专利名称：层析柱制备及有机物分离实验中洗脱废液再生的实验方法
技术领域：
本发明涉及层析分离技术领域，具体地说是层析柱的制备、有机物的分离及洗脱废液的再生技术领域。
背景技术：
层析柱制备及有机物分离实验是高校制药工程、化工工艺、生物技术、药物制剂等专业学生实验课程之一。层析柱制备及有机物分离实验中，需要配制两种洗脱液，第一洗脱液为“甲醇三氯甲烷重量比为I : 9的溶液”，第二洗脱液为“甲醇三氯甲烷重量比为I : I的溶液”分别对“甲基红和溴甲酚绿溶液”的混合试样进行洗脱。实验后相应产生两种废液“甲醇三 氯甲烷重量比^ I 9及微量甲基红”的第一洗脱废液和“甲醇三氯甲烷重量比^ I I及微量溴甲酚绿”的第二洗脱废液。甲醇、三氯甲烷都是有毒且易挥发的化合物，能污染空气、土壤、河流、地下水，处置不当会给周边环境都带来很大危害。三氯甲烷是有机溶剂，对普通的塑料排水管溶蚀作用严重，会使管道严重变形焊缝开裂。所述的废液一直依赖化学废弃物处置的公司处置，校方要为此承担高额的处置费用。在《三废治理与利用》(冶金工业出版社编者三废治理与利用编委会2001-12-01)一书中介绍的废物处理的指导性方法“(I)相的分离；(2)特定组分的分离；(3)化学转化或生物转化处理的必要性；(4)不经过预处理分离废物的可能性。”及“实验室处理废液的一般原则”中规定“在证明废弃物已相当稀少而又安全时，可以排放到大气或排水沟中；尽量浓缩废液，使其体积变小，放在安全处隔离储存；利用蒸馏、过滤、吸附等方法，将危险物分离，而只弃去安全部分”以上介绍治理废液的方法都是围绕如何逐一分离出各种危险物或分别转化成无害物，因而长期以来人们对废液治理习惯于采用逐一分离出各种危险物或分别转化为无害物排放的方法。由于甲醇、三氯甲烷的沸点分别为64. 65°C和61. 2°C很接近，常规蒸馏的方法会产生共沸，难于将二者分离。长期以来人们渴望解决含有甲醇和三氯甲烷的混合废液问题，常常遵循“逐一分离有害物或把有害物转化为无害物安全排放”的废液处理原则，提出解决方案。在“从氯仿(“三氯甲烷”的俗称，下同)与甲醇混存的废液中回收并纯化氯仿的技术介绍”(《白求恩医科大学学报》1989年第05期作者马兴元，宋长春)一文中公开的氯仿的分离回收方法是采用水洗和加氯化钙除醇脱水的方法回收氯仿，氯仿回收率=90%，虽然回收了氯仿，但会产生新的水洗甲醇的废液和含甲醇的氯化钙废渣。在“氯仿与甲醇的回收”(《泰山医学院学报》1986年02期作者周广礼)一文的回收方法，前提是混有少量甲醇的氯仿溶液或是混有少量氯仿的甲醇溶液，前者也是水洗除醇再加生石灰除去水，后者直接加生石灰过滤蒸馏的方法，同样会产生新的废液和废渣。此两篇文章对该问题也没有得到彻底的解决。除此之外至今还未见有其他行之有效的彻底处理所述的废液的方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种简单且经济的实现对所述废液有效处理的技术方案。本发明的思路不同于惯常采用逐一分离出各种危险物的方法，而是采用将组成为“甲醇三氯甲烷重量比 I 9及微量甲基红”的第一洗脱废液中“甲醇和三氯甲烷”两种组分一起分离出来的方法。同理对组成为“甲醇三氯甲烷重量比^ I I及微量溴甲酚绿”第二洗脱废液也采用两种组分一起分离出来的方法。本发明采用的技术方案是采用常压油浴或水浴蒸馏的方法同时提取甲醇和三氯甲烷两组分的混合液。本发明的依据为分别将所述的第一洗脱废液和第二洗脱废液用本发明的方法提取，第一洗脱废液经常压蒸馏后，得到的甲醇和三氯甲烷两组分混合液甲醇三氯甲烷重量比 I 9 ;第二洗脱废液经常压蒸馏后得到的甲醇和三氯甲烷两组分混合液甲醇三氯甲烷重量比 I I。用该两种试液与分析纯配制的第一洗脱液和第二洗脱液，通过“层析柱制备及有机物分离实验”分别进行洗脱对比，结果完全一致(参见附图2 7)。因此，经本发明处理的废液可以循环用于层析柱制备及有机物分离实验中。即所述的第一洗脱废液和第二洗脱废液通过常压蒸馏得到再生。本发明所采用的常压恒温油浴或水浴蒸馏的具体步骤如下将层析柱制备及有机物分离实验中产生的含有甲醇三氯甲烷重量比 I 9及微量甲基红的的第一洗脱废液全部回收备用；再将含有甲醇三氯甲烷重量比 I : I及微量溴甲酚绿的第二洗脱废液全部回收备用。(I)对第一洗脱废液的再生a、取第一洗脱废液置于单口烧瓶中，安装三通蒸馏头，三通蒸馏头上方插入温度计并用胶塞密封，侧口连接冷凝管；b、冷凝管通过接液管连接单口回收瓶回收馏出液；C、将单口烧瓶置于油浴或水浴中加热，油浴或水浴温度恒温控制在8(T85°C，加热至汽化；d、保持油浴温度8(T85°C不变，至蒸馏结束，截取53飞5°C的全部馏分。e、称取回收的馏分，计算第一洗脱废液的回收率；f、分别取分析纯的甲醇、三氯甲烷用气相色谱仪测定，分别记录保留时间；g、将第一洗脱废液蒸馏后的回收试液用气相色谱仪测定，通过与标准分析纯的保留时间对比，测定其中甲醇与三氯甲烷的含量；h、若符合第一洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : 9的比例，则第一洗脱废液的再生完成；i、由于甲醇、三氯甲烷的饱和蒸汽压不同，甲醇的饱和蒸汽压13.33 (21.2°C)三氯甲烷的饱和蒸汽压13. 33 (10. 40C )，经多次循环后，或因环境因素影响，饱和蒸汽压高的三氯甲烷会因较多的挥发会与初始制备的甲醇三氯甲烷重量比为I:9比例产生偏差，经蒸馏的回收液，若测定结果与第一洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : 9的比例产生偏差，再进行调配，使甲醇三氯甲烷重量比为I : 9完成第一洗脱废液的再生；
(2)对第二洗脱废液的再生取第二洗脱废液置于单口烧瓶中，安装三通蒸馏头，三通蒸馏头上方插入温度计并用胶塞密封，侧口连接冷凝管；重复步骤(I)对第一洗脱废液的再生的ITg步骤，h、经蒸馏的回收液若符合第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : I的比例，则第二洗脱液的再生完成；i、经蒸馏的回收液若测定结果与第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比I : I的比例产生偏差，再进行调配，使甲醇三氯甲烷重量比为I : I完成第二洗脱废液的再生。用本发明的方法得到的再生洗脱液的回收率> 99. 3%本发明具有如下有益效果I、解决了长期以来渴望解决的洗脱废液的处理问题，废液回收率> 99. 3%社会效
益显著；2、非但回收废液> 99.3%，废液经再生后，可全部转化为所述实验中的洗脱液使用，收到了预料不到的技术效果；3、保障实验室的排水系统免受有机溶剂废液溶蚀的损害；4、节省求助化学废弃物处置的公司处置所承担的费用；5、避免收集的废液在危险品仓库长期积存所占用的人力和场所资源；6、本发明所提供的解决方案简单而经济，对于本领域的技术人员，按照说明书的操作即可实现，所述的回收再生装置就地取材，所用仪器设备均是实验室现有的常规仪器；7、通过对洗脱废液的回收再生，可强化学生的环保意识。
图I为本发明蒸馏装置示意2为第一洗脱液气相色谱分析3为第一洗脱废液气相色谱分析4为第一洗脱再生液气相色谱分析5为第二洗脱液气相色谱分析6为第二洗脱废液气相色谱分析7为第二洗脱再生液气相色谱分析图
图I中I、铁架台A，2、胶塞，3、温度计，4、三通蒸馏头，5、冷凝管，6、冷凝管冷却水出口，7、铁夹A，8、铁架台B，9、接液管，10、接液管通气孔，11、单口回收瓶，12、冷凝管冷却水进口，13、温度传感器，14、自动加热盘，15、油浴锅，16、单口烧瓶，17、铁夹B。
具体实施例方式实施例Ia、取第一洗脱废液置于单口烧瓶中，安装三通蒸馏头，三通蒸馏头上方插入温度计并用胶塞密封，侧口连接冷凝管；b、冷凝管通过接液管连接单口回收瓶回收馏出液；
C、将单口烧瓶置于油浴或水浴中加热，油浴或水浴温度恒温控制在80±1°C，加热至汽化；d、保持油浴温度80±1°C不变，至蒸馏结束，截取53飞5°C的全部馏分。e、称取回收的馏分，计算第一洗脱废液的回收率；f、分别取分析纯的甲醇、三氯甲烷用气相色谱仪测定，分别记录保留时间；g、将第一洗脱废液蒸馏后的回收试液用气相色谱仪测定，通过与标准分析纯的保留时间对比，测定出其中甲醇与三氯甲烷的含量；h、若符合第一洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : 9的比例，则第一洗脱废液的再生完成；i、若测定结果与第一洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : 9的比例产生偏差，再 进行调配，使甲醇三氯甲烷重量比为I : 9完成第一洗脱废液的再生；实施例2重复实施例I中的a、b步骤；C、将单口烧瓶置于用油浴或水浴中加热，油浴或水浴温度恒温控制在83±1°C，力口热至汽化；d、保持油浴温度83±1°C不变，至蒸馏结束，截取53飞5°C的全部馏分；重复实施例I中e i步骤。实施例3重复实施例I中的a、b步骤；C、将单口烧瓶置于用油浴或水浴中加热，油浴或水浴温度恒温控制在85±1°C，力口热至汽化；d、保持油浴温度85±1°C不变，至蒸馏结束，截取53飞5°C的全部馏分；重复实施例I中e i步骤。实施例4a、取第二洗脱废液置于单口烧瓶中，安装三通蒸馏头，三通蒸馏头上方安装温度计并用胶塞密封，侧口连接冷凝管；重复实施例I中的ITd步骤；e、称取回收的馏分，计算第二洗脱废液的回收率；f、分别取分析纯的甲醇、三氯甲烷用气相色谱仪测定，分别记录保留时间；g、将第二洗脱废液蒸馏后的回收试液用气相色谱仪测定，通过与标准分析纯的保留时间对比，测定其中甲醇与三氯甲烷的含量；h、若符合第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : I的比例，则第二洗脱废液的再生完成；i、若测定结果与第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : I的比例产生偏差，再进行调配，使甲醇三氯甲烷重量比为I : I完成第二洗脱废液的再生。实施例5a、取第二洗脱废液置于单口烧瓶中，安装三通蒸馏头，三通蒸馏头上方安装温度计并用胶塞密封，侧口连接冷凝管；重复实施例I中的b步骤；
C、将单口烧瓶置于用油浴或水浴中加热，油浴或水浴温度恒温控制在83 土 1°C，加热至汽化；d、保持油浴温度83±1°C不变，至蒸馏结束，截取53飞5°C的全部馏分。e、称取回收的馏分，计算第二洗脱废液的回收率；重复实施例I中的f步骤；g、将第二洗脱废液蒸馏后的回收试液用气相色谱仪测定，通过与标准分析纯的保留时间对比，测定出其中甲醇与三氯甲烷的含量；h、若符合第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : I的比例，则第二洗脱废液的再生完成； i、若测定结果与第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : I的比例产生偏差，再进行调配，使甲醇三氯甲烷重量比为I : I完成第二洗脱废液的再生。实施例6a、取第二洗脱废液置于单口烧瓶中，安装三通蒸馏头，三通蒸馏头上方安装温度计，侧口连接冷凝管；重复实施例I中的b步骤；C、将单口烧瓶置于用油浴或水浴中加热，油浴或水浴温度恒温控制在85±1°C，力口热至汽化；d、保持油浴温度85±1°C不变，至蒸馏结束，截取53飞5°C的全部馏分。e、称取回收的馏分，计算第二洗脱废液的回收率；重复实施例I中的f步骤；g、将第二洗脱废液蒸馏后的回收试液用气相色谱仪测定，通过与标准分析纯的保留时间对比，测定出其中甲醇与三氯甲烷的含量；h、若符合第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : I的比例，则第二洗脱废液的再生完成；i、若测定结果与第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I : I的比例产生偏差，再进行调配，使甲醇三氯甲烷重量比为I : I完成第二洗脱废液的再生。除说明书所述的技术特征外均为本领域技术人员的已知技术。
权利要求
1.层析柱制备及有机物分离实验中洗脱废液再生的实验方法，其特征在于，对于层析柱制备及有机物分离实验中产生的的第一洗脱废液和的第二洗脱废液分别采用常压油浴或水浴蒸馏的方法再生，常压油浴或水浴蒸馏的具体步骤如下 (1)对第一洗脱废液的再生 a、取第一洗脱废液置于单口烧瓶中，安装三通蒸馏头，三通蒸馏头上方插入温度计并用胶塞密封，侧口连接冷凝管； b、冷凝管通过接液管连接单口回收瓶回收馏出液； C、将单口烧瓶置于油浴或水浴中加热，油浴或水浴温度恒温控制在8(T85°C，加热至汽化； d、保持油浴温度8(T85°C不变，至蒸馏结束，截取53飞5°C的全部馏分； e、称取回收的馏分，计算第一洗脱废液的回收率； f、分别取分析纯的甲醇、三氯甲烷用气相色谱仪测定，分别记录保留时间； g、将第一洗脱废液蒸馏后的回收试液用气相色谱仪测定，通过与标准分析纯的保留时间对比，测定其中甲醇与三氯甲烷的含量； h、若符合第一洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I: 9的比例，则第一洗脱液废液的再生完成； i、若测定结果与第一洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I: 9的比例产生偏差，再进行调配，使甲醇三氯甲烷重量比为I : 9完成第一洗脱废液的再生； (2)对第二洗脱废液的再生 a、取第二洗脱废液置于单口烧瓶中，安装三通蒸馏头，三通蒸馏头上方插入温度计并用胶塞密封，侧口连接冷凝管； C、将单口烧瓶置于油浴或水浴中加热，油浴或水浴温度恒温控制在8(T85°C，加热至汽化； d、保持油浴温度8(T85°C不变，至蒸馏结束，截取53飞5°C的全部馏分； e、称取回收的馏分，计算第二洗脱废液的回收率； f、分别取分析纯的甲醇、三氯甲烷用气相色谱仪测定，分别记录保留时间； g、将第二洗脱废液蒸馏后回收的试液用气相色谱仪测定，通过与标准分析纯的保留时间对比，测定其中甲醇与三氯甲烷的含量； h、若符合第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I: I的比例，则第二洗脱液废液的再生完成； i、若测定结果与第二洗脱液甲醇三氯甲烷重量比为I: I的比例产生偏差，再进行调配，使甲醇三氯甲烷重量比为I : I完成第二洗脱废液的再生。
2.如权利要求I所述的第一洗脱液其特征在于甲醇三氯甲烷重量比为I: 9的混合液。
3.如权利要求I所述的第二洗脱液其特征在于甲醇三氯甲烷重量比为I: I的混合液。
4.如权利要求I所述的第一洗脱废液其特征在于第一洗脱废液是含有甲醇三氯甲烷重量比^ I 9及微量甲基红的混合液。
5.如权利要求I所述的第二洗脱废液其特征在于第二洗脱废液是含甲醇三氯甲烷重量比^ I : I及微量溴甲酚绿的混合液。
全文摘要
本发明涉及层析技术领域。在层析柱制备及有机物分离实验中产生的洗脱废液为含有甲醇和三氯甲烷及微量有机物的混合液，甲醇和三氯甲烷都是有毒化合物，处置不当会给周边环境都带来很大危害。本发明采用常压蒸馏的方法使洗脱废液再生，循环利用。本发明具有如下有益效果废液回收率＞99.3%社会效益显著；保障实验室的排水系统不受三氯甲烷这种有机溶剂溶蚀的损害；节省化学废弃物处置承担的费用；避免收集的废液长期积存占用大量的人力场所资源，本发明的方法简单且经济，该装置所用仪器设备均是实验室现有的常规仪器。
文档编号C02F1/04GK102701302SQ20121020112
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月18日 优先权日2012年6月18日
发明者张燕霞, 戚玉华, 许崇娟, 马晶 申请人:济南大学