水中挥发酚2010.

实验七水中挥发酚的测定安徽师范大学环境科学与工程学院一、实验目的和要求1.了解挥发酚的概念及酚污染对环境的影响。2.掌握4-安替比林直接光度法测定水中挥发酚的原理和操作技术。3.初步掌握蒸馏的操作技术。４.熟练掌握分光光度计的使用、标准曲线的绘制及有关计算方法。酚类化合物是指羟基与芳环直接连接的一类有机化合物，通常根据酚类能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚与不挥发酚。挥发酚多指沸点在230℃以下的酚类化合物。天然水体中酚类化合物含量很少。污染环境的酚类化合物主要来自炼油、煤气洗涤、炼焦、造纸、合成氨、木材防腐等工业废水。酚类为原生质毒，多有恶臭。人体摄入一定量时，可出现急性中毒症状，长期饮用被酚污染的水，可引起头昏、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统症状。含酚浓度高的废水不宜用于鱼业和农田灌溉，否则，会影响鱼类的繁殖，使农作物枯死或减产。酚类化合物是水体污染的一项重要指标。生活饮水和Ⅰ、Ⅱ类地表水水质限值均为0.002mg/L，废水中最高容许排放浓度为0.5mg/L（一、二级标准）。测定挥发酚的方法主要有：１.4-氨基安替比林氯仿萃取光度法(0.002～0.５mg/L)２.4-氨基安替比林直接光度法(0.5～５mg/L)３.溴化滴定法(＞５mg/L)无论溴化滴定法还是分光光度法,水样中的氧化剂、硫化物、还原性物质、芳香胺类化合物以及颜色、浊度和悬浮物等干扰酚的测定，所以必须对水样进行预蒸馏处理。蒸馏的作用:一是分离出挥发酚,二是消除干扰物。因此，实验仅测定可被蒸馏的挥发酚。其它酚可以选用液相或气相色谱等方法测定。本实验学习4-氨基安替比林直接光度法测定水中挥发酚。二、实验原理通过蒸馏使挥发酚类化合物蒸出，并与干扰物质和固定剂分离。蒸馏出的挥发酚，于pH10的介质中，在铁氰化钾作用下，与4-氨基安替比林反应生成橙红色的安替比林染料，其水溶液在510nm波长处有最大吸收，测得的吸光度，在一定浓度范围内，与挥发酚的浓度成正比。将水样的吸光度与标准系列的吸光度进行比较，即可求的水样中挥发酚的含量。由于样品中所含酚的种类不同,各种酚的相对含量不同，因而不能提供一个含混合酚的通用标准。通常选用苯酚做标准，任何其它酚在反应中产生的颜色都看成是苯酚作用的结果。所以，测定结果以含苯酚mg/L表示。三、仪器与试剂1.500mL全玻璃蒸馏器2.可调温加热套（或电炉）3.722型分光光度计4.50mL比色管5.无酚蒸馏水6.10%硫酸铜溶液7.10%磷酸溶液8.0.05%甲基橙指示液挥发酚的蒸馏装置1.500mL全玻璃蒸馏器；2.接收瓶；3．电炉；4.水龙头9.1mg/mL酚标准贮备液(使用前用硫代硫酸钠标准溶液标定准确度浓度,可稳定一个月。）10.0.010mg/mL酚标准使用液(取适量酚标准贮备液稀释至每毫升含0.010mg酚。临用时当天配制。）11.缓冲溶液(pH约为10，NH3-NH4Cl,易挥发。）12.2%4-氨基安替比林溶液13.8%铁氰化钾溶液四、水样的保存水样中的微量酚不稳定、易被氧化或受微生物作用而损失，因此，水样采集后立即加氢氧化钠保存剂，使水样的pH＞10。同时，加适量硫酸铜溶液抑制微生物对酚类的生物氧化作用，并将样品储于聚乙烯瓶中，尽快测定。Ar-OH＋NaOHAr-ONa＋H2OAr-ONa＋H3PO4（蒸馏）［O］Ar-OH＋NaH2PO4Ar-OH醌（保存）五、实验步骤１.水样预处理⑴量取100mL水样置于500mL圆底烧瓶中（如酚含量高，可分取适量水样加水至100mL，使酚含量不超过1.0mg），加几粒玻璃珠及2滴甲基橙指示液，用磷酸溶液将水样pH调至4左右（此时溶液呈橙红色），加5mL硫酸铜溶液。⑵按右图连接好冷凝管和接受器皿(100mL量筒),检查仪器各接口（磨口）处不漏气后，先打开冷却水，再打开电炉开关，加热蒸馏，并控制馏出液流出速度，以每秒1～2滴为宜。⑶待蒸出约75mL馏出液后，停止加热，冷却至不再沸腾后向蒸馏烧瓶中加入25mL无酚蒸馏水，继续蒸馏至馏出液为100mL为止,摇匀，备用。注意:蒸馏时即使杂质量很少也不能蒸干！⑷同时做空白试验（实验装置有限，每两组做一份空白试验）。２.标准系列的配制与测定吸取浓度为0.010mg/mL酚标准使用液0、1.00、3.00、5.00、7.00、10.0mL分别于50ml比色管中，加水至标线。加0.5mL缓冲溶液，摇匀，加1mL4-氨基安替比林溶液，摇匀，再加1mL铁氰化钾溶液，充分混匀，放置10min后，立即于510nm波长处，用1cm比色皿，以试剂空白为参比，测量校正吸光度。（强调：①移液管的选用；②加试剂的次序．）3.水样的测定准确吸取25.00mL馏出液于50mL比色管中,用水稀释至标线。依次加0.5mL缓冲溶液，摇匀，加1mL4-氨基安替比林溶液，摇匀，再加1mL铁氰化钾溶液，充分混匀，放置10min后，立即于510nm波长处，用1cm比色皿，以试剂空白为参比，测量校正吸光度。（样品测定与标准曲线要同步进行！为什么？）六、数据记录0.010mg/mL酚标准使用液水样吸取体积（mL）0.0０1.003.005.007.0010.025.0025.00苯酚含量（mg）0.000.0１0.030.050.070.10吸光度七、数据处理１.标准曲线的绘制将标准系列溶液测得的校正吸光度为纵坐标，以相应的溶液浓度为横坐标作图即得到标准曲线。AAXmXm酚含量（mg）．．．．．挥发酚浓度(以苯酚计，mg/L)=(mxˉm0)/V式中：mx—由水样测得的校正吸光度，从标准曲线上查得相应的挥发酚的含量（mg）m0—由空白试验测得的校正吸光度，从标准曲线上查得相应的挥发酚的含量（mg）V—比色时所取馏出液体积（mL）2．水中挥发酚浓度计算八、注意事项1.水样中的酚不稳定，易被氧化或受微生物作用而损失，因此，水样采集后应加氢氧化钠保存剂与适量硫酸铜溶液，并尽快测定。2.水样中氧化性、还原性物质，金属离子及芳香胺类化合物等会干扰测定，预蒸馏可除去大多数干扰物，一次蒸馏足以净化样品，若出现馏出液浑浊，需用磷酸酸化后再蒸馏。3.所用移液管一定要洗干净,放入试剂瓶中,并且要等实验完毕后,才能取出来清洗，以防试剂被污染。4.缓冲溶液应在低温下保存,取用后应立即加塞盖严,以避免氨挥发引起pH值的改变。5.样品显色与标准系列一定要同步进行。6.使用比色皿时,切记不要装满溶液！7.废液须倒入废液桶内(因为用铁氰化钾作氧化剂,操作过程中产生的氰化物会污染环境)。1．为什么水样采集后要加氢氧化钠保存剂？2．水样的色度、浊度和悬浮物对测定结果是否有影响？如何排除干扰？九、思考题