摘 要:分光光度法測定不同分子量聚乙二醇的濃度,一般有氯化鋇法和Dragendoff 試劑法。分光光度法具有儀器設(shè)備簡單、操作簡便等特點。本文采用氯化鋇法,在一定條件下測定水溶液中不同分子量的聚乙二醇的濃度。利用該方法簡單快捷,可以用于實際生產(chǎn)中標定分離膜的分離性能。
關(guān)鍵詞:分光光度法 聚乙二醇 膜分離技術(shù)
中圖分類號:O657.32 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(b)-0126-02
材料、能源和信息被譽為是當代工業(yè)的三大支柱,其中的材料則是工業(yè)的基礎(chǔ)。在種類繁多的功能性新材料中,功能膜是近年來最受關(guān)注者之一。功能膜大致可分成人工膜和生物膜兩大類;而分離膜則是應(yīng)用最為廣泛,種類最為多樣的功能膜。20試世紀60年代以來,微濾、反滲透、納濾、透析及氣體分離等膜分離相繼得以迅速發(fā)展[1]。
在新型過濾分離膜產(chǎn)品的開發(fā)過程中,需要對其分離性能進行表征[2]。聚乙二醇(PEG)的規(guī)格齊全,測試所需試劑價格低廉,可以滿足作為表征試劑的要求。以分子量為2000及以下的聚乙二醇作為表征試劑,利用分光光度法來測定過濾膜對不同分子量聚乙二醇的截留效果,是相對便捷且可以推廣使用的方法。
1 實驗部分
1.1 實驗儀器和試劑
實驗儀器:UV-2102PC型紫外可見分光光度計,尤尼柯(上海)儀器有限公司;100 ml容量瓶,若干;1000 ml容量瓶,若干;不同規(guī)格移液管,若干;10 ml具塞刻度試管,若干;燒杯、玻璃棒等。
實驗試劑:碘、碘化鉀、氯化鋇,分析純;分子量分別為400,600,800,1000,2000的聚乙二醇(PEG),分析純;純水。
1.2 實驗方法
準確配制1000 mg/L不同分子量的聚乙二醇溶液備用;配制質(zhì)量分數(shù)5%的BaCl2標準溶液,0.05 mol/L的I2標準溶液備用。
移液管準確量取一定量的聚乙二醇標準溶液,分別加入1.2 ml的BaCl2標準溶液和1.0 mlI2標準溶液,并將其稀釋成一定倍數(shù)后,制得一定濃度的待測溶液。
UV-2102PC型紫外可見分光光度計為2 nm光譜帶寬。在實驗過程中,采用蒸餾水為空白實驗組,用作參比溶液。將已經(jīng)加入顯色劑的待測溶液進行紫外檢測操作,適宜的吸光度范圍為0.2~0.8。
2 實驗結(jié)果與討論
2.1 標準曲線的制作
以PEG400的標準曲線制作為例,利用移液管移取一定量1000 mg/L的PEG400溶液,分別稀釋于100 ml容量瓶中,使其濃度分別為0,5,10,15,20 mg/L的PEG400標準溶液。準確移取不同濃度的聚乙二醇標準溶液各5.0 ml,置于已洗凈的10ml具塞刻度試管中;分別加入1.0 ml0.05 mol/L的I2標準溶液,以及1.2 ml5%的BaCl2標準溶液;加入蒸餾水,稀釋至刻度。在610 nm波長下,測定其吸光度與濃度之間的關(guān)系,繪制PEG400吸光度—濃度的標準曲線。其余各分子量聚乙二醇操作方法雷同,部分所作標準曲線如圖1,圖2所示。
實驗數(shù)據(jù)顯示聚乙二醇吸光度—濃度有良好的線性關(guān)系,各分子量樣品的線性相關(guān)系數(shù)R2均大于0.99。結(jié)果表明,使用該方法對表征過濾膜的分離性能,具有較高的精確度,可以滿足時下對于過濾膜截留性能的測定。
2.2 實驗條件的選擇
2.2.1 顯色劑I2用量的影響
樣品使用濃度為5.0 mg/L的PEG1000標準溶液,顯色劑BaCl2標準溶液的使用量為1.2 ml,加入不同體積的I2標準溶液,在610 nm波長下測定其吸光度,結(jié)果如圖3所示。
實驗結(jié)果顯示:在一定范圍內(nèi),隨著碘使用量的增加,吸光度數(shù)值也在增大;當?shù)馐褂昧砍瞿骋环秶鷷r,吸光度呈現(xiàn)下降趨勢,且出現(xiàn)波動的情況。參考文獻[2],同時綜合考慮吸光度的強度和穩(wěn)定性,本實驗選擇I2標準溶液的使用量為1.0 ml。
2.2.2 顯色劑BaCl2用量的影響
樣品使用濃度為5.0 mg/L的PEG1000標準溶液,顯色劑I2標準溶液的使用量為1.0 ml,加入不同體積的BaCl2標準溶液,在610 nm波長下測定其吸光度,結(jié)果如圖4所示。
實驗結(jié)果顯示:在較小范圍內(nèi),隨著BaCl2的使用量的增加,吸光度呈快速上升趨勢;當BaCl2使用量達到某一數(shù)值時,吸光度降低并保持有一定的穩(wěn)定性;當BaCl2較大時,吸光度呈現(xiàn)下降趨勢。參考文獻[3],同時綜合考慮吸光度的強度和穩(wěn)定性,本實驗選擇BaCl2標準溶液的使用量為1.2 ml。
2.2.3 顯色時間的影響
樣品使用濃度為5.0 mg/L的PEG2000標準溶液,顯色劑使用量為I2標準溶液1.0mL,BaCl2標準溶液1.2 ml,在620 nm波長下掃描,吸光度—時間曲線如圖5所示。
實驗結(jié)果顯示:在10 min之內(nèi),吸光度隨著時間小幅上升,在10~30 min時間段內(nèi)穩(wěn)定在峰值,當顯色時間大于30 min時,吸光度呈現(xiàn)下降趨勢。在實際操作中,可以根據(jù)所需精確度,選擇相對適宜的顯色時間。在本組實驗中,顯色時間基本選擇15 min左右。
3 結(jié)語
上述實驗表明,在濃度小于10 mg/L濃度范圍內(nèi),聚乙二醇(PEG)標準曲線的線性關(guān)系較好,用于檢測分析的準確度和精確度較高,可以滿足對過濾膜分離性能的測定。同時無論是聚乙二醇,還是該方法使用的所需試劑藥品,均易于購買且價格低廉。綜上,以聚乙二醇作為標準物質(zhì),利用分光光度法來表征過濾膜的分離性能,操作簡單、穩(wěn)定性好,可以加以有效利用。
參考文獻
[1]王學(xué)松.現(xiàn)代膜技術(shù)及其應(yīng)用指南[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.
[2]劉海霞,張浩勤,劉金盾,等.分光光度法測定不同分子量聚乙二醇濃度[J].河南化工,2004,5:36-37.
[3]武少華,何宏,袁淑琴,等.氯化鋇法及其在聚砜超濾膜性能測定中的應(yīng)用[J].水處理技術(shù),1995,21(4):193-197.
[4]中國標準出版社第五編輯室.膜技術(shù)標準匯編[M].2版.北京:中國標準出版社,2010.