Al-Ferron逐时络合比色分光光度法分析Al_(30)形态的研究

探讨了运用Al-Ferron逐时络合比色分光光度法进行Al30分析的适用性.与传统ferron比色法属于操作性的定义不同,该方法对Al-Ferron逐时络合比色的时间扫描数据进行非线性拟合,并假定3种动力学可测形态:一种是瞬时完成的0级反应的铝单体;另两种是一级反应的待定形态.以拟合得到的特征k值和吸光度,作为定性和定量的依据.结果表明:通过优化拟合改进的ferron比色法,可以获得Al30的特征k值,其值在15 mL ferron比色体系中为7×10-5数量级;Al30用ferron比色法的定量分析结果与27Al NMR鉴定结果基本一致,可用以定量分析Al30.该方法既可替代昂贵的27Al NMR鉴定,又能弥补传统ferron比色法定性模糊的不足.

聚磷氯化铁镁钛混凝剂的制备与表征

铁基混凝剂是重要的水处理剂之一,在混凝过程中扮演重要的作用,但其稳定性差,易发生自聚,形成沉淀、失去混凝效能.因此,制备一种稳定高效的铁基复合混凝剂受到广泛的研究.针对以上问题,本研究提出一种新型稳定的铁基复合混凝剂聚磷氯化铁镁钛(PFMTC)的制备方法.以氯化铁、四氯化钛、氯化镁、磷酸氢二钠为原料,单因素法确定PFMTC最优合成条件为:反应温度为50℃,n(Mg)/n(Fe)为1.0,n(Ti)/n(Fe+Mg)为0.5,n(OH)/n(Ti+Mg+Fe)为0.5,n(PO_4^(3-))/n(Fe)为0.3.Ferron逐时络合比色分光光度法分析PFMTC中Fe的形态;红外光谱、X-射线衍射、扫描电镜与能谱对PFMTC结构形貌、组成进行表征分析.Ferron逐时络合比色分光光度法研究显示,PFMTC的混凝性能的优劣受混凝剂多因素(温度、Mg、Ti、碱化度与PO_4^(3-))调控,从而影响混凝剂中Fea、Feb、Fec(Fea表示自由离子铁离子与铁的单核羟基络合物; Feb表示一系列铁的多核羟基络合物或称低聚合度铁的无机高分子; Fec表示铁的高聚物和铁的失稳溶胶或凝胶形态)三者含量的变化.表征分析显示,PFMTC是一种多羟基的铁镁钛聚合物,含有的新基团键(如Ti—P—Ti、Fe—P—Fe、Fe—O—Ti),其有助于延长PFMTC分子链提高其分子量; PFMTC结构单元呈现交联紧密的空间立体网状结构,有助于吸附架桥和网捕卷扫,增强PFMTC的混凝性能.

新型固体聚硅硫酸铁混凝剂的制备及结构表征

聚硅酸基混凝剂是重要的水处理剂之一,在混凝过程中扮演重要的作用,但易于产生自聚反应、形成硅胶、失去稳定性。因此,制备稳定的聚硅酸基混凝剂受到广泛关注。为获得一种稳定的聚硅酸基混凝剂,提出一种新型稳定的固体硅酸基混凝剂(PSPF)的制备方法。采用红外光谱与扫描电镜表征PSPF的结构与形貌;Ferron逐时络合比色分光光度法分析PSPF中Fe的形态;通过微污染源水的处理评估PSPF的混凝性能。以硫酸亚铁、硅酸钠、磷酸二氢钾、碳酸钠等为原料,确定硅铁摩尔比(n_(Si)/n_(Fe))、磷铁摩尔比(n_p/n_(Fe))与碱化度(n_(OH)/n_(Fe))对PSPF的制备影响。结果显示在60℃水浴30 min条件下,PSPF最优合成条件为:n_(Si)/n_(Fe)为1:4,n_P/n_(Fe)为1:6与n_(OH)/n_(Fe)为1:10。表征分析显示,PSPF是一种高分子聚合物,含有的新基团键(例如,Si—O—Si与Fe—O—Si),其有助于增大PSPF分子量与分子链与增强PSPF的混凝性能;PSPF形貌团簇,呈网状结构,有助于吸附架桥和网捕卷扫;Si含量增加提高了PSPF中Fe(b)和Fe(c)的含量,增强了PSPF的聚合度与固化效果。PSPF的混凝性能受PSPF投加量与水环境pH影响显著;在pH为6与投加量为8 mg·L^(-1)时,残余浊度和UV254去除率分别可达0.33 NTU与58.6%。实验研究显示,混凝剂多因素(Si,Fe与P)调控对增强固体聚硅酸基混凝剂的固化效果、稳定性以及混凝性能具有良好的效果。