Vetyperoksidin hajoamisen seuraaminen spektrofotometrisesti ja titrimetrisesti

Abstract

Vetyperoksidia lisätään kehittyneissä hapetusprosesseissa jätevesiin hajottamaan orgaanisia komponentteja, kuten esimerkiksi torjunta-aineita, pinta-aktiivisia aineita, väriaineita, lääkkeitä sekä hormonitoimintaa häiritseviä kemikaaleja. Vetyperoksidin avulla nämä kemikaalit hapetetaan jatkokäsittelyä varten sopivaan muotoon. Vetyperoksidin hajoamisen seuraamiseksi on kehitelty menetelmiä, jotka perustuvat esimerkiksi spektrofotometriaan tai titrimetriaan. Pääpaino työn kartoituksessa on spektrofotometrisissä analyysimenetelmissä, mutta myös titrimetrisiä analyysimenetelmiä kartoitetaan. Erityisesti keskitytään kehittyneisiin hapetusprosesseihin, kuten katalyyttisessä märkäperoksidihapetuksessa käytettyihin vetyperoksidipitoisuuden määritysmenetelmiin.

Vetyperoksidia käytetään kehittyneissä hapetusprosesseissa, kuten katalyyttisessä märkäperoksidihapetuksessa, joka kuuluu Fenton kemiaan. Kiinteitä katalyyttejä hyödyntävä Fenton hapetus on havaittu tehokkaaksi kotitalouksista tulevien jätevesien käsittelyssä ja talteenotossa, veden desinfioinnissa sekä lietteen muodostumisen vähentämisessä. Erityisesti katalyyttinen märkäperoksidihapetus on todettu tehokkaaksi menetelmäksi myrkyllisiä ja vaikeasti biohajoavia yhdisteitä sisältävien jätevesien käsittelyssä.

Vetyperoksidin spektrofotometrisessä määrityksessä käytetty reagenssi joko hapetetaan tai pelkistetään vetyperoksidin avulla, jolloin muodostuva kompleksi saa tietyn värin, jonka absorbanssi on mahdollista mitata. Vetyperoksidin hajoamisen seuraamiseksi on kehitetty useita spektrofotometrisiä menetelmiä, joilla vetyperoksidi voidaan määrittää mikrogrammojen tarkkuudella. Titrimetriset analyysimenetelmät perustuvat vetyperoksidin titraamiseen käytettävällä reagenssilla mahdollisten katalyyttien läsnä ollessa reaktiossa.

Tarkastelussa löydettiin monia menetelmiä vetyperoksidin hajoamisen seuraamiseen. Kirjallisuuden menetelmissä esiintyy kuitenkin usein monia häiriötekijöitä, ja määritysrajat vaihtelevat osalla menetelmistä kirjallisuuslähteestä riippuen. Häiriötekijöihin kuuluvat ionien vaikutus reaktioon, värin hidas kehittyminen sekä liuoksen mahdollinen lyhytaikainen stabiilisuus.