(一)试剂与仪器
硼酸标准溶液(配制硼酸和盐酸的混合水溶液),硼酸待测溶液(可含有0~10 wt.% 盐酸、碱土金属或/和过渡金属离子),一定浓度的聚乙烯醇(PVA)水溶液(聚合度1800~2000,醇解度98.0~100%),一定浓度的碘酒溶液,移液管,烧杯,玻棒,721型分光光度计。
(二)工作曲线
取一定量的聚乙烯醇水溶液,滴加2~3滴碘酒溶液,混合后加入一定量的硼酸标准溶液[图1]。随硼酸浓度增大,混合液呈现不同颜色[图2]。固定选择一最大吸收波长(570~610 nm),使用聚乙烯醇碘酒水溶液做参比,用721型分光光度计测定显色溶液[图3]的吸光度(或透光率)并绘制工作曲线[图4]。需要恰当选择聚乙烯醇水溶液浓度和碘酒浓度以及二者匹配量,以避免析出凝胶。如图4所示,工作曲线可在吸光度与硼酸含量为0~1.2 wt.%呈线性关系。这是因为PVA与硼酸形成单二醇型配合物,卷曲盘旋成螺旋状,其中的空穴部分能容纳碘,二者之间借助于范德华力形成一种蓝绿色包合物[图5]。由于不产生凝胶的PVA含量有一定限度,对于含量较高的硼酸液需定量稀释以后测定。
(三)待测液硼酸含量测定
用于BN纳米管酸洗液、洛阳洛玻玻璃纤维有限公司提供的高硅氧酸洗废液中硼酸浓度测定,灵敏度、重现性和准确度较高,操作简便快速。其中后者是一种鹅黄色浑混浊废液,除含有碎玻纤等固体悬浮物之外,废酸液含6.0~6.5%盐酸、相当量的硼酸以及Na、Ca、Mg、Fe等金属离子。这是由于该公司采用67.5%SiO2、23.0%B2O3、8.0%Na2O、1.0%Al2O3和0.5%的CaO、MgO和Fe2O3等组成的原料生产高硅氧玻璃纤维,原丝坯布在10%盐酸溶液中于95℃酸洗2小时造成的废酸液。