实验二 有机物的正辛醇-水分配系数
一、实验目的
1.了解有机物正辛醇-水分配系数（KOW）的环境化学意义。
2.掌握振荡法测定有机物的正辛醇-水分配系数的方法。
3.熟练使用紫外-可见分光光度计。
二、实验原理
正辛醇-水分配系数是平衡状态下化合物在正辛醇相和水相中浓度的比值，即：
（3-2）
式中 KOW——分配系数；
CO——平衡时有机化合物在正辛醇相中的浓度，μg/mL；
CW——平衡时有机化合物在水相中的浓度，μg/mL。
本实验采用振荡法使结晶紫在正辛醇相和水相中达平衡后，进行离心，测定水相中结晶紫的浓度，由此求得分配系数。
（3-3）
式中 CO——起始时有机化合物在正辛醇相中的浓度，μg/mL；
CW——平衡时有机化合物在水相中的浓度，μg/mL；
VO、VW——分别为正辛醇相和水相的体积，mL。
三、仪器与试剂
1.仪器
（1）紫外可见分光光度计。
（2）恒温振荡器。
（3）离心机。
（4）具塞比色管（10mL，25mL）。
（5）玻璃注射器（5mL）。
2.试剂
（1）正辛醇（分析纯）。
（2）乙醇（95%，分析纯）。
（3）结晶紫（分析纯）。
3.结晶紫标准母液：称取1.000g结晶紫，用蒸馏水溶解于1000mL烧杯中，仔细转移至1000mL容量瓶中，此溶液浓度为1000mg/L，储存，备用。
4.结晶紫标准使用液：取上述结晶紫母液，用蒸馏水稀释，配置成10mg/L的结晶紫使用液。
5.溶剂的预饱和
将200mL正辛醇与2000mL二次蒸馏水在振荡器上振荡24h，使二者相互饱和，静置分层后，两相分离，分别保存备用。
称取0.040g的结晶紫溶于被水饱和的正辛醇中，用被水饱和的正辛醇稀释定容至100mL的容量瓶中，该溶液结晶紫浓度为400mg/L。
四、实验步骤
1.绘制标准曲线
在6只25mL容量瓶中各加入10mg/L的结晶紫标准使用液0、1.00mL、2.00mL、4.00mL、5.00mL、10.00mL，用水稀释至刻度、摇匀。在可见分光光度计波长540nm处，以水为参比，测定吸光度值。利用所测得的标准系列的吸光度值对浓度作图，绘制标准曲线（A-C）。
2.平衡时间的确定及分配系数的测定
分别移取1.00mL已经配制的400mg/L结晶紫正辛醇溶液于6个10mL容量瓶中，用上述处理过的被正辛醇饱和的水稀释至刻度。盖紧塞子，置于恒温振荡器上，分别振荡0.5h、1.0h、1.5h、2.0h、2.5h和3.0h，离心分离，用可见分光光度计在540nm处测定水相中结晶紫的吸光度。
取水样时为避免正辛醇污染，可用带针头的玻璃注射器移取水样。首先在玻璃注射器内吸入部分空气，当注射器通过正辛醇相时，轻轻排出空气，当水相中已吸取足够的溶液时（2mL左右），迅速抽出注射器。卸下针头后，即可获得无正辛醇的水相。
五、实验结果记录与整理
1.结晶紫的标准曲线数据记录见表3-3。
表3-3 结晶紫的标准曲线
2.吸附平衡时间的确定数据记录见表3-4。
表3-4 吸附平衡时间的确定
六、数据处理
1.根据不同时间化合物在水相中的浓度，绘制化合物平衡浓度随时间的变化曲线，确定实验所需的平衡时间。
2.利用达到平衡时化合物在水相中的浓度，计算化合物的正辛醇-水分配系数。
七、思考题
1.正辛醇-水分配系数的测定有何意义？
2.振荡法测定化合物的正辛醇-水分配系数有哪些优缺点？
双语词汇
正辛醇-水分配系数 octanol-water partition co-efficient
实验原理experimental principle
数据处理data processing
平衡状态equilibrium state
平衡时间equilibrium time
生物毒性biological toxicity
生态风险评估ecological risk assessment
多环芳烃（PAHs）polycyclic aromatic hydrocarbons
知识拓展
反相液相色谱法测定农药的正辛醇/水分配系数
农药的正辛醇/水分配系数（KOW）能够反映农药的亲脂性/亲水性的大小，是研究农药环境行为和多种环境数学模型的重要参数。农药KOW的实验测定方法主要有摇瓶法、反相液相色谱法、反相薄层色谱法、慢搅拌法、产生柱法和电极法等。
反相液相色谱法是一种常用的非直接测定KOW的方法，通常是以C18柱作为固定相，以甲醇（或乙醇）/水为流动相。首先测定已知KOW值的一系列物质和受试物在该色谱条件下的保留时间或保留体积，然后以lgKOW对相应的容量因子k'的lgk'值（或保留体积）进行线性拟合。根据受试物的lgk'值和对应的拟合直线，求出受试物的lgKOW值。反相液相色谱法具有省时、重现性好的特点，对受试物纯度无严格要求，在不影响色谱峰分离的条件下，可以多种受试物混合后进样测定。适宜测定的lgKOW范围为0～6。反相液相色谱法是一种间接方法，需要有一系列lgKOW已知的物质来测得工作曲线。