[發明專利]一種測定疏水性有機物在水中溶解度的裝置及方法

有效

• 申請號: 202110247139.6
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113029857B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 潘志彥;李連朋;王軍良;林春綿
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 北京市隆安律師事務所 11323
• 代理人: 禹靜

本發明公開了一種測定疏水性有機物在水中溶解度的裝置及方法，本發明裝置包括可視化裝置、控溫控制裝置、顯微鏡、在線圖像采集檢測裝置和計算機，可視化裝置包括石英毛細管和兩端封口的石英管平衡釜，石英毛細管內含有疏水性有機物，石英毛細管設于石英管平衡釜內，石英管平衡釜內注射有溶劑水；控溫控制裝置用以對石英管平衡釜進行溫度調控，顯微鏡用以對石英毛細管中疏水性有機物的長度圖像進行觀測，在線圖像采集檢測裝置用以對顯微鏡觀測的長度圖像進行采集并將圖像數據傳輸于計算機中。本發明的方法能準確測定不同疏水性有機物在水中的溶解度，且本發明的裝置簡單、造價低廉、操作方便，解決了現有測定方法中需取樣分析和測定效率低等問題。

技術領域

本發明涉及一種測定疏水性有機物在水中溶解度的裝置及方法。

背景技術

疏水性有機物在水中的溶解度數據，能夠應用于工業生產、有機污染物處理過程中。因此，開發一種準確批量式測定疏水性有機物在水中溶解度的方法對于化工和環境等領域具有十分重要的意義。

目前，溶解度測量方法包括分析法和合成法，合成法又分為可視合成法和非可視合成法。分析法涉及共存相組成的分析測定，通過從每個相中取樣并對這些樣品進行分析，或應用物理化學方法對平衡釜內的相組成進行分析來實現。合成法是將精確已知成分的混合物加入平衡釜，然后觀察平衡釜中的相行為，并測量平衡狀態下的壓力和溫度性質，不需要取樣，通常用于較高的溫度和壓力條件。

對于疏水性有機物，其在常溫水中溶解度極低，通常采用分析法中，包括搖瓶法、產生柱法和動態聯柱高效液相色譜法，但是存在“測定過程需要較長時間，需取樣并利用檢測儀器分析、效率較低”等技術問題。例如：鄒立壯等采用搖瓶法，利用磨口溶度瓶取定量的水，分別加入稍微過量的苯、甲苯和聯苯，恒溫水浴振蕩器平衡5-7天，平衡后取有機物的飽和溶液，用UV-752型分光光度計測定吸光度，通過工作曲線確定相應的溶解度（鄒立壯, 楊冠英, 韓布興,等. 中國科學(B輯), 1999(03), 53-62）。David J. Miller等利用改進的產生柱法，使水緩慢通過裝有溶質和實心玻璃珠的平衡室，利用氣相色譜測定水相中苯、甲苯和間二甲苯等疏水性有機物的溶解度（Miller, D. J.; Hawthorne, S. B. J. Chem.Eng. Data, 2000, 45(1), 78-81.）。

發明內容

針對現有技術存在的上述技術問題，本發明的目的在于提供一種測定疏水性有機物在水中溶解度的裝置及方法，本發明的方法能準確測定不同疏水性有機物在水中的溶解度，并且本發明的裝置簡單，造價低廉，操作方便。

所述的一種測定疏水性有機物在水中溶解度的裝置，其特征在于包括可視化裝置、控溫控制裝置、顯微鏡、在線圖像采集檢測裝置和計算機，所述可視化裝置包括透明可視的石英毛細管和石英管平衡釜，所述石英毛細管內吸取有疏水性有機物，石英毛細管裝入石英管平衡釜內，石英管平衡釜內注射有溶劑水，且石英管平衡釜的兩端均進行封口；所述控溫控制裝置用以對石英管平衡釜進行溫度調控，顯微鏡用以對石英毛細管中疏水性有機物的長度圖像進行觀測，顯微鏡、在線圖像采集檢測裝置和計算機依次由電路連接，在線圖像采集檢測裝置用以對顯微鏡觀測的長度圖像進行采集并將圖像數據傳輸于計算機中；其中，石英管平衡釜內的溶劑水與石英毛細管的兩端開口相接觸。

所述的一種測定疏水性有機物在水中溶解度的裝置，其特征在于所述石英管平衡釜的內徑為0.8-1.2mm，外徑在2mm以下；石英毛細管的內徑為0.050~0.300 mm，外徑在0.665 mm以下；石英毛細管的長度小于石英管平衡釜的長度；所述控溫控制裝置采用恒溫水浴鍋。

所述的一種測定疏水性有機物在水中溶解度的裝置，其特征在于還包括微型進樣針，以便通過微型進樣針向石英管平衡釜內注入溶劑水。

所述的一種測定疏水性有機物在水中溶解度的裝置，其特征在于所述可視化裝置的制作方法包括以下步驟：