分光光度法測定PVB中微量氯含量

吳靜湖，李光鳳

（安徽皖維高新材料股份有限公司，安徽合肥238000）

聚乙烯醇縮丁醛樹脂（簡稱PVB）是由聚乙烯醇和丁醛在強酸催化作用下反應得到的高分子化合物，主要用于制造夾層玻璃、涂料及粘合劑等。PVB在生產過程中一般采用鹽酸作催化劑，后續水洗除去氯離子。因此，有必要建立PVB樹脂中氯含量的測定方法。

目前測試氯元素含量的方法主要有離子色譜法、化學滴定法等。化學滴定法適用于常量分析，試劑有毒有害，不利于環境保護；離子色譜法通過離子交換柱對不同的鹵素進行分離測試，但由于該方法對樣品前處理要求高，設備、配件及維護費用昂貴，其普及性較弱。本文提供了一種分光光度法測定PVB樹脂中氯含量，設備成本低，操作簡便且準確度高。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

電加熱板；馬弗爐，控溫范圍50℃～800℃；UV8000雙光束紫外可見分光光度計；30 mL坩堝。

氯離子標準溶液（ZBR171）：50μg/mL；硝 酸（GR）：硝酸溶液（1+1）；硝酸銀（GR）：1%硝酸銀溶液；丙酮（AR）：丙酮水溶液（1+1）；中速定量濾紙；混合試劑：20 g（GR）無水碳酸鈉研細，加入40 g優級純輕質氧化鎂（GR）混合均勻；聚乙烯醇水溶液（4%）；乙醇溶液（1+1）；乙二醇溶液（1+1）。

1.2 工作曲線條件選定

1.2.1 波長選擇

取10 mL氯離子標準溶液于100 mL容量瓶中，添加硝酸溶液5 mL，硝酸銀溶液5 mL，用去離子水定容至刻度，混勻后在室溫下放置30 min。使用分光光度計測定350～550 nm波長處的吸光度，結果表明，在400～500 nm區間，吸光度隨著波長的增加呈緩慢下降趨勢，故本方法選擇420 nm作為測定波長。

1.2.2 硝酸加入量的選擇

如圖1所示，分別取5 mL氯離子標準溶液于100 mL容量瓶中，添加不同量的硝酸溶液，加硝酸銀溶液5 mL，用去離子水定容至刻度，混勻后在室溫下放置30 min，測試其在420 nm處的吸光度。

圖1 硝酸加入量與吸光度的關系

由圖1可以看出，添加2～6 mL硝酸溶液(1+1)，吸光度較為穩定。為保證樣品酸化完全，本方法選擇硝酸溶液(1+1)加入量為5 mL。

1.2.3 硝酸銀加入量的選擇

如圖2所示，分別取5 mL氯離子標準溶液于100 mL容量瓶中，添加硝酸溶液5 mL，加入不同量的硝酸銀溶液，用去離子水定容至刻度，混勻后在室溫下放置30 min，測試其在420 nm處的吸光度。

圖2 硝酸銀加入量與吸光度的關系

由圖2可以看出，硝酸銀的加入量如果太少會反應不完全，2～5 mL對應的吸光度處于平臺區，本法選擇硝酸銀溶液加入量為3 mL。

1.2.4 穩定劑及穩定時間的選擇

分別取5份5 mL氯離子標準溶液于100 mL容量瓶中，添加硝酸溶液5 mL，硝酸銀溶液3 mL，分別加入聚乙烯醇溶液、乙醇溶液、乙二醇及丙酮溶液各2 mL，用去離子水定容至刻度，混勻后每隔一定時間在420 nm處測其吸光度，結果如圖3所示。

圖3 添加不同穩定劑后吸光度隨時間的變化關系

由圖3可以看出，乙醇和聚乙烯醇會降低體系的濁度，乙二醇對體系有增濁效應，但是隨著時間的增加，吸光度呈遞增趨勢，穩定需要的等待時間較長。相比較而言，丙酮的加入對體系有增濁效應，并且在20～40 min時保持穩定，所以本方法選擇丙酮作為穩定劑，穩定30 min進行實驗。

1.2.5 穩定劑的用量

取5 mL氯離子標準溶液于100 mL容量瓶中，添加硝酸溶液5 mL，硝酸銀溶液3 mL，分別加入丙酮0.5 mL、1 mL、1.5 mL、2 mL、2.5 mL,用去離子水定容至刻度，混勻后于室溫放置30 min，在420 nm處測其吸光度，結果如表1所示。

表1 丙酮加入量與吸光度的關系

由表1可見，丙酮溶液加入量在1～3 mL時，測定結果較高。故本方法選擇丙酮加入量為2 mL。

1.3 標準曲線繪制

取7只干燥、潔凈的100 mL容量瓶，分別加入氯離子標準溶液0.00 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL，分別編號為1、2、3、4、5、6、7，然后依次加入硝酸溶液5 mL，搖勻后加入丙酮水溶液2 mL，硝酸銀溶液3 mL，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，在室溫下放置30 min。開啟分光光度計，用30 mm比色皿，在420 nm波長處分別測試其吸光度，根據吸光度及對應的氯離子含量，繪制標準工作曲線，如圖4所示。

圖4 氯離子濃度測定標準工作曲線

由圖4可以看出，當氯含量在0.5～5.0μg/mL時，吸光度與氯離子濃度呈現良好的線性關系，線性方程為y=0.082 7x+0.003 4，線性相關系數r為0.999 3。

1.4 樣品分析

1.4.1 試樣溶液制備

稱取1 g PVB試樣和3 g混合試劑于坩堝內混勻，稱取1 g混合試劑覆蓋在樣品上面。另外稱取4 g混合試劑做參比，與樣品同樣處理。

將坩堝置于電熱板上緩慢碳化至無煙，置于馬弗爐中，在675℃下灼燒3 h后取出，冷卻至室溫，將坩堝中的灼燒物轉入100 mL燒杯中，用約30 mL熱水多次沖洗坩堝內壁，將洗液并入燒杯中。

用傾瀉法以定量濾紙過濾，濾液用100 mL容量瓶收集，用熱水沖洗殘渣，然后將殘渣轉移至漏斗中，再用適量熱水沖洗濾紙和殘渣，直到無氯離子為止，控制濾液量為60 mL左右。

1.4.2 試樣溶液分析

用硝酸溶液將pH調至中性后加硝酸溶液5 mL，混勻后加丙酮溶液2 mL，硝酸銀溶液3 mL，用去離子水定容至刻度，混勻后在室溫下放置30 min，測其在420 nm時的吸光度，根據標準曲線計算出樣品中氯離子的濃度。

1.5 精密度試驗

取1.3中編號為6的標準溶液，重復測定5次氯離子濃度，結果如表2。

表2 方法精密度試驗

由表2可知，5次測量同一樣品的相對標準偏差為1.13%，表明本方法精密度較高。

1.6 加標回收率試驗

對同一樣品進行加標回收率試驗，結果如表3所示。

表3 加標回收率試驗

由表3可見，試樣的加標回收率為95%～105%，本法準確度較高。

2 結束語

本方法通過將PVB樹脂中的氯轉化為離子態，通過分光光度法測定其含量，精密度與準確度高，操作簡便且成本低。