水中挥发酚的检测方法

  水中挥发酚指的是沸点在230以下的原生质毒，它分为可挥发和不可挥发，对于农作物、水中鱼类生物以及人体都有非常大的危害。其污染源主要来自于化工行业的工业废水。在日常的废水水质监测中挥发酚是重要必测项目之一。目前检测挥发酚比较常用的就是4-氨基安替吡啉三氯甲烷萃取分光光度法。作为水质检测人员一定要掌握水中挥发酚的检测方法及原理。

水中挥发酚检测原理

  酚类化合物与4-氨基安替吡啉在碱性介质中,能和氧化剂铁氰化钾作用,生成红色的安替吡啉染料。这种染料的色度在水溶液中能稳定约30min;若用氯仿萃取,可使颜色稳定4h,并能提高测定的灵敏度。

  水样中还原性硫化物、苯胺类化合物、重金属离子、色度和浊度等干扰酚的测定。硫化物经酸化及加入硫酸铜在蒸馏时与挥发酚分离,其他干扰物质亦可在蒸馏时被去除。

检测挥发酚所用仪器和试剂

  全玻璃蒸馏器,500mL;锥形分液漏斗,500mL;具塞比色管,10mL;分光光度计。

  本法所用纯水不得含酚和游离氯

  无酚纯水的制备方法如下:于水中加入氢氧化钠至pH为12以上,进行蒸馏。在碱性溶液中,酚形成酚钠不被蒸出

1.4-氨基安替吡啉溶液(20g/L)

  称取2.0g4-氨基安替比林(4-APP,C₁₁H₁₃ON)溶于纯水中,稀释至100mL,贮于棕色瓶中,临用时配制。

2.铁氰化钾溶液(80g/L)

  称取8.0g铁氰化钾[K₃Fe(CN)₆]溶于纯水中,稀释至100mL,储于棕色瓶中,临用时配制。

3.三氯甲烷(分析纯)

4.氨水氯化铵缓冲溶液(pH9.8)

  称取29g氯化铵(CH1C),溶于10mL浓氨水中。

5.淀粉溶液(5g/L)

  称取0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,再用刚煮沸的水稀释至100mL。冷却后加入0.1g水杨酸或0.4g氧化锌保存。

6.溴酸钾一溴化钾溶液

  称取2.78g干燥的溴酸钾(KBrO₃),溶于纯水中,加入10g溴化钾(KBr),并稀释至1000mL。

7.硫酸溶液(1+9)

8.硫酸铜溶液(100g/L)

  称取10g硫酸铜(CuSO₄·H₂O),溶于纯水中,稀释至100mL。

9.硫代硫酸钠标准滴定溶液

  称取25.0g硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃·H₂O)溶于新煮沸放冷的纯水中,加入0.2g无水碳酸钠,稀释至1000mL,储存于棕色瓶中。其准确浓度用0.02000moL重铬酸钾溶液(称取在105℃烘干2h的基准重铬酸钾5.8838g,溶于纯水,转入1000mL容量瓶中稀释至刻度),按“溶解氧”实验中所述方法进行标定。

  将上述经过标定的硫代硫酸钠溶液定量稀释为[c(Na2S2O3)=0.05000mol/L]

10.酚标准溶液

  称取精制酚1.00g溶于无酚纯水中,稀释至1000mL,标定后保存于冰箱中。

  酚标准储备液的标定:吸取25.0mL待标定的酚储备液,放入250mL碘量瓶中,加入100L纯水,然后准确加入25mL溴酸钾-溴化钾溶液,立即加人5mL盐酸(p=1.19g/mL),盖严瓶塞,缓慢摇匀。静置10min后,加1g碘化钾,盖严瓶塞,放置于暗处5min。用0.05000mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定,至呈浅黄色,加入1mL淀粉溶液(5g/L),继续滴定至蓝色消失为止。同时用纯水做试剂空白滴定。按相关公式计算酚标准储备液的质量浓度。

11.酚标准使用溶液

  临用时将酚标准储备液用纯水稀释成[P(C₆H₅OH)=10.00ug/mL]。再用此液稀释成p(C₆H₅OH)=1.00ug/mL]酚标准使用溶液。

挥发酚检测操作步骤

1.水样处理

  量取250mL水样,置于50mL全玻璃蒸馏器中。加入甲基橙指示剂2滴,用硫酸溶液(1+9)调pH至4.0以下,使水样由橘黄色变为橙色,加入5mL硫酸铜溶液(100g/L)及数粒玻璃球,然后连接好冷凝装置,加热蒸馏。待蒸馏出总体积的90%左右,停止蒸馏。稍冷,向蒸馏瓶中加入25mL中纯水,直到收集250mL馏出液为止。

2.比色测定

  将水样馏出液转入500mL分液漏斗中,另取酚标准使用溶液p(C₆H₅OH)=1.00ug/mL]0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL和10.00mL,分别置于预先盛有100mL纯水的500mL分液漏斗中,最后补加纯水至250mL。

  向各分液漏斗中加入2mL氨水氯化铵缓冲溶液(pH9.8),混匀。再各加1.5mL4-氨基安替吡啉溶液(20g/L),混匀,最后加入1.5mL铁氰化钾溶液(80g/L),充分混匀,准确静置10min。加入10.0mL三氯甲烷,振摇2min,静置分层。在分液漏斗颈部塞入滤纸卷将三氯甲烷萃取溶液缓缓放入干燥比色管中,用分光光度计,与460nm波长,20mm比色皿,以三氯甲烷为参比,测量吸光度。绘制标准曲线,从标准曲线上查出挥发酚的质量。最后根据水样中挥发酚的质量浓度按照p（C₆H₅OH）=m/V得出最终结果。

检测水样时的注意事项

1.如果配制标准溶液的苯酚有颜色,则需先精制。取苯酚于具空气冷凝管的蒸馏瓶中,加热蒸馏,收集182~184℃的馏出部分。精制苯酚冷却后应为白色,密塞储于冷暗处。

2.如果水样中有游离余氯,可加入过量的硫酸亚铁将余氯还原为氯离子,然后蒸馏。

3.)如果水样中含酚量大于0.05mg/L时,可采用4-氨基安替吡啉直接分光光度法。