分光光度法测定纳滤膜对聚乙二醇的截留率

1、分光光度法测定纳滤膜对聚乙二醇的截留率摘要:利用分光光度法可以准确且便捷的测定不同分子量聚乙二醇(PEG)水溶液的浓度；而利用不同分子量的聚乙二醇水溶液可以检测过滤膜的分离性能。本文在利用分光光度法测定聚乙二醇水溶液的实验基础上，初步研究了纳滤膜对不同分子量聚乙二醇的截留率。关键词:分光光度法聚乙二醇纳滤膜截留率DeterminationofNanofiltrationMembraneRejectionCoefficientofPolyethyleneGlycolbySpectrophotometry©Abstractsisconvenientandaccuratefordeterm

2、inationfordifferentmolecularweightpolyethyleneglycol(PEG)aqueoussolutionconcentrationbyspectrophotometry.Andwecanusethismethodtodeterminetheseparationperformaneeofthefiltermembranes.Thispaperresearchtherejectioncoefficientforthedifferentmolecularweightpolyethyleneglycolofnanofiltrationmembrane,which

3、isbasedontheexperimentsfordeterminationforpolyethyleneglycolaqueoussolutionconcentrationbyspectrophotometry.Keywords:spectrophotometry;polyethyleneglycol(PEG);nanofiltrationmembrane;rejectioncoefficient材料是当代工业三大支柱之一，在名目众多的新材料中，功能膜近年来备受业界学者关注；而分离膜则是研究相对深入，应用最为广泛的功能膜。纳滤膜是20世纪80年代末期问世的新型分离膜。纳滤膜的截留分子量约为

4、2002000,介于反渗透膜与超滤膜之间1;其分离过程操作压力一般低于1.5MPa,最低可以为0.5MPa2;对于极性（或荷电）溶质，纳滤膜的截留率是由静电作用和位阻效应共同决定；而对于非极性溶质，其截留率由位阻效应决定。所以纳滤膜对中性分子的截留特性是以筛分机理为基础的，主要取决于纳滤膜的膜孔尺寸2。参考文献3在利用分光光度法测定聚乙二醇水溶液浓度的实验基础上，本文利用分光光度法初步研究了纳滤膜对中性物质聚乙二醇（PEG）的截留率。1实验部分1.1实验仪器和试剂实验仪器：UV-2102PC型紫外可见分光光度计，尤尼柯（上海）仪器有限公司;膜片测试装置，杭州北斗星膜制品有限公司提供；100ml

5、容量瓶，若干;1000ml容量瓶，若干;不同规格移液管，若干;10ml具塞刻度试管,若干;烧杯、玻璃棒等。实验试剂和膜片：碘、碘化钾、氯化钡,分析纯；分子量分别为400,600,800,1000,2000的聚乙二醇（PEG）,分析纯；纳滤膜杭州北斗星膜制品有限公司制造，脱盐率为50%55%,pH的操作范围是211,极限操作压力600psi（4.12MPa）4;纯水。1.2实验方法标准曲线的制作配制1000mg/L不同分子量的聚乙二醇溶液备用；精确配制质量分数5%的BaCI2标准溶液,0.05mol/L的12标准溶液。移液管准确量取一定量的聚乙二醇标准溶液，分别加入一定量的BaCI2标准溶液和I

6、2标准溶液，并将其稀释成一定倍数后，制得一定浓度的待测溶液。UV-2102PC型紫外可见分光光度计为2nm光谱带宽。在实验过程中，采用蒸馏水为空白实验组，用作参比溶液。将已经加入显色剂的待测溶液进行紫外检测操作，适宜的吸光度范围为0.20.8。纳滤膜性能测试配制一定浓度电导率的NaCI原水溶液，在20C的室温条件下，控制操作压力1.0MPa,稳定30min后，测试纳滤膜片的脱盐率。配制一定浓度的聚乙二醇水溶液，温度控制20C左右，压力150psi(1.0MPa)，置于测试装置开始测试；稳定4560min后，收集产水水样以及原水水样。将水样用纯净水稀释一定倍数之后，利用紫外可见分光光度计测定其吸

7、光度，计算得到产水和原水的浓度，进而可以得到在操作条件下，该纳滤膜对一定分子量的聚乙二醇的截留率。2结果与讨论2.1纳滤膜对NaCI的脱盐率测试从表1数据可以看出，在测试条件下，实验用纳滤膜对于NaCI的脱盐率随着测试时间增长略有浮动，但其脱盐率基本稳定在55%左右。脱盐率和稳定性满足实用要求，也同样满足本实验要求。2.2纳滤膜对聚乙二醇（PEG）截留测试以分子量为2000的聚乙二醇（PEG2000）为例。利用移液管准确移取1000mg/L的PEG2000溶液,稀释于100ml容量瓶中，使其浓度分别为0,5,10,15,20mg/L的PEG400标准溶液。准确移取不同浓度的聚乙二醇标准溶液各5

8、.0ml,置于已洗净的10ml具塞刻度试管中；分别加入的I2标准溶液和1.2ml5%的BaCI2标准溶液;加入蒸馏水，稀释至刻度。在620nm波长下，测定其吸光度与浓度之间的关系，制得吸光度浓度的标准曲线。标准曲线的线性回归方程为y=0.0727x+0.0812（R2>0.99）。配制浓度约为1.0g/L聚乙二醇水溶液15L,置于已经清洗的膜片测试水槽中;依样裁剪纳滤膜片，安装于测试装置；打开电源，设定操作温度为25C，操作压力为150Psi(1.0MPa),产水在测试之前均放回原水水槽;测试稳定4560min后,收集产水水样以及原水水样；将水样稀释100倍后,加入显色剂，利用紫

9、外可见分光光度计测定其吸光度；利用标准曲线拟合公式计算在测试条件下纳滤膜对于PEG2000的截留率。具体结果见表2。其余各分子量聚乙二醇的测定与PEG2000类似,测试结果如表3。表3中数据显示，该纳滤膜对于不同分子量的截留率不尽相同；随着聚乙二醇分子量的增加，其截留率迅速升高。当聚乙二醇分子量大于2000时,纳滤膜对其截留率已经超过90%。3结语上述实验及其结果表明：将样品溶液稀释一定倍数，利用分光光度法可以有效测定纳滤膜对于中性物质聚乙二醇(PEG)的截留率。此外,测定纳滤膜截留率随着聚乙二醇分子量增加的变化，可以获得该纳滤膜对于中性物质的截留分子量。参考文献王学松现代膜技术及其应用指南M.北京:化学