水中挥发酚测定的影响因素分析

2014-01-31 12:29罗楚坚吴蔚
资源节约与环保 2014年5期
关键词:萃取液缓冲溶液三氯甲烷

罗楚坚 吴蔚

(梧州市环境保护监测站 广西梧州 543002)

水体中酚类主要来自工业废水,在炼焦炼油、煤气洗涤、造纸制浆、木材加工和化工合成等行业企业的生产废水尤为多见。水中挥发酚是水质监测中重要必测项目之一,《水和废水监测分析方法》(第四版)中挥发酚的测定方法较多,对含酚浓度不同的水样采用的测定方法也不同,实际工作中4-氨基安替比林萃取光度法更常用。现以4-氨基安替比林萃取光度法为例,对该方法测定挥发酚的一些影响因素进行分析。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

722分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)。

pH值约为10的缓冲溶液:称取20g氯化铵(NH4Cl)溶于100m l胺水中,加塞置冰箱中保存。

2%4-氨基安替比林溶液:称取2g4-氨基安替比林(C11H13N3O)溶于水,定容至100ml,低温保存。

8%铁氰化钾溶液:称取8g铁氰化钾溶于水,定容至100ml,低温保存。

三氯甲烷(氯仿)。

1.2 实验方法

在pH10.0±0.2介质中,酚类化合物在铁氰化钾作用下,与4-氨基安替比林溶液反应形成橙红色安替比林染料,并用萃取剂三氯甲烷进行萃取,在460nm波长处萃取液具有最大吸收。

分取馏出液于分液漏斗中,加水至250ml,加2.0m l缓冲溶液,混匀,要求pH值为10.0±0.2,加入2%4-氨基安替比林溶液1.5ml,混匀后再加入8%铁氰化钾溶液1.5ml,充分混匀后放置10分钟。用移液管加入10.0ml三氯甲烷,加塞,剧烈振摇2分钟,静置待分层。先把分液漏斗颈管内壁用滤纸筒或干脱脂棉花拭干,并将一小团干脱脂棉花置于颈管内(近管口处),将三氯甲烷萃取液放出,弃去最初滤出的数滴萃取液,余下部分再放入20mm的比色皿中,在460nm波长处,用三氯甲烷为参比,测量其吸光度。

2 结果与讨论

2.1 实验用水

应用无酚水作为实验用水。由于游离氯能氧化4-氨基安替比林,还能与酚起替代反应生成氯酚,在配制试剂及实验时所用蒸馏水均不得含酚及游离氯。

可用碱性高锰酸钾法制备无酚水,在全玻璃蒸馏器中加热蒸馏,用硬质玻璃瓶集取馏出液备用。(碱性高锰酸钾可将酚类分解掉)

2.2 水样的采集和固定保存

酚类化合物在水中不稳定,因为水中的微生物和氧气会使其氧化或分解,在低浓度样品中尤其明显。须用玻璃容器采集水样,水样采集后现场应及时用淀粉-碘化钾试纸检查有无氧化剂存在,故需现场加入过量硫酸亚铁,立即加磷酸酸化至PH4.0,并加入适量硫酸铜以抑制微生物等对酚类的生物氧化作用,同时应冷藏保存,可保存24小时。

2.3 预蒸馏

须用全玻璃蒸馏器加热蒸馏水样,蒸馏液要避免与橡胶制品(橡皮塞和乳胶管等)接触,因为橡胶材料中含有酚类化合物添加剂,可用硅胶管代替。规定在蒸出原水样的90%体积后,加入原水样的10%体积的无酚水,继续蒸馏至获得与原水样体积相同的馏出液,用于测定。酚的挥发缓慢,收集的馏出液其体积必须与原水样体积相当,否则会影响回收率,馏出液体积与样品体积接近时,则回收率可达95%以上[2]。

2.4 试剂的影响

铁氰化钾溶液和4-氨基安替比林溶液:两种试剂均不宜久放,因为在空气中易变质使颜色加深,引起空白值偏高,应放冰箱低温保存,可用五天。4-氨基安替比林要求使用分析纯试剂,其固体试剂受潮后易氧化,必须保存在干燥皿中,其纯度对空白值试验的吸光度影响较大,如配制4-氨基安替比林溶液颜色出现较深的情况时,可用考虑用三氯甲烷萃取脱色处理,弃去三氯甲烷层得到为黄色溶液。

缓冲溶液:根据使用情况适量配制,避免由于氨挥发所引起pH值的改变,在低温下保存和取用后均应立即加塞盖严。

2.5 显色反应和显色时间

水样含挥发性酸时,可使馏出液pH降低,必要时应加氨水于馏出液中使其呈中性后,再加入缓冲溶液。显色反映明显受pH影响,因此应严格控制反映溶液的pH值,以使其保持在(10.0±0.2)。在加标准溶液和各种试剂过程中,每步都要混合均匀,次序不能颠倒,否则影响显色结果。4-氨基安替比林溶液与酚在水溶液中生成的红色染料,必须在30分钟内完成萃取操作,时间过长则颜色转淡,室内温度过高,褪色更快,使结果偏低产生误差[2]。

2.6 干扰的消除

水样经过预蒸馏后可以消除颜色、浑浊等干扰。

水样中若含较高浓度硫化物,水样经磷酸酸化后放入通风柜内进行搅拌曝气处理,使样品中含硫化合物生成硫化氢挥发逸出。

若水样中含少量石油类等低沸点污染物,可将水样移入分液漏斗中静置分离浮油,然后加氢氧化钠调节至pH12~12.5,用四氯化碳萃取两次,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热以除去残留的四氯化碳,用磷酸调节至pH4.0。

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<5介质中蒸馏,以减少其干扰。

[1]国家环保总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法(第四版)[M].北京:北京中国环境科学出版社,2002:458-464.

[2]孙江华.理化检验(化学分册)[J].2002,(2):91.

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