[发明专利]一种测定疏水性有机物在水中溶解度的装置及方法

说明书

本发明公开了一种测定疏水性有机物在水中溶解度的装置及方法，本发明装置包括可视化装置、控温控制装置、显微镜、在线图像采集检测装置和计算机，可视化装置包括石英毛细管和两端封口的石英管平衡釜，石英毛细管内含有疏水性有机物，石英毛细管设于石英管平衡釜内，石英管平衡釜内注射有溶剂水；控温控制装置用以对石英管平衡釜进行温度调控，显微镜用以对石英毛细管中疏水性有机物的长度图像进行观测，在线图像采集检测装置用以对显微镜观测的长度图像进行采集并将图像数据传输于计算机中。本发明的方法能准确测定不同疏水性有机物在水中的溶解度，且本发明的装置简单、造价低廉、操作方便，解决了现有测定方法中需取样分析和测定效率低等问题。

技术领域

本发明涉及一种测定疏水性有机物在水中溶解度的装置及方法。

背景技术

疏水性有机物在水中的溶解度数据，能够应用于工业生产、有机污染物处理过程中。因此，开发一种准确批量式测定疏水性有机物在水中溶解度的方法对于化工和环境等领域具有十分重要的意义。

目前，溶解度测量方法包括分析法和合成法，合成法又分为可视合成法和非可视合成法。分析法涉及共存相组成的分析测定，通过从每个相中取样并对这些样品进行分析，或应用物理化学方法对平衡釜内的相组成进行分析来实现。合成法是将精确已知成分的混合物加入平衡釜，然后观察平衡釜中的相行为，并测量平衡状态下的压力和温度性质，不需要取样，通常用于较高的温度和压力条件。

对于疏水性有机物，其在常温水中溶解度极低，通常采用分析法中，包括摇瓶法、产生柱法和动态联柱高效液相色谱法，但是存在“测定过程需要较长时间，需取样并利用检测仪器分析、效率较低”等技术问题。例如：邹立壮等采用摇瓶法，利用磨口溶度瓶取定量的水，分别加入稍微过量的苯、甲苯和联苯，恒温水浴振荡器平衡5-7天，平衡后取有机物的饱和溶液，用UV-752型分光光度计测定吸光度，通过工作曲线确定相应的溶解度（邹立壮, 杨冠英, 韩布兴,等. 中国科学(B辑), 1999(03), 53-62）。David J. Miller等利用改进的产生柱法，使水缓慢通过装有溶质和实心玻璃珠的平衡室，利用气相色谱测定水相中苯、甲苯和间二甲苯等疏水性有机物的溶解度（Miller, D. J.; Hawthorne, S. B. J. Chem.Eng. Data, 2000, 45(1), 78-81.）。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种测定疏水性有机物在水中溶解度的装置及方法，本发明的方法能准确测定不同疏水性有机物在水中的溶解度，并且本发明的装置简单，造价低廉，操作方便。

所述的一种测定疏水性有机物在水中溶解度的装置，其特征在于包括可视化装置、控温控制装置、显微镜、在线图像采集检测装置和计算机，所述可视化装置包括透明可视的石英毛细管和石英管平衡釜，所述石英毛细管内吸取有疏水性有机物，石英毛细管装入石英管平衡釜内，石英管平衡釜内注射有溶剂水，且石英管平衡釜的两端均进行封口；所述控温控制装置用以对石英管平衡釜进行温度调控，显微镜用以对石英毛细管中疏水性有机物的长度图像进行观测，显微镜、在线图像采集检测装置和计算机依次由电路连接，在线图像采集检测装置用以对显微镜观测的长度图像进行采集并将图像数据传输于计算机中；其中，石英管平衡釜内的溶剂水与石英毛细管的两端开口相接触。

所述的一种测定疏水性有机物在水中溶解度的装置，其特征在于所述石英管平衡釜的内径为0.8-1.2mm，外径在2mm以下；石英毛细管的内径为0.050~0.300 mm，外径在0.665 mm以下；石英毛细管的长度小于石英管平衡釜的长度；所述控温控制装置采用恒温水浴锅。

所述的一种测定疏水性有机物在水中溶解度的装置，其特征在于还包括微型进样针，以便通过微型进样针向石英管平衡釜内注入溶剂水。

所述的一种测定疏水性有机物在水中溶解度的装置，其特征在于所述可视化装置的制作方法包括以下步骤：