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甲磺隆除草剂的测定方法及其在矿物和土壤中的吸附机理研究

朱优峰  
【摘要】: 本文选用高岭石、自制的针铁矿和Ca~(2+)、Cu~(2+)、Al~(3+)单离子交换的蒙脱石,以 及熟化红壤、砖红壤性红壤、红筋泥、黄壤,对甲磺隆的进行吸附-解吸研究。 主要研究结果如下: 一、甲磺隆除草剂的测定方法研究 1、用硼酸缓冲液(pH=8.38)作为毛细管电泳分离体系来分离和测定甲磺隆除草 剂,在实验条件下,电流约为19.8μA,且稳定,迁移时间约为4.6min.。 2、采用外标法,峰面积与甲磺隆标样浓度的工作曲线为:Y=0.0128X,R~2=0.9997。 3、毛细管电泳在分离和定量甲磺隆除草剂上与HPLC进行了相关性分析,两者结 果十分一致:Y=1.0026X+0.0371,R~2=0.9992。 二、甲磺隆除草剂在纯矿物中的吸附行为研究 1、矿物对甲磺隆除草剂的吸附可用Freundlich吸附等温线很好拟合,吸附系数Kf 依次为:Al~(3+)-蒙脱石(57.796)>Cu~(2+)-蒙脱石(17.399)>Ca~(2+)-蒙脱石(3.7704) >高岭石(0.8104)>针铁矿(0.6974)。1∶1型粘土矿物高岭石和氧化物针铁 矿对甲磺隆除草剂的吸附系数远远小于单离子处理的蒙脱石,吸附等温线的形 状也不尽相同,这可能是由于两类矿物的吸附机理不同,前者以物理吸附为主, 而后者可能通过阳离子桥与甲磺隆相结合。 2、吸附甲磺隆的能力Al~(3+)-蒙脱石>Cu~(2+)-蒙脱石>Ca~(2+)-蒙脱石,说明离子种类 在吸附甲磺隆除草剂中起着十分重要的作用Al~(3+)、Cu~(2+)、Ca~(2+)的离子势分 别为:3/51、2/72、2/9(pm-1),随着阳离子的离子势增加,单离子交换的蒙 脱石对甲磺隆除草剂的吸附也依次增加。 3、供试矿物对甲磷隆除草剂的吸附都随pH的降低而增加,其中pH对Cu~(2+)-蒙脱 甲磺隆除草剂的测定方法及其在矿物和土壤中的吸附机理研究 石、^l’“-蒙脱石的影响作用十分显著,而对高岭石、ca‘”-蒙脱石、及针铁矿影 响相对较小。当pH超过一定的数值中H大致6),会有负吸附产生。 4、本文研究了Ca‘”-Mont和针铁矿对甲磺隆除草剂的吸附和解吸,发现存在滞后 现象。 5、矿物在0.of mol/L NaCI、0刀lmol/L CaCI。和水中的pH值是不同的,由于pH 影响矿物对甲磺隆的吸附,因此,不用或用不同的支持电解质,吸附情况会有 所不同。本文用 0.01 mol/L NaCI和水为溶剂比较了 Cu‘“-蒙脱石对甲磺隆的吸 附情况,结果表明 Cu’”-蒙脱石在 pH值较低的 0刀 lmol/L NaCI溶液中对甲磺 隆吸附大于在水中的吸附,Kf分别为17.399、10.558。 6、在研究pH对矿物对甲磺隆的吸附影响时,当调pH<3时,毛细管电泳图谱会 有一些杂峰,可能是酸催化的水解产物,有待深入研究。 三、甲磺隆在土壤中的吸附研究 1、供试土壤对甲磺隆的吸附数据可用线性吸附模型和Freundlich方程较好拟合, 不同土壤对甲磺隆的吸附能力:砖红壤性红壤(*d=5石239)>黄壤(1.8787) >红筋泥(1.6599)>熟化红壤(0石564)。吸附可以用线性模型很好拟合, Freundlich常数1巾也比较接近于1,说明分配机制是甲磺隆除草剂与土壤作用 的重要方式。由于甲磺隆的疏水性随pH的降低而增大,在低pH时疏水(分 配)作用是甲磺隆吸附的要机理。 2、甲磺隆除草剂在四种土壤中的线性吸附系数Kd与土壤性质在DPS中进行逐步 回归分析,得到方程如下:Kd=25.8558-4.5997pH,(R=0.9513),表明,甲 磺隆在土壤中的线性吸附系数与土壤pH呈反比,且土壤pH的影响作用达显 著水平。


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