谭头云,李俊杰,郑欢图,刘新洋,谢佩瑾
(浙江省化工研究院有限公司,杭州 310023)
2,4-滴(2,4-D)化学名称为2,4-二氯苯氧乙酸。其为高效、内吸、高度选择性除草剂,兼具生长调节功能。在高浓度时,2,4-滴表现出除草剂的特性,广泛用于水稻、玉米、小麦等禾本科作物田,防除一年生及多年生阔叶杂草;在低浓度时,其既能促进作物生长,也能用于水果保鲜。2,4-滴用于水果保鲜时,能有效增强果实抗病能力,延缓果实衰老,延长水果贮藏期[1]。
化学物质在水中的解离常数对于评价其对环境的影响尤为重要。解离常数决定了物质的状态,而物质的状态又决定了该物质的行为和迁移[2]。目前,国内尚未见2,4-滴解离常数测定方法的报道。本文采用滴定法和电导法对2,4-滴的解离常数进行测定,为2,4-滴的环境风险评估提供科学依据。
2,4-滴标准品(质量分数98.5%),国家标准物质中心。
分析天平(XS205DU)、pH计(Seven Easy S20)、电导率仪(DDS-307)、纯水/超纯水一体机(ELGA Option R7+Flex2)。
准确称取2,4-滴标准品0.021 7 g于500 mL容量瓶中,采用超纯水溶解、定容,摇匀制得2,4-滴标样母液(L1)。用刻度移液管分别移取2,4-滴标样母液25.00 mL、15.00 mL、10.00 mL、5.00 mL和1.00mL于50 mL容量瓶中,用超纯水稀释、定容。上述2,4-滴标样溶液分别命名为L2、L3、L4、L5和L6。
将6个不同浓度的2,4-滴溶液(L1~L6)分别倒入6个干燥的100 mL烧杯中,将烧杯编号。25℃恒温,按溶液浓度从低到高的顺序分别测定其电导率,并记录数据。
准确称取2,4-滴标准品0.020 0 g于500 mL容量瓶中,用超纯水溶解、定容,摇匀制得2,4-滴标样溶液。
用移液管移取2,4-滴标样溶液50.00 mL于250 mL锥形瓶中,25℃恒温,逐滴加入浓度为0.009 811 mol/L的NaOH标准溶液,分别记录加入的NaOH标准溶液体积(Vn)及溶液的pH值。
公式1为滴定法计算解离常数的公式。
式中:pH为平衡时溶液pH值;[X-]为平衡时阴离子浓度(mol/L);[HX]为平衡时溶液浓度(mol/L)。
公式2为电导法计算解离常数的公式。
式中:c为溶液浓度(mol/L);Λm为摩尔电导率(S·cm2/mol);Λm∞极限摩尔电导率(S·cm2/mol)。
通过测得2,4-滴不同浓度溶液的电导率及溶液浓度,计算出摩尔电导率(Λm)、1/Λm和cΛm,以1/Λm为横坐标,cΛm为纵坐标作图,绘制标准曲线,见图1。通过标准曲线计算得到2,4-滴极限摩尔电导率(Λm∞)为4 480 S·cm2/mol。
图1 电导法测定2,4-滴解离常数的标准曲线
通过公式2计算电导法中2,4-滴在25℃时的解离常数,见表1。
表1 电导法测定2,4-滴解离常数结果(25℃)
通过测定溶液pH值及NaOH标准溶液的消耗体积,计算得到2,4-滴的解离常数,结果见表2。
表2 滴定法测定2,4-滴解离常数结果(25℃)
采用电导法和滴定法对2,4-滴解离常数进行了测定。实验结果表明,2种测定方法结果一致,且RSD值较小。电导法和滴定法均可有效测定2,4-滴解离常数。