水中挥发酚的测定

实验二 一、实验目的 1、了解酚污染对水环境的影响。 2、掌握用萃取比色法和直接光度法测定酚的原理和操作技术。 二、实验原理 酚是水体中的重要污染物，会影响水生生物的正常生长，使水产品发臭。 水中酚含量超过 0.3 毫克/升时，可引起鱼类的回避。水体中酚的种类较多，部 分酚可以挥发，本实验仅测定可被蒸馏的挥发酚。 在碱性条件和氧化剂铁氰化钾作用下，酚类与4-氨基安替比林反应，生成 桔红色的吲哚酚安替比林染料，在 510nm 处有最大吸收。若用氯仿萃取此染 料，可以增加颜色的稳定性，提高灵敏度，在 460nm 处有最大吸收。 该方法可测定苯酚及邻、间位取代的酚，但不能测定对位有取代基的酚。 由于样品中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。 通常选用苯酚作标准，任何其它酚在反应中产生的颜色都看作苯酚的结果。取 代酚一般会降低响应值，因此，用该方法测出的值仅代表水样中挥发酚的最低 浓度。 三、仪器和试剂 1．721 型分光光度计及 1 厘米和 3 厘米比色皿 2．500 毫升全玻璃蒸馏器 3．无酚水 本实验均用无酚水，制备方法如下： （1）置水于全玻璃磨口蒸馏器内，加氢氧化钠溶液至强碱性，滴加高锰酸 钾溶液至深紫色，加热蒸馏，馏出液贮于硬质玻璃瓶中。 1 1 / 8 8 （2）于每升重蒸馏水中加入 0.2 克活性炭，充分振摇，放置过夜，过滤， 贮于硬质玻璃瓶中。 4．硫酸铜溶液 称取 100 xx 硫酸铜（CuSO 4·5H 2O）溶解于 1 升水中。 5．磷酸溶液 量取 10.0 毫升 85%的磷酸溶液用水稀释至 100 毫升。 6．0.02M 溴酸钾-溴化钾溶液 称取 3.2 克无水溴酸钾溶于水中，加入 10 克溴化钾，溶解后移入 1000 毫升 容量瓶内，稀释至刻度。 7．0.0250M 硫代硫酸钠标准溶液 称取 6.2 克硫代硫酸钠，溶于 1 升煮沸后冷却的水中，加入 0.4 克氢氧化 钠，贮于棕色瓶内，标定方法如下： 于 250 毫升碘量瓶中加入 100 毫升水、1.0 克碘化钾、10 毫升 0.0250M 重 铬酸钾溶液和 5 毫升 3M 硫酸，摇匀，加塞后置于暗处 5 分钟，用待标定的硫 代硫酸钠溶液滴定至浅黄色。然后加入1%淀粉溶液 1.0 毫升，继续滴定至蓝色 刚好消失，记录用量，平行做三份。 硫代硫酸钠溶液的摩尔 M1 为： M1=2×M2×V2/V1 8．酚标准贮备液 称取 1.0 克苯酚溶于煮沸后冷却的水中，稀释至 1 升。按下法标定： 2 2 / 8 8 取 10.00 毫升酚贮备液于 250 毫升碘量瓶中，加入 100 毫升水，10.00 亳升 0.02M 溴酸钾—溴化钾溶液，立即加入 5 亳升浓盐酸，盖好瓶塞，摇匀，于暗处 静置 10 分钟，加入 1 克碘化钾摇匀，5 分钟后，用 0.0250M 硫代硫酸钠滴定呈 淡黄色，再加 1 毫升淀粉溶液，继续滴定呈蓝色刚好消失，记录用量。用水代 替酚贮备液，做空白滴定，记录用量。 酚标准贮备液（毫克/毫升）=（A-B）×M/V×（） 式中： A 为空白滴定值（毫升）； B 为滴定体积（毫升）； M 为硫代硫酸钠摩尔浓度； V 为贮备酚溶液体积（10.00 毫升）； 94 为苯酚的摩尔质量（克）。 9．酚标准中间液 将酚标准贮备液稀释至浓度为 0.10 毫克/毫升。 10．酚标准使用液 吸取 5.00 毫升酚标准中间液于 500 毫升容量瓶中，用煮沸后冷却的水稀释 至刻度，此溶液含酚量为 1.00 微克/毫升。用前 2 小时配制。 11．缓冲溶液 称取 20 克氯化氨溶于 100 毫升浓氨水中，调节 pH 为 9.8。 12．4—氨基安替比林溶液 称取 2.0 克 4—氨基安替比林溶于水中，稀释到 100 毫升，用时配制。该溶 液贮于棕色瓶内，在冰箱中可保存一周。 13．铁氰化钾溶液 3 3 / 8 8 称取 8.0 克铁氰化钾溶于 100 毫升水中，可保存一周。 14．氯仿 四、实验步骤 1.预蒸馏 量取 250 亳升待测水样于蒸馏瓶中，加两滴甲基橙指示剂，用磷酸溶液水 样调呈橙红色（此时 pH 约为 4）。 加入 5.0 毫升硫酸铜溶液（如取样时已加过，则不必再加）及数粒玻璃珠， 加热蒸馏，以 250 亳升量筒或容量瓶收集馏出液。待蒸馏出约225 毫升后，停 止加热。液面静止后，加入 25 毫升水，继续蒸馏到馏出液 250 毫升为止。 2．萃取比色法 （1）将 250 毫升馏出液转入 500 毫升分液漏斗中，或用移液管取部分馏出 液稀释到 250 亳升，使溶液的酚含量不大于 15 微克。 （2）分别取酚的标准使用液 0,0.50,1.00,2.00,4.00,6.00,8.00,10.00,15.00 毫 升，用 250 毫升煮沸后冷却的水稀释，移入 500 毫升分液漏斗中。 （3）在分液漏斗内依次加入 2 毫升缓冲溶液，1.5 毫升 4-氨基安替比林溶 液，混匀，加入 1.5 毫升铁氰化钾溶液，再混匀。静置 10 分钟显色。 （4）分别加入 13.00 毫升氯仿，剧烈振摇 2 分钟萃取，静置分层。 （5）擦干分液漏斗的导管内壁，塞入一小团脱脂棉，将有机相直接放入比 色皿中。 （6）在 460nm 波长处，以氯仿为参比，用 3 厘米比色皿测定各标准系列 的吸光度，绘制标准曲线。同时测定样品的吸光度，从标准曲线上查出对应的 含酚量。 标准系列和样品的吸光度都应扣除试剂的空白值。 3．直接光度法 4 4 / 8 8 水样含酚浓度在 0.1—5 毫克/升时，可采用此法。 （1）绘制标准曲线 于 50 亳升比色管中分别加入 0,0.50,1.00,1.50,2.00,2.50 毫升酚标准中间液， 加入 0.5 毫升缓冲溶液，1 毫升 4—氨基安替比林溶液，混匀。加入 1 毫升铁氰 化钾溶液，用水稀释到 50 毫升，再混匀。放置 15 分钟后，于 510nm 波长处， 用 1 厘米比色皿，以试剂空白为参比，测定吸光度。绘制标准曲线。 （2）水样测定 取 50 毫升馏出液（含酚量小于 0.25 毫克）或分取适量馏出液用水稀释到 50 毫升，置于比色管中，按标准系列的步骤操作，测定吸光度。 五、数据处理 酚（毫克/升）=测得的酚含量/水样的体积 六、注意事项 1．水样中的酚不稳定，易挥发和氧化，并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，并尽快测定。 2．氧化性，还原性物质，金属离子及芳香胺类化合物对于测定有干扰，预 蒸馏可除去大多数干扰物。但对污染严重的水样，蒸馏前要用下述方法消除干 扰物： （1）除氧化剂 加入碘化钾和酸后如游离出碘，说明有氧化剂存在。这时可用过量的硫酸 亚铁和亚砷酸钠除去。 （2）除硫化物 用磷酸调节水样 pH=4，搅拌曝气，除去二氧化硫及硫化氢。 （3）除油类 5 5 / 8 8 用浓氢氧化钠溶液调节水样 pH 为 12—13，以四氯化碳提取油类，弃去有 机相。加热蒸去水相中残余的四氯化碳。 3、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。 4、样品和标准溶液中加入缓冲液和 4—氨基安替比林后要混匀才能加入铁 氰化钾，否则结果偏低。 5、萃取比色法中，试剂空白