【正文】  【摘 要】 本文研究了异丙醇一硫酸铵一水体系浮选Cu(Ⅱ)间接测定十六烷基三甲基溴化铵（CTMAB）的新方法。在水溶液中，Cu(Ⅱ)与硫氰酸根和CTMAB缔合生成沉淀。在分相的条件下，该沉淀能被浮选在异丙醇／水两相界面之间。实验表明，Cu(Ⅱ)的浮选率与CTMAB的量呈良好的线性关系。因此，通过测定Cu(Ⅱ)的浮选率可以间接测定CTMAB。CTMAB的检出限为1.8 ?g/mL，线性范围是3.0 mg/L~53.9 mg/L。[Cu(SCN)42-]·(CTMAB+)2的溶度积（Ksp）是6.85×10-16。此方法简便快速，重现性好。用于合成水样和自来水中十六烷基三甲基溴化铵的测定，结果令人满意。
　　【关键词】 十六烷基三甲基溴化铵；硫氰酸铵；异丙醇

　　十六烷基三甲基溴化铵是阳离子表面活性剂的一种，具有良好的抗静电性、柔软性和乳化性，并有优良的杀菌防霉作用，并可作为相转移催化剂、消泡剂、皮革加脂剂，易溶于醇和热水。本品为天然、合成橡胶、硅油、沥青的乳化剂和氯丁胶乳沥青防水涂料的乳化剂；合成纤维、天然纤维和玻璃纤维的抗静电剂和柔软剂；涤纶真丝化助剂；皮革加脂剂；护发素的调理剂；相转移催化剂；蚕室蚕具消毒剂；乳液起泡剂；有机膨润土的改性剂剂等。但是也有很多危害，其中部分洗涤直接排入废水系统，它不仅直接危害水生环境，而且抑制其它有害物质的降解，导致严重的水质污染。因此准确、快速地测定表面活性剂的含量对于研究其它环境中转化、迁移及对生理过程的影响均具有重要意义。
　　滴定分析法是常规测定阳离子表面活性剂的分析方法之一，此方法具有快速、简便、测定成本低的优点。但其中也存在着一定的缺陷，有的测定结果的精密度、准确度不够理想，有的测定结果较为准确，但操作烦琐，费时，所用药品毒性大，指示剂价格昂贵，测定成本较高。此外，阳离子表面活性剂测定方法还有称重、萃取、共振瑞利散射法、电张力法、气相色谱法、光化学法、流动注射分析法、高效液相色谱法、毛细管电泳法、浊点萃取离子色谱-质谱法、离子选择性电极、分光光度法、示波极谱法等，但这些方法大都需用有机溶剂萃取，故而较繁琐, 灵敏度也不高，而且成本较高。此外，采用色质联用分析阳离子表面活性剂，测定快速、简便，但昂贵仪器的使用，限制了方法的普及。分光光度法因操作简便、快速、仪器价廉而被广泛采用。
　　1、实验过程
　　分别于10 mL磨口比色管中，加入1.00 mL 50 mg/L Cu(1I)、2.5mL 0.10mol/L NH4SCN溶液和一定量的CTMAB溶液，3.0 mL异丙醇，用蒸馏水稀释至刻度。加入2.0g (NH4 )2SO4 固体，振荡1 min，放置2.0 min，Cu(Ⅱ)与硫氰酸根和CTMAB缔合生成离子缔合物沉淀，此沉淀被浮选于异丙醇／水两相界面之间，未与CTMAB反应的Cu(Ⅱ)留在下层水相。移取下层水相1.0 mL于25 mL容量瓶中，加入1.00mL PAR（1.00×10-3mol/L），3.00mL硼砂缓冲溶液（0.10 mol/L），稀释至25mL刻度，摇匀后静置。以试剂空白为参比．用1cm比色皿于510nm处测定溶液的吸光度，计算出Cu(Ⅱ)的浮选率，代入标准工作曲线方程计算出十六烷基三甲基溴化铵量。
　　2、结果与讨论
　　2.1  CTMAB对Cu（Ⅱ）浮选率的影响
　　在异丙醇与水相分离条件下，固定Cu(Ⅱ)含量为50?g，NH4SCN为2.5mL，实验了CTMAB（1.0×10-3mol/L）用量对Cu(Ⅱ)浮选率的影响。当无CTMAB存在时，Cu(Ⅱ)浮选率为0，Cu(Ⅱ)的浮选率随着CTMAB用量x（mL）的增加而增加，当CTMAB用量增加到1.8mL, Cu(Ⅱ)被完全浮选，且继续增大CTMAB用量，Cu(Ⅱ)的浮选率保持不变。在Cu(Ⅱ)被完全浮选前，CTMAB用量和Cu(Ⅱ)的浮选率之间有良好的线性关系。当50 ?滋g(0.78 ?滋mol) 的Cu(Ⅱ)理论上被完全浮选时，消耗CTMAB+ 的量为1.60 mL (1.60?滋mol)，因此可以推出该缔合物组成为[Cu(SCN)42-]·(CTMAB+)2，即Cu(SCN)42-与CTMAB+ 的摩尔比为1:2，与理论推导相一致。当CTMAB的量为1.60 mL，大约有7% 的 [Cu(SCN)42-]·(CTMAB+)2发生解离，从而计算出溶液中Cu(SCN)42- 和CTMAB+存在的量分别为5.46×10-6 mol/L和1.12×10-5 mol/L，根据溶度积原理（Ksp= [Cu(SCN)42-]·[CTMAB+]2），计算出该缔合物的Ksp为6.85×10-16。该缔合物的Ksp非常小，表明CTMAB可以定量生成沉淀。因此，通过测定Cu(Ⅱ)的浮选率可以间接测定CTMAB的含量。
　　2.2  NH4SCN的量对浮选率的影响及浮选机理
　　为确保Cu(Ⅱ)被完全浮选，本实验选用CTMAB用量为2.0 mL，其它条件不变，实验了NH4SCN用量对Cu(Ⅱ)浮选率的影响。可知，当无NH4SCN存在时，Cu(Ⅱ)浮选率为0，Cu(Ⅱ)的浮选率随着NH4SCN用量x（mL）的增加而增加，当NH4SCN用量增加到2.5mL，Cu(Ⅱ)被完全浮选，且继续增大NH4SCN用量，Cu(Ⅱ)的浮选率保持不变，本实验选用NH4SCN用量为2.5 mL。
　　据实验结果可得结论，当NH4SCN和CTMAB二者仅有一种物质存在时，Cu(Ⅱ)都不能被浮选。这是因为仅有NH4SCN存在时，Cu(Ⅱ)和SCN-形成了Cu(SCN)42-；当CTMAB存在而无NH4SCN时，Cu(Ⅱ)仅以简单的水合离子存在；只有当CTMAB和NH4SCN同时存在时，Cu(Ⅱ)才能和两者形成白色絮状沉淀，此沉淀浮于异丙醇／水两相界面之间，在分相过程中，Cu(Ⅱ)被定量浮选。据了解，Cu(SCN)42-和氯化十四烷基二甲基苄基铵阳离子（Zeph+）可生成Cu(SCN)42-(Zeph+)2的三元缔合物，而CTMAB+与Zeph+性质相似，由此可推测此白色絮状沉淀是Cu(SCN)42- 和CTMAB+形成的三元缔合物Cu(SCN)42-·(CTMAB+)2。
　　2.3  酸度和温度对Cu(Ⅱ)浮选率的影响
　　在选定的条件下，实验了不同酸度对Cu(Ⅱ)浮选率的影响。结果表明，在pH 1.0~6.0范围内， Cu(Ⅱ)浮选率不受酸度的影响，均保持100%。
　　实验了温度对Cu(Ⅱ)浮选率的影响。结果表明，在0~80℃范围内，Cu(Ⅱ)浮选率随温度的升高缓慢降低。因此，选择20℃为反应的适宜温度。
　　2.4  标准曲线
　　固定50?g的Cu(Ⅱ)，加入不同量的CTMAB，按实验方法测定溶液的吸光度，计算Cu(Ⅱ)的浮选率，以Cu(Ⅱ)的浮选率对CTMAB的量绘制标准曲线。结果表明：CTMAB的含量在3.0~53.9 mg/L范围内呈良好的线性关系。
　　2.5  共存物质的影响
　　实验了各种阴、阳离子对反应体系的影响。结果表明，常见的阴、阳离子存在不干扰测定，允许存在量大；1/45倍OP-10、1/30倍十二烷基磺酸钠、5倍酒石酸不干扰测定。
　　2.6  样品分析
　　我们对合成水样和自来水中的CTMAB的含量进行分析。同时进行加标回收实验，结果列出表2.1。

表2.1样品的测定值与回收率（n=5）