1材料
蜂胶，由西安养蜂厂提供;灯芯草，取自废弃中草药。无水乙醇、氢氧化钠、二硫化碳、硫酸镁、盐酸、磷酸、浓硝酸、高锰酸钾溶液、镉标准使用液、超纯水、镁标准储备液，由国家标准物质研究中心提供;试验用水为超纯水。水浴恒温摇床(型号为SHY－100)，购自长沙湘仪离心机有限公司;集热式恒温加热磁力搅拌器(型号为DF－101S)，购自郑州科丰仪器设备有限公司;循环水式多用真空泵(型号为SHB－Ⅲ)，购自郑州杜甫仪器厂;数控超声波清洗器(型号为KQ5200DE)，购自上海智科仪有限公司;艾科浦超纯水系统(型号为UPT－II)，购自成都超纯科技有限公司;低速离心机(型号为E－C－M800)，购自上海华燕医疗器械有限公司;远红外快速干燥箱(型号为AL－204)，购自上海跃进医疗器械厂;电子天平(型号为AL－204)，购自上海梅特勒－托利多仪器有限公司;恒温磁力搅拌器(型号为94－2)，购自上海梅颖浦仪器仪表有限公司;电子恒温水浴锅(型号为GKC－11)，购自上海金桥科析仪器厂;万用电炉(型号为MB－1)，购自北京科伟永兴仪器有限公司;原子吸收光谱仪(型号为PerkinElmerAAnalystTM800)，购自美国PerkinElmer公司。
2方法
2．1含镉蜂胶溶液的配制
称取蜂胶样品0．1g，剪成小颗粒，加入10mL无水乙醇，用玻璃棒搅拌。于30℃超声波中振荡60min后用滤纸过滤，取上层清液，备用。
2．2灯芯草纤维素黄原酸盐的制备
称取废弃中草药的烘干样3．0g，剪成碎末，加入15%氢氧化钠溶液50mL，用玻璃棒充分搅拌，然后于30℃恒温磁力搅拌器中搅拌碱化120min;将所得的浑浊液转入低速离心机中离心15min，倒出并回收上层黑液，下层固形物即为碱纤维素黄原酸盐;向碱纤维素黄原酸盐中加入10%氢氧化钠溶液50mL，用玻璃棒充分搅拌，转至恒温电磁搅拌器中继续搅拌10min;然后慢慢加入二硫化碳0．8mL，搅拌酯化60min;再加入5%的硫酸镁溶液10mL，继续搅拌10min;将混合物离心15min，倒出并回收上层黑液(略带黄色)，下层即为所得的固形物;用5%的硫酸镁和乙醇的混合液(硫酸镁与乙醇比为1∶1)对固形物进行抽滤，直到抽出液的pH值为中性时取出，趁软将抽滤物揉搓成直径约为3mm的小颗粒;于(50±2)℃在远红外快速干燥箱中烘干8h取出，即为灯芯草纤维素黄原酸盐，储存，备用。
2．3纤维素黄原酸盐对蜂胶中镉的静态吸附
向上述配制的10mL含镉蜂胶溶液中加入0．1g自制灯芯草纤维素黄原酸盐，于30℃在水浴恒温摇床中振荡吸附120min。用原子吸收光谱仪测定剩余镉浓度，从而研究不同蜂胶溶液中镉离子初始浓度、吸附温度、吸附时间、溶液pH值对镉吸附效果的影响，从而确定最佳的静态吸附条件。2．4湿法消解于蜂胶溶液中加入不同浓度的镉溶液，振荡均匀后置入四氟乙烯坩埚中，在电炉上加热，待蜂胶中乙醇慢慢挥发尽;坩埚温度降至室温，向坩埚中加入9mL浓硝酸、1mL高锰酸钾溶液，用玻璃棒轻微搅拌，放回电炉继续消解;待硝酸挥发殆尽，取出坩埚降至室温;加入10mL超纯水，充分搅拌，所得溶液即为不同浓度消解后的镉溶液。2．5指标的测定蜂胶中镉含量的测定采用原子吸收光谱法。
3结果与分析
3．1溶液中镉离子初始浓度对蜂胶中镉去除率的影响
随着溶液中镉离子初始浓度的增加，灯芯草纤维素黄原酸盐对镉的去除率呈逐渐下降的趋势，这是因为低浓度时，灯芯草纤维素黄原酸盐表面的吸附位点充足，其与溶液中镉离子数量的比值较大，吸附作用比较完全;对于吸附量而言，随着镉离子初始浓度的增加，吸附量逐渐增加，当镉离子初始浓度为200μg/L时，吸附量达到饱和。故对于0．1g灯芯草黄原酸盐，处理含镉蜂胶液时最佳的初始镉浓度约为200μg/L，此时平衡吸附量为10．7μg/g。
3．2温度对蜂胶中镉去除率的影响
由图2可知，随着温度的升高，灯芯草纤维素黄原酸盐对镉的去除率呈先上升后下降趋势，在30℃左右时，去除率最高，达52%，再升高温度将不利于镉的吸附，这可能是因为温度的升高增强了镉离子在溶液中的溶解能力，因此吸附反应中最佳吸附温度选择30℃比较适宜。
3．3pH值对蜂胶中镉去除率的影响
由图3可知，随着pH值的升高，灯芯草纤维素黄原酸盐对镉的去除率呈下降趋势，这说明对去除率的影响与镉的溶解度有关，pH值升高，溶解度下降，反而不易被吸附，而且蜂胶中的黄酮类化合物受溶液酸度影响较大，降低能有效避免活性成分发生分解或沉淀［13］。因此，综合考虑后确定最佳pH值选择4～5比较适宜。
3．4吸附时间对蜂胶中镉去除率的影响
在吸附时间为1分钟时，50%的镉被吸附去除，这是因为在吸附开始时，灯芯草纤维素黄原酸盐表面的吸附位点较多，容易吸附溶液中的镉离子，随着吸附的进行，在吸附时间为2分钟时吸附达52．5%，之后随着吸附时间的延长，去除率不再上升，吸附基本达饱和。
4结论
试验采用废弃的灯芯草制备灯芯草纤维素黄原酸盐，并研究灯芯草纤维素黄原酸盐用于吸附去除蜂胶中重金属镉的效果，同时探讨了静态吸附反应中镉离子初始浓度、吸附时间、溶液pH值和吸附温度这4个因素对镉去除率的影响，并得出如下结论:1)当向10mL含镉浓度为200μg/L的蜂胶溶液中加入0．1g的灯芯草纤维素黄原酸盐，并调节蜂胶溶液的pH值为4．0～4．5，恒温(30℃)振荡吸附5min，该吸附剂对蜂胶中镉的去除率为52．5%。在静态吸附试验中，灯芯草纤维素黄原酸盐对镉的饱和吸附量为10．7μg/g。2)废弃中草药灯芯草经化学改性后，对蜂胶中镉的吸附具智能农业论文有良好的选择性和适用性，这不仅为降低蜂胶中重金属镉含量提供了一种新的技术方法，也为废弃中草药的资源化利用提供了新的思路。
作者：李波 张洛红 李莹 单位：西安工程大学 环境与化学工程学院
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