電導(dǎo)法和滴定法測(cè)定2,4-滴解離常數(shù)

譚頭云，李俊杰，鄭歡圖，劉新洋，謝佩瑾

（浙江省化工研究院有限公司，杭州 310023）

2,4-滴（2,4-D）化學(xué)名稱(chēng)為2,4-二氯苯氧乙酸。其為高效、內(nèi)吸、高度選擇性除草劑，兼具生長(zhǎng)調(diào)節(jié)功能。在高濃度時(shí)，2,4-滴表現(xiàn)出除草劑的特性，廣泛用于水稻、玉米、小麥等禾本科作物田，防除一年生及多年生闊葉雜草；在低濃度時(shí)，其既能促進(jìn)作物生長(zhǎng)，也能用于水果保鮮。2,4-滴用于水果保鮮時(shí)，能有效增強(qiáng)果實(shí)抗病能力，延緩果實(shí)衰老，延長(zhǎng)水果貯藏期[1]。

化學(xué)物質(zhì)在水中的解離常數(shù)對(duì)于評(píng)價(jià)其對(duì)環(huán)境的影響尤為重要。解離常數(shù)決定了物質(zhì)的狀態(tài)，而物質(zhì)的狀態(tài)又決定了該物質(zhì)的行為和遷移[2]。目前，國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)2,4-滴解離常數(shù)測(cè)定方法的報(bào)道。本文采用滴定法和電導(dǎo)法對(duì)2,4-滴的解離常數(shù)進(jìn)行測(cè)定，為2,4-滴的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試農(nóng)藥

2,4-滴標(biāo)準(zhǔn)品（質(zhì)量分?jǐn)?shù)98.5%），國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心。

1.2 主要儀器設(shè)備

分析天平（XS205DU）、pH計(jì)（Seven Easy S20）、電導(dǎo)率儀（DDS-307）、純水/超純水一體機(jī)（ELGA Option R7＋Flex2）。

1.3 電導(dǎo)法中2,4-滴母液及不同濃度溶液的配制

準(zhǔn)確稱(chēng)取2,4-滴標(biāo)準(zhǔn)品0.021 7 g于500 mL容量瓶中，采用超純水溶解、定容，搖勻制得2,4-滴標(biāo)樣母液（L1）。用刻度移液管分別移取2,4-滴標(biāo)樣母液25.00 mL、15.00 mL、10.00 mL、5.00 mL和1.00mL于50 mL容量瓶中，用超純水稀釋、定容。上述2,4-滴標(biāo)樣溶液分別命名為L(zhǎng)2、L3、L4、L5和L6。

1.4 2,4-滴溶液的電導(dǎo)率測(cè)定

將6個(gè)不同濃度的2,4-滴溶液（L1～L6）分別倒入6個(gè)干燥的100 mL燒杯中，將燒杯編號(hào)。25℃恒溫，按溶液濃度從低到高的順序分別測(cè)定其電導(dǎo)率，并記錄數(shù)據(jù)。

1.5 滴定法中2,4-滴溶液配制

準(zhǔn)確稱(chēng)取2,4-滴標(biāo)準(zhǔn)品0.020 0 g于500 mL容量瓶中，用超純水溶解、定容，搖勻制得2,4-滴標(biāo)樣溶液。

1.6 滴定法操作步驟

用移液管移取2,4-滴標(biāo)樣溶液50.00 mL于250 mL錐形瓶中，25℃恒溫，逐滴加入濃度為0.009 811 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別記錄加入的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（Vn）及溶液的pH值。

1.7 計(jì)算

公式1為滴定法計(jì)算解離常數(shù)的公式。

式中：pH為平衡時(shí)溶液pH值；[X-]為平衡時(shí)陰離子濃度（mol/L）；[HX]為平衡時(shí)溶液濃度（mol/L）。

公式2為電導(dǎo)法計(jì)算解離常數(shù)的公式。

式中：c為溶液濃度（mol/L）；Λm為摩爾電導(dǎo)率（S·cm2/mol）；Λm∞極限摩爾電導(dǎo)率（S·cm2/mol）。

2 結(jié)果與討論

2.1 電導(dǎo)法測(cè)定2,4-滴的解離常數(shù)

通過(guò)測(cè)得2,4-滴不同濃度溶液的電導(dǎo)率及溶液濃度，計(jì)算出摩爾電導(dǎo)率（Λm）、1/Λm和cΛm，以1/Λm為橫坐標(biāo)，cΛm為縱坐標(biāo)作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，見(jiàn)圖1。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到2,4-滴極限摩爾電導(dǎo)率（Λm∞）為4 480 S·cm2/mol。

圖1 電導(dǎo)法測(cè)定2,4-滴解離常數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)曲線

通過(guò)公式2計(jì)算電導(dǎo)法中2,4-滴在25℃時(shí)的解離常數(shù)，見(jiàn)表1。

表1 電導(dǎo)法測(cè)定2,4-滴解離常數(shù)結(jié)果（25℃）

2.2 滴定法測(cè)定2,4-滴的解離常數(shù)

通過(guò)測(cè)定溶液pH值及NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗體積，計(jì)算得到2,4-滴的解離常數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 滴定法測(cè)定2,4-滴解離常數(shù)結(jié)果（25℃）

3 結(jié)論

采用電導(dǎo)法和滴定法對(duì)2,4-滴解離常數(shù)進(jìn)行了測(cè)定。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，2種測(cè)定方法結(jié)果一致，且RSD值較小。電導(dǎo)法和滴定法均可有效測(cè)定2,4-滴解離常數(shù)。