出于對W下兩點 因素的考慮：1、在測定無機離子時，若樣品中含有顆粒物、有機物等可能會造成離子色譜的 管路堵塞、壓力過大等問題，尤其是堵塞色譜柱的填料，進而影響色譜柱的柱效，縮短色譜 柱的使用壽命；2、若樣品中的待測離子與干擾離子的電荷數和離子半徑相近，比如NO2和 C1，運意味著N妒和C1兩種離子對色譜柱的親和力相近，導致兩種離子在色譜柱上的保留 時間相近，分離困難。由此可見，實有必要在測定樣品前對其進行前處理，W除去顆粒物、有 機物等雜質W及與待測離子出峰時間相近的干擾離子。
[0003] 面水、海水及食物中含有大量的離子，特別是氯離子（C1 )的含量非常高，利用離 子色譜測定運些樣品中的陰離子如N〇2、N妒和S04 2時，如果有大量C1的存在，一方面 C1會對與其出峰時間相近的對NO2產生明顯干擾，另一方面高濃度的C1會導致離子色譜 對其他低濃度離子的測定準確性降低，運些是離子色譜中較常見的問題，因此有必要對上 述樣品進行前處理，除去樣品中的大量氯離子。目前利用離子色譜測定陰離子時，去除大量 C1的常用方法有兩種：
[0004] (1)沉淀法。該法是經典的分離方法之一，在離子色譜樣品前處理中也有廣泛的 應用。目前，離子色譜法分析陰離子時去掉基體樣品中大量C1最常用的方法是Ag柱法， 即將樣品通過Ag柱，利用大量的C1與Ag+反應結合生成AgCl沉淀，從而消除α-對檢測 結果的干擾。由于沉淀生成在Ag柱內，需經常清洗，令Ag柱的使用壽命較短；另外，較大量 的重金屬離子，包括Ag+，一旦進入陰離子柱也會污染陰離子柱。雖然市場上有商品化的Ag 柱，但是價格昂貴，能夠沉淀Cl的量也十分有限，不適用于處理海水、面水等Cl含量很高 的樣品。
[000引 似電滲析法及電解法。該方法采用電解Ag電極的方法來降低海水、面水等樣品 中含量很高的α-濃度。通過恒電流法，WAg電極為陽極，并控制電位，在不帶入其他雜質 的前提下可W有效去除海水中過量的C1，同時又不影響對N妒-等陰離子的測定，因此電 解法是去除樣品基體中大量C1的有效方法。但此方法存在的問題是過程復雜，耗時較長。 [0006] 基于上述分析可知，現有除去樣品中C1的方法所采用的材料普遍存在去除效率 低、去除效果不佳或材料的洗脫再生效果不佳等問題，實有必要對其進行改進，提供一種對 氯離子選擇去除性能好、去除率高、工藝簡單、洗脫再生簡單高效且生產成本低的物質及應 用。
【發明內容】
[0007] 為克服現有技術的不足，本發明人進行了潛屯、研究，在付出了大量創造性勞動和 經過深入實驗探索后，從而完成了本發明。 陽00引本發明包括立個方面，具體如下。
[0009] 第一個方面，本發明提供一種氯離子吸附凝膠，所述氯離子吸附凝膠為pTSPA凝 膠，所述pTSPA凝膠采用W下方法制備而成：
[0010] 邊攬拌邊向水中加入TSPA，所述TSPA在水中水解、縮聚，形成凝膠；
[0011] 將所述凝膠陳化；
[0012] 將所述陳化后的凝膠進行水洗、干燥、研磨、過篩，再次干燥得到所述pTSPA凝膠。 [001引其中，TSPA是指二（丫-二甲氧基甲娃烷基丙基）胺，TSPA是一種有機娃偶聯劑， 能溶于水且在水中能迅速水解縮聚，形成帶有亞氨基功能基團的凝膠，
[0014] 運種凝膠結構致密且耐鹽性較好。所述TSPA在水中水解的反應式為：
[0015]
[0016] 所述TSPA水解后縮聚的反應式為：
[0017]
[0018] pTSPA是指聚合TSPA，即聚合二（丫-Ξ甲氧基甲娃烷基丙基）胺。
[0019] 進一步地，邊攬拌邊向水中加入所述TSPA時，所述TSPA與水的重量比為1:6~ 10,所述重量比是指該數值范圍內的任何一個點值，例如所述重量比為1:6、1:7、1:8、1:9 或 1:10。
[0020] 進一步地，所述凝膠陳化的時間為10-3化，該陳化時間是指該數值范圍內的任何 一個點值，例如所述凝膠陳化的時間為1〇11、15}1、2〇}1、2地、2化或3〇}1。優選地，所述凝膠陳 化的時間為24h。
[0021] 進一步地，將陳化后的所述凝膠進行過篩時，所述過篩的篩目為10-100目，該篩 目是指該數值范圍內的任何一個點值，例如所述過篩的篩目為10目、20目、30目、40目、50 目、60目、70目、80目、90目或100目。
[0022] 優選地，所述過篩的篩目為20-60目。
[0023] 第二個方面，本發明提供一種上述氯離子吸附凝膠的用途，所述氯離子吸附凝膠 用于除去樣品中的氯離子，所述氯離子吸附凝膠除去樣品中氯離子的方法包括W下步驟：
[0024] 裝柱：將所述氯離子吸附凝膠裝入處理柱中；
[0025] 除氯：將待處理樣品溶液注入到裝有所述氯離子吸附凝膠的處理柱中，接取從所 述處理柱中流出的溶液，得到除去氯離子后的樣品溶液。
[00%] 進一步地，在所述裝柱的步驟中，所述氯離子吸附凝膠的加入量為0. 5~50g。該 質量范圍包括了其中的任一點值，例如可W為0. 5g、0. 8g、l. 0g、l. 5g、2. 0g、2. 5g、3.Og、 3. 5g、4. 0g、4. 5g、5. 0g、6. 0g、8.Og、lOg、12g、15g、20g、25g、30g、35g、40g、45g或 50g。可W 理解的是，氯離子吸附凝膠的加入量也可根據樣品中氯離子含量的高低而視情況添加或減 少。
[0027] 進一步地，在所述裝柱的步驟中，所述處理柱的高度為8~40cm、直徑為0. 4~ 1. 5畑1。該高度范圍包括了其中的任一點值，例如可W為8cm、10cm、12cm、15cm、20cm、25cm、 30cm、35cm或40cm，該直徑范圍包括了其中的任一點值，例如可W為0. 4cm、0. 5cm、0. 8cm、 1. 0cm、1. 2cm或 1. 5cm。
[0028] 進一步地，在所述除氯的步驟中，用累W0. 5~1. 5血/min的流速將所述待處理 樣品溶液注入到裝有所述氯離子吸附凝膠的處理柱中。該流速范圍包括了其中的任一點 值，例女曰可W為 〇· 5mL/min、0. 7mL/min、0. 8mL/min、0. 9mL/min、l. 0mL/min、l. 2mL/min或 1. 5mL/min。
[0029] 優選地，所述累為蠕動累。
[0030] 進一步地，在所述除氯的步驟中，接取前1~30min的時間內從所述處理柱中流出 的溶液作為除去氯離子后的樣品溶液。該時間段是W從處理柱中流出第一滴溶液為開始 計時的，該時間段范圍包括了其中的任一點值，例如lmin、2min、5min、8min、lOmin、12min、 15min、20min、25min或 30min。
[0031] 進一步地，所述樣品為含有氯離子的無機離子水溶液、地表水、地下水、含有氯離 子的廢水、海水、面水、含有無機氯化物的食品或奶粉中的一種或幾種。
[0032] 其中，面水是指鹽類含量大于5%的液態礦產，在本發明中主要指鹽湖面水和油氣 田面水。
[0033] 可選地，所述含有無機氯化物的食品為肉類食品；優選地，所述肉類食品為火腿腸 或臘肉。
[0034] 進一步地，稱取所述火腿腸的碎末溶于水中，超聲使固相分散、定容、過濾，取過濾 后的溶液離屯、，取離屯、后的上清液為所述待處理樣品溶液。
[0035] 進一步地，用水將稱取后所述火腿腸的碎末轉移至容量瓶，超聲提取10~40min， 每隔3~8min搖動所述容量瓶，保持固相分散。
[0036] 進一步地，超聲后，將所述容量瓶置于60~80°C水浴中，放置3~8min后，取出所 述容量瓶放置至室溫，加水稀釋至刻度定容。
[0037] 進一步地，定容后的所述容量瓶用濾紙過濾，將過濾后的溶液放置在離屯、機中，于 15000~20000r/min的轉速下冷凍離屯、10~30min。
[0038] 進一步地，稱取所述奶粉溶于水中，定容、過濾，取過濾后的溶液為所述待處理樣 品溶液。
[0039] 進一步地，用70-80°C的熱水溶解所述奶粉。
[0040] 第Ξ個方面，本發明提供一種吸附有氯離子的氯離子吸附凝膠的再生方法，所述 氯離子吸附凝膠為上述的氯離子吸附凝膠，所述再生方法為：首先用堿性水溶液淋洗所述 吸附有氯離子的氯離子吸附凝膠，然后用水將所述氯離子吸附凝膠淋洗至中性。
[0041] 進一步地，所述堿性水溶液中堿性物質的濃度小于或者等于lOmol/L。
[0042] 進一步地，所述堿性物質為氨氧化鋼、氨氧化鐘、氨氧化巧、氨水、碳酸鋼、碳酸鐘、 碳酸氨鋼、碳酸氨鐘、碳酸錠、碳酸氨錠、草酸鋼、草酸鐘、甲酸鋼、甲酸鐘、乙酸鋼、乙酸鐘、 憐酸鋼、憐酸氨二鋼、憐酸鐘、憐酸氨二鐘中的任一種或者幾種的混合物。
[0043] 本發明的有益效果如下： W44] 在本發明的技術方案中，申請人通過大量的實驗和分析檢測找到了一種氯離子吸 附凝膠一一pTSPA凝膠。該凝膠具有W下幾