Fe(Ⅱ)/亚硫酸钠体系对酸性浅源蓝BRL降解脱色的研究
2019-11-14
(闽江学院海洋学院，福建 福州 350108)
1 实验部分
1.1 主要试剂和仪器
试剂：亚硫酸钠、硫酸亚铁均为分析纯；酸性浅源蓝BRL购自温州龙达染料化工有限公司。
仪器：721G可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司)，RS-9801 型氧气泵(中山市日胜电器制品有限公司)，FA 2004B 型电子分析天平(上海佑科仪器仪表有限公司)。
1.2 实验方法
在室温条件下，于250 mL锥形瓶中加入酸性浅源蓝BRL溶液、再分别加入FeSO4溶液和Na2SO3溶液，摇匀后，打开空气泵导入空气进行降解脱色，每隔10 min取样一次，离心分离，以去离子水作为空白参比，在605 nm波长下，测定酸性浅源蓝BRL溶液吸光度，并计算脱色率。
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式中，A0表示酸性浅源蓝BRL溶液的初始吸光度，At分别表示经一定时间脱色后的酸性浅源蓝BRL溶液的吸光度。
2 结果与讨论
2.1 不同体系的脱色性能
按实验方法，取初始浓度1 g·L-1的酸性浅源蓝BRL溶液6 mL于250 mL锥形瓶中，加入10 mL 5 mmol·L-1FeSO4溶液，30 mL 5 mmol·L-1Na2SO3溶液，用去离子水稀释至100 mL。使得溶液中的酸性浅源蓝BRL的浓度为60 mg·L-1，FeSO4为0.5 mmol·L-1，Na2SO3为1.5 mmol·L-1，用浓度为1 mol·L-1的HCl将溶液的pH值调节为6.0。调节空气流量为0.6 L·min-1，试验不同体系的脱色性能，结果如图1所示。
图1 不同体系脱色性能Fig.1 Decolorization performance of different systems
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2.2 pH对降解脱色的影响
调节溶液中的酸性浅源蓝BRL的浓度为100 mg·L-1，FeSO4为0.5 mmol·L-1，Na2SO3为1.25 mmol·L-1，用1 mol·L-1的HCl溶液或1 mol·L-1的NaOH溶液分别调节溶液的pH值，调节空气流量为0.6 L·min-1。根据降解操作方法，考察溶液初始pH值对酸性浅源蓝BRL溶液的降解脱色的影响。实验结果如图2所示。
图2 pH对脱色的影响Fig.2 Effect of pH on decolorization
2.3 Fe(Ⅱ)浓度对降解脱色的影响
图3 Fe(Ⅱ)浓度对脱色的影响Fig.3 Effect of Fe(Ⅱ) concentration on decolorization
调节溶液中的酸性浅源蓝BRL的浓度为100 mg·L-1，Na2SO3为1.25 mmol·L-1，分别加入不同浓度的FeSO4溶液，用1 mol·L-1的HCl溶液调节溶液的pH值为5.0，调节空气流量为0.6 L·min-1。根据降解操作方法，考察Fe(Ⅱ)对酸性浅源蓝BRL溶液的降解脱色的影响。实验结果如图3所示。
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图浓度对脱色的影响Fig.4 Effect of concentration on decolorization
调节溶液中的酸性浅源蓝BRL的浓度为100 mg·L-1，FeSO4为0.5 mmol·L-1，分别加入不同浓度的Na2SO3溶液，用1 mol·L-1的HCl溶液调节溶液的pH值为5.0，调节空气流量为0.6 L·min-1。根据降解操作方法，考察Na2SO3对酸性浅源蓝BRL溶液的降解脱色的影响。实验结果如图4所示。
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2.5 空气对降解脱色的影响
图5 不同气体对脱色的影响Fig.5 Effect of different gases on decolorization
调节溶液中的酸性浅源蓝BRL的浓度为100 mg·L-1，FeSO4为0.5 mmol·L-1，Na2SO3为1.25 mmol·L-1，调节溶液的pH值为5.0。试验通空气、氧气、加橡胶塞不通空气和通氮气对降解脱色的影响。实验结果如图5所示。
2.6 空气流量对降解脱色的影响
调节溶液中的酸性浅源蓝BRL的浓度为100 mg·L-1，FeSO4为0.5 mmol·L-1，Na2SO3为1.25 mmol·L-1，调节溶液的pH值为5.0。试验不同空气流量对降解脱色的影响。实验结果如图6所示。
图6 空气流量对脱色的影响Fig.6 Effect of air flow on decolorization
由图6可知，随着空气流量的增加，降解率在逐渐增长。当空气流量增至0.6后，脱色率已变化不大，实验选择最佳的空气流量为0.6 L·min-1。
2.7 酸性浅源蓝BRL初始浓度对降解脱色影响
调节溶液中的FeSO4浓度为0.5 mmol·L-1，Na2SO3为1.25 mmol·L-1，调节溶液的pH值为5.0，空气流量为0.6 L·min-1。考察不同浓度的酸性浅源蓝BRL对降解脱色的影响，结果如图7所示。
由图7可知，随着酸性浅源蓝BRL初始浓度增大，酸性浅源蓝BRL的降解脱色率缓慢的减小。说明染料浓度越大，降解效果就越差。当酸性浅源蓝BRL的浓度为60 mg·L-1时，经过60 min降解，染料的降解效果也可以达到90.49%，确定体系的最佳酸性浅源蓝BRL浓度为60 mg·L-1。
3 结语
