显色体系的选择:硼酸介质:40 g硼酸溶于1 L 水中,碘-碘化钾溶液:升华过的碘l2.7 g及25 g 碘化钾溶于蒸馏水中,稀释至1 L。
硼酸浓度对吸光度的影响:在其他条件不变的情况下,4%硼酸用量在6.00 mL~20.00 mL范围内,淀粉与碘形成的络合物的吸光度基本不变,而 PVA与碘形成的络合物的吸光度开始逐渐上升。
硼酸用量在l2.00 mL-20.00 mL范围内,吸光度基本上不变。实验选用4% 硼酸溶液l5.00 mL。
碘用量对吸光度的影响:碘溶液用量在2.00 mL~4.00 mL范围内时,PVA与碘形成络合物的吸光度变化甚小,实验选用2.00 mL碘-碘化钾溶液。
参考PVA和淀粉吸收光谱图及双波长等吸光度点作图法,选取λ2=624/nm作为测定混合组分中 PVA的测定波长,选定参比波长λ1=500 nm。
于奕峰等 对双波长分光光度法测定退浆废水中聚乙烯醇和淀粉浓度进行了研究。
显色体系的选择:硼酸介质:24.72 g硼酸溶于 1 L水中,碘-碘化钾溶液:升华过的碘12.7 g及25 g碘化钾溶于蒸馏水中,稀释至1 L。
硼酸浓度对吸光度的影响:实验结果表明,在其它条件不变的情况下,硼酸用量在5.00 mL~2O.00mL范围内,淀粉与碘形成的络合物的吸光度基本不变,而PVA与碘形成的络合物的吸光度逐渐上升,但硼酸量大时,PVA极易絮凝析出,故选择硼酸用量为5.00 mL较佳。
碘用量对吸光度的影响:碘溶液用量在2.00 mL~4.00 mL范围内时,PVA和淀粉与碘形成的络合物的吸光度变化甚小,但碘溶液用量的增加使最大吸收波长紫移,综合考虑选择碘用量为2.00 mL 为宜。
参考PVA和淀粉吸收光谱图及双波长等吸光度点作图法,选取λ2=660 nm作为测定混合组分中 PVA的测定波长,选定参比波长λ1=500 nm。表2列出了两位研究者应用双波长分光光度测量的操作条件及测量范围。
2 问题与讨论
现阶段定量测量退浆废水中PVA的方法主要是分光光度法,根据波长的选择方式分为单波长和双波长两种。
单波长分光光度法测量PVA,操作较简便。废水中无干扰组分或含量相对较低时,测量结果较准确。目前,在测量规范问题上仍有以下几个问题:
(1)在选择显色体系和显色剂加入量的问题上,目前研究者选择差异较大,主要原因是吸光度的大小所受影响因素较多。研究时一般采用简单对比法:控制多个参数,改变一个参数得出该参数最优条件,接着固定该参数继续使用简单对比法得出其它最优参数条件。该法选择的试验条件代表性较差,单个数据的简单比较不能剔除多个干扰因素产生的误差。具体表现在两个方面:①如何控制显色剂的加入量:能够使其与PVA完全络合显色又不至于过量太多。②在研究显色体系的影响前必须先确定一个测量波长才能测定吸光度,然而测量波长的选择又依赖于显色体系的确定后光谱扫描得到,这就使得问题的研究变得复杂起来。笔者建议预先选定一个测量波长,然后使用正交试验结合统计原理得出最佳显色条件。
(2)测量波长通常选用690 nm。在显色条件确定后,做标准曲线时选用最大PVA标准浓度进行光谱扫描得出最大吸收波长作为测量波长。显色时间一般选择10 min-20 min即可。
(3)目前研究者普遍认为在PVA浓度较低时 (一般小于100 mg/L),应用分光光度法测量结果可靠。董丽娟在其硕士论文中采用PVA溶液梯度为 100 mg/L-1 000 mg/L测量吸光度,绘制标准曲线,得到了较高拟合度的吸光度A-PVA浓度工作曲线。分光光度法测量物质的浓度时,吸光度应在一个合适的范围内,测量结果才准确可靠。退浆废水中PVA浓度较高时,采用稀释到合适的浓度范围时测量效果最佳,但当稀释倍数太大时,由于稀释和测量中难免产生误差,会导致测量结果误差被放大。因此,选择合适的PVA浓度测定范围有待于研究,稀释废水时必须谨慎,尽量减小实验误差。
(4)退浆废水中普遍存在较高浓度的淀粉或变性淀粉,因此在定量测量PVA时需消除淀粉的干扰。研究者认为可以使用盐酸酸化水解的方法,有报道采用0.2 moL/L的HC1回流1.5 h,将混合溶液中的淀粉消解可以去除对PVA的干扰。实验表明,分光光度法测量时受样品pH值影响较大,因此废水水样经过盐酸水解后需调节pH值。
对于双波长分光光度法测量PVA时,通过选取合适的测定波长和参比波长可以有效地消除淀粉的干扰。同单波长分光光度法相比,双波长测定时同样有显色体系的选择问题,测定波长和参比波长的选择十分重要。规范两个波长的关键是显色体系的确定和光谱扫描时选定的PVA浓度。
现阶段退浆废水中PVA的定量测量,分光光度法是一种有效、可行的方法。如何规范显色体系、测量波长(双波长中测量波长和参比波长)、PVA测量范围等条件是研究的关键。我们相信随着研究的深人,这些问题将会得到有效的解决。