超臨界CO-,2-流體萃取土壤中芐嘧磺隆的研究.pdf

1、芐嘧磺隆（BSM）是一種超高效的磺酰脲類除草劑。由于其殘留可對當茬及后茬作物造成藥害，且對環(huán)境帶來的污染和生態(tài)毒性也十分嚴重，所以研究芐嘧磺隆在土壤中的殘留分析方法具有重要意義。本文選用超臨界CO2流體萃取法，對芐嘧磺隆在土壤中的殘留提取進行了較為系統(tǒng)的研究。主要研究結(jié)果如下：
　　 1、芐嘧磺隆在超臨界CO2流體中平衡溶解度的測定
　　 采用動態(tài)法首次測定了芐嘧磺隆在超臨界CO2流體中的溶解度。以研究相對成熟的萘在超臨

2、界CO2流體中的溶解度實驗值與文獻值作對比，驗證裝置的可靠性。實驗所用的壓力范圍為10MPa～35MPa，溫度為308.15K、318.15K和328.15K，結(jié)果表明其溶解度摩爾分數(shù)為4.13×10-7～1.93×10-6。對測定結(jié)果進行了Chrastil密度型模型和Chrastil改進模型的模擬，模擬結(jié)果均取得較好的吻合。Chrastil密度型模型歸納出了芐嘧磺隆溶解度與CO2密度之間的關(guān)系式為1ny=1.745151nρ-3457

3、.74191/T+5.8819，Chrastil改進模型的模擬效果稍優(yōu)于Chrastil密度型模型，模擬所得的平均相對偏差為8.82％，根均平方為11.3％，兩者很接近，這表明理論模型的可操作性很好。
　　 2、超臨界CO2流體萃取土壤中芐嘧磺隆的方法研究
　　 （1）采用單因素試驗法對萃取壓力、萃取溫度、萃取時間、改性劑種類、改性劑含量、出口溫度以及萃取方式等因素的影響進行了考察。實驗表明，最佳改性劑為甲醇，含量15％

4、，無需靜態(tài)萃取，其他條件因素對芐嘧磺隆萃取率的影響在開始階段均為正相關(guān)。
　　 （2）綜合單因素試驗結(jié)果，采用L16（45）正交表設(shè)計試驗，結(jié)果分析表明，各因素的影響程度依次為：萃取壓力>萃取溫度>改性劑含量>萃取時間>出口溫度。
　　 （3）根據(jù)正交試驗結(jié)果，采用中心組合設(shè)計法（三因素三水平的響應(yīng)面分析）對萃取條件進行優(yōu)化，建立了芐嘧磺隆萃取率的二次回歸方程。此模型回歸方程為：Y=86.4233+8.0413X1－2.

5、4713X2－1.0050X3－2.1217X12+4.9800X1X2－4.0867X22+0.3725X1X3－6.5675X2X3－6.7342X32，相關(guān)系數(shù)R2=0.9676，模型的擬合性好，壓力、提取溫度和改性劑含量三個因素均為極顯著。通過響應(yīng)面分析及嶺嵴分析得到了優(yōu)化組合條件為：壓力34.83MPa，溫度為57℃，改性劑含量為14.4％，理論上芐嘧磺隆的萃取率為92.69％，驗證值為93.45％。該方法的最低檢出限（按S/

6、N=3計）為0.028mg/L，平均加標回收率為81.3％～93.6％，相對標準偏差（RSD）在3.41％～8.63％之間。
　　 3、土壤中高嶺土、蒙脫石和胡敏酸含量對芐嘧磺隆萃取率的影響
　　 通過正交試驗以及單因素添加試驗研究BSM的SF-CO2萃取率，發(fā)現(xiàn)對萃取率的影響大小為高嶺土>蒙脫石>胡敏酸。利用SAS軟件回歸分析得出三種物質(zhì)的含量對萃取率的影響均為極顯著，并且隨著三種物質(zhì)含量的增多萃取率均逐漸減小。而在對