挥发酚的测定

实验四实验四挥发酚的测定挥发酚的测定 一、实验目的 1. 学会水样的蒸馏预处理方法。 2. 学会 4-氨基安替比林分光光度法测定污水中酚的方法。 二、概述 根据酚类能否与水蒸气一起蒸出，分为挥发酚和不挥发酚。挥发酚通常是指沸点在 230℃以下的酚类，通常属一元酚。 酚类为原生质毒，属高毒物质。 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。水中含低浓度（～L） 酚类时，可使生长鱼的鱼肉有异味，高浓度（＞5mg/L）时则造成中毒死亡。含酚浓度高的 废水不宜用于农田灌溉，否则，会使农作物枯死或减产。水中含微量酚类，在加氯消毒时， 可产生特异的氯酚臭。 酚类主要来自炼油、煤气洗涤、炼焦、造纸、合成氨、木材防腐和化工等废水。 三、水样保存 用玻璃仪器采集水样。 水样采集后应及时检查有无氧化剂存在。 必要时加入过量的硫酸 亚铁，立即加磷酸酸化至pH=，并加入适量硫酸铜（1g/L）以抑制微生物对酚类的生物氧化 作用，同时应冷藏（5～10℃） ，在采集后 24h 内进行测定。 四、方法选择 酚类的分析方法较多，而各国普遍采用的为 4-氨基安替比林光度法，国际标准化组织 颁布的测酚方法亦为此。 当水样中挥发酚浓度低于L 时采用 4-氨基安替比林萃取光度法， 浓 度高于 L 时采用 4-氨基安替比林直接光度法。 高浓度含酚废水可采用溴化容量法， 此法适用 于车间排放口或未经处理的总排污口废水。 五、预蒸馏 水中挥发酚经过蒸馏以后，可以消除颜色、浑浊度等干扰。但当水样中含氧化剂、油、 硫化物等干扰物质时，应在蒸馏前先做适当的预处理。 1. 干扰物质的排除 （1）氧化剂（如游离氯） ：当水样经酸化后滴于碘化钾—淀粉试纸上出现蓝色时，说明 存在氧化剂。遇此情况，可加入过量的硫酸亚铁。 （2） 硫化物： 水样中含少量硫化物时， 用磷酸把水样 pH 调至 （用甲基橙或 pH 计指示） ， 加入适量硫酸铜（1g/L）使生成硫化铜而被除去：当含量较高时，则应用磷酸酸化的水样置 于通风柜内进行搅拌曝气，使其生成硫化氢逸出。 （3） 油类： 将水样移入分液漏斗中， 静置分离出浮油后， 加粒状氢氧化钠调节至pHl2～。 用四氯化碳萃取（每升样品用 40ml 四氯化碳萃取两次） ，弃去四氯化碳层，萃取后的水样 移入烧杯中，在通风柜中于水浴上加温以除去残留的四氯化碳， 用磷酸调节至。当石油类浓 度较高时，用正己烷处理较四氯化碳为佳。 （4）甲醛、亚硫酸盐等有机或无机还原性物质：可分取适量水样于分液漏斗中，加硫 酸溶液使水样呈酸性，分次加入50ml，30ml，30ml 乙醚或二氯甲烷萃取酚，合并二氯甲烷 或乙醚层于另一分液漏斗中，分次加入 4ml，3ml，3ml 10％氢氧化钠溶液进行反萃取，使 酚类转入氢氧化钠溶液中。合并碱萃取液，移入烧杯中， 置于水浴上加热，以除去残余萃取 溶剂，然后用水将碱萃取液稀释至原分取水样的体积。 同时以水做空白试验。 注意：乙醚为低沸点、易燃和具麻醉作用的有机溶剂，使用时要小心，周围应无明火， 并在通风柜内操作。室温较高时，水祥和乙醚应先置于冰水浴中降温后，再进行萃取操作， 每次萃取应尽快地完成。 （5）芳香胺类：芳香胺类亦可与4-氨基安替比林产生显色反应，使结果偏高。可在pH ＜的介质中蒸馏，以减小其干扰。 2. 仪器 500ml 全玻璃蒸馏器。 3. 试剂 （1）无酚水：实验用水应为无酚水，于1L 水中加入经 200℃活化的活性炭粉末，充分 振摇后，放置过夜。 用双层中速滤纸过滤，或加氢氧化钠使水呈强碱性，并滴加高锰酸钾溶 液至紫红色，移入蒸馏瓶中加热蒸馏，收集馏出液备用。 注：无酚水应贮于玻璃瓶中，取用时应避免与橡胶制品（橡皮塞或乳胶管）接触。 (2) 硫酸铜溶液：称取50g 硫酸铜（CuSO4·5H2O）溶于水，稀释至500ml。 (3) 磷酸溶液：量取 50ml 磷酸（ 20=m1） ，用水稀释至 500ml。 (4) 甲基橙指示液：称取甲基橙溶于100ml 水中。 4. 步骤 (1) 量取 250ml 水样置于蒸馏瓶中，加数粒小玻璃珠以防暴沸，再加入二滴甲基橙指示 液，用磷酸溶液调节至pH=4（溶液呈橙红色） ，加硫酸铜溶液（如采样时已加过硫酸铜，则 适量补加） 。 注：如加入硫酸铜溶液后产生较多量的黑色硫化铜沉淀， 则应摇匀后放置片刻， 待沉淀 后，再加硫酸铜溶液，直至不再产生沉淀为止。 (2) 连接冷凝器加热蒸馏， 至蒸馏出约 225ml 时， 停止加热， 放冷。 向蒸馏瓶中加入 25ml 水，继续蒸馏至溶液为250ml 为止。 注：注：蒸馏过程中，如发现甲基橙的红色褪去，应在蒸馏结束后，再加 1 滴甲基橙指示液。 如发现蒸馏后残液不呈酸性，则应重新取样，增加磷酸加入量，进行蒸馏。 六、测定方法 （一）（一）4-4-氨基替比林直接光度法氨基替比林直接光度法 1. 方法原理 酚类化合物于 pH=±介质中，在铁氰化钾存在下，与 4-氨基安替比林反应，生成橙红色 的吲哚酚安替比林染料，其水溶液在510nm 波长处有最大吸收。 研究指出， 酚类化合物中， 羟基对位的取代基可阻止反应进行， 但卤素、 羧基、 磺酸基、 羟基和甲氧基除外，这些基团多半是能被取代下的， 邻位硝基阻止反应生成， 而间位硝基不 完全地阻止反应，氨基安替比林与酚的偶合在对位较邻位多见，当对位被烷基、芳基、酯、 硝基、苯酰基、亚硝基或醛基取代，而邻位未被取代时，不呈现颜色反应。 2. 方法的适用范围 用光程长为 20mm 比色皿测量时，酚的最低检出浓度为L。 3. 仪器 分光光度计 4. 试剂 （1）苯酚标准贮备液：称取无色苯酚（C6H5OH）溶于水，移入 1000ml 容量瓶中，稀 释至标线。置 4℃冰箱内保存，至少稳定一个月。 （2）贮备液的标定 ① 吸取苯酚贮备液于250ml 碘量瓶中， 加水稀释至 100ml， 加 L 溴酸钾—溴化钾溶液， 立即加入 5ml 盐酸，盖好瓶塞，轻轻摇匀，于暗处放置10min。加入 1g 碘化钾，密塞，再 轻轻摇匀，放置暗处 5min。用L 硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色，加入lml 淀粉溶液，继 续滴定至蓝色刚好褪去，记录用量。 ② 同时以水代替苯酚贮备液做空白试验，记录硫代硫酸钠标准溶液用量。 ③ 苯酚贮备液浓度由下式计算： 苯酚（mg/m1）= (V 1 V 2 )C 15.68 V 式中：V1—空白试验中消耗的硫代硫酸钠标准溶液体积（ml） ； V2—滴定苯酚贮备液时消耗的硫代硫酸钠标准溶液体积（ml） ； V——苯酚贮备液体积（ml） ； C——硫代硫酸钠标准溶液浓度（mol/L） ； ——摩尔质量（1/6C6H5OH） （g/mo1） 。 （3）苯酚标准中间液：取适量苯酚贮备液，用水稀释至每毫升含苯酚。使用时当天配 制。 （4）溴酸钾—溴化钾标准参考溶液 C（1/6KBrO3） ：L：称取溴酸钾（KbrO3）溶于水， 加入 10g 溴化钾（KBr）使溶解，移入 1000ml 容量瓶中，稀释至标线。 （5）碘酸钾标准溶液 C（1/6KIO3）=L：称取预先经 180℃烘干的碘酸钾溶于水，移入 1000ml