何为对溶液中的苯酚进行定性测定
就是测定溶液中是否含有苯酚。
测定方法,由于苯酚遇三氯化铁溶液显紫色,所以可以用三氯化铁溶液检测,原因是苯酚根离子与Fe3+形成了有颜色的络合物。
苯酚(Phenol,C6H5OH)是一种具有特殊气味的无色针状晶体,有毒,是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物(如阿司匹林)的重要原料。也可用于消毒外科器械和排泄物的处理,皮肤杀菌、止痒及中耳炎。熔点43℃,常温下微溶于水,易溶于有机溶剂;当温度高于65℃时,能跟水以任意比例互溶。苯酚有腐蚀性,接触后会使局部蛋白质变性,其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤。小部分苯酚暴露在空气中被氧气氧化为醌而呈粉红色。遇三价铁离子变紫,通常用此方法来检验苯酚。
方法提要
在酸性条件下,用GDX-502固相萃取柱吸附水中酚类化合物,乙腈解析柱中有机酚,高效液相色谱-紫外检测器检测。
方法适用于饮用水、地下水及湖库水中苯酚、对硝基酚、间甲酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚6种酚类的测定。对水中6种酚通常可检测到10~50ng/L水平。
仪器
高效液相色谱仪带紫外检测器,恒流梯度泵系统。
色谱柱WatersSymmetryC8,4.6mm×250mm,粒径5μm或性质相似的色谱柱。
GDX-502固相萃取小柱将使用过的SPE小柱填充物去掉并清洗干净,湿法加入约为0.5g纯化溶胀后的GDX-502树脂,打开活塞放出甲醇,直到液面刚好达到树脂床顶部。用10mL乙腈淋洗树脂,再用10mL水淋洗树脂,每次淋洗保持液面不低于树脂床。
针头过滤器孔径0.45μm,直径13mm,有机系。
固相萃取装置12管固相萃取装置。
真空泵。
采样瓶1L具磨口玻璃塞的棕色玻璃细口瓶。
氮吹仪。
微量注射器10μL、50μL、100μL、1000μL等气密性微量注射器。
K.D浓缩瓶25mL,带1mL定量管,须标定容积后使用。
试剂
空白试剂水去离子水蒸馏再经Millipore处理。
高效液相色谱流动相为水(含1%乙酸)和乙腈的混合溶液。
碳酸氢钠溶液c(NaHCO3)=0.05mol/L。
硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)。
乙腈,甲醇HPLC级。
丙酮(C3H6O)农残级。
乙酸。
盐酸。
标准储备溶液苯酚、对硝基酚、间甲酚、2,4-二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚六种的混标,购自国家标准物质研究中心。保存在-18℃冰箱中。
GDX-502树脂使用前用丙酮浸泡数日,数次更换新溶剂到丙酮无色。再用乙腈回流提取6h以上。纯化后的树脂密封保存在甲醇中备用。
替代物标准2-氟苯酚和2,4,6-三溴苯酚混标。
样品的采集与保存
1)水样采集。必须采集在玻璃容器中,在采样点采样及盖好瓶塞时,样品瓶要完全注满,不留空气。若水中有残余氯存在,要在每升水中加入80mg硫代硫酸钠除氯。
2)水样保存。避光、4℃下中保存。采样后7d内完成提取。40d内完成分析。
分析步骤
1)水样预处理。用孔径0.45μm的玻璃纤维滤膜,去除水中机械杂质。根据水中酚类化合物含量,取水样50~1000mL,加入2-氟苯酚和2,4,6-三溴苯酚等替代物标准,用6mol/LHCl调至pH2。水样以10mL/min的流速流经已活化的GDX-502固相萃取柱。当水样完全流过柱子后,用0.05mol/L碳酸氢钠溶液10mL淋洗柱子。用N2或空气将柱中水分充分抽干。用4mL每次1mL乙腈淋洗小柱,前两次淋洗液需在柱中平衡10min,后两次平衡2min,合并淋洗液,最终用乙腈定容为1.00mL。0.45μm有机相滤膜过滤,HPLC分析。
2)校准曲线。
3)高效液相色谱分析条件。
紫外检测器:双波长检测,检测波长280nm和290nm。柱温35℃。
流动相组成:A泵,99%水+(1+99)乙酸B泵,100%乙腈。
流动相流量:1mL/min,恒流。梯度洗脱,洗脱程序,见表82.41。
表82.41 洗脱程序
4)色谱图的考察。见图82.13。
定性与定量分析
1)定性分析。以样品保留时间和标样保留时间相比较来定性。根据标准色谱图各组分的保留时间,确定出被测样品中目标物数目和名称。对有检出的样品需用其他方法确证,如GC-MS等技术。
图82.13 六种标准酚类样品在不同检测波长下的液相色谱图(2μg/mL)
2) 定量分析。每个工作日必须测定一种或几种浓度的标准溶液来检验校准曲线或响应因子。如若某一化合物的响应值与预期值间的偏差大于 10%,则必须用新的标准对该化合物绘制新的校准曲线或求出新的响应因子。使用紫外检测器时,6 种酚类的最大吸收波长不同,为提高分析灵敏度,苯酚、间甲酚采用 280nm 波长定量对硝基酚、2,4 -二氯酚、2,4,6-三氯酚、五氯酚采用 290nm 波长定量。计算公式参见式 (82.16) 。
方法性能指标
1) 精密度、检出限和线性范围。按实验方法,配制浓度为 0.5μg / mL 酚类混合标准样品,按选定的工作条件分析,重复检测 7 次,计算方法的精密度。检出限的测量是以相对于基线噪音 3 倍时组分峰高所对应的浓度。各组分的精密度、检测下限和线性范围见表82.42。
表82.42 方法精密度、检出限及线性范围
2) 准确度。分别将 50μL 浓度为 2μg / mL 的混合标准样品加入 0.25L 和 1.0L 试剂空白水中,用 502 树脂固相萃取柱吸附富集,洗脱后定容 1.0mL,HPLC 测定,计算加标回收率。结果见表82.43。
表82.43 方法的准确度
3) 基体加标回收率。从北京不同地区取护城河水过滤后,分别取 1L 水加入表82.44中不同量的标准样品,及未加入标准样品的 1L 水,经水样预处理,在 HPLC 上检测,得到加标回收率。
表82.44 地表污水加标回收率
注: 2-氟苯酚、2,4,6-三溴苯酚为替代物,回收率均符合控制限要求。
离心萃取机工作原理目前印染废水处理方法主要有混凝沉淀法、吸附法、萃取法、膜分离法、高级氧化法和生化法等。在经过大量数据研究得出,使用萃取法进行印染废水处理效果较好。针对印染废水的处理,天一萃取采用离心萃取机,结合复合式萃取剂进行实验,详细介绍离心萃取机在印染废水处理中的应用。
离心萃取机工作原理萃取过程:
首先将两相溶液按一定比例分别从两个进料管口进入转鼓和壳体之间形成的混合区内,借助转鼓的旋转,通过涡轮.盘和叶轮使两相快速混合和分散,两相溶液得到充分的传质,完成混合传质过程。经过混合的两相液体在涡流盘的作用下进入转鼓,在离心力的作用下,完成两相分离过程。
萃取后的负载有机相需要进行反萃取,以碱液溶液为反萃剂对负载有机相进行反萃,反萃后的再生萃取剂可反复利用多次而不影响萃取效果。
离心萃取机工作原理N,N-二甲基甲酰胺,简称DMF,是一种无色、透明的液体,极性较强,可于水、醚、酮、脂、不饱和烃芳香烃等混溶,有“万有溶剂”之称,被广泛应用于石油化工、有机合成、无机化工、农.药、制.药等领域。DMF可以通过呼吸、皮肤接触损坏人体健康,几次损害眼睛,人体长期接触或吸.入会阻碍血机并造成肝.脏阻碍。在水中会导致生物化学耗氧量和氮含量增加。废水pH值调至0.5左右,萃取后废水COD值降至1000mg/L以下,H酸含量低于0.1%,处理后的废水颜色近无色,可以直接进入下一工段的处理。采用10%的碱液(NaOH溶液)进行反萃,反萃后有机相中H酸残留低于0.5%,可以循环使用。宁夏某化.工厂生产的H酸废水。
离心萃取机工作原理应用举例:含酚废水处理工艺流程设计:萃取阶段:含酚废水进入离心萃取机,同时,萃取剂也按比例进入离心萃取机,经过2-3萃取脱酚后,废水排出排出离心萃取机。反萃阶段:含苯酚萃取剂(负载有机相)进入反萃取机,同时,液碱按比例进入反萃取机对含酚萃取剂进行2-3台反萃取、碱洗,进过碱洗后的萃取剂可循环使用。反萃后产生的酚钠液排出反萃取机进行酚钠回收再利用。
离心萃取机工作原理在福板形成的隔舱区内,混合液很快与转鼓同步回转,在离心力的作用下,比重大的重相液在向上流动过程中逐步远离转鼓中心而靠向转鼓壁比重小的轻相液体逐步远离转鼓壁而靠向中心,澄清后的两相液体终分别通过各自堰板进入收集室并由引管分别引出机外,完成两相分离过程。随着化工行业的不断发展,企业生产过程中产生的废水量也在不断增加。其中焦化厂生产时会产生大量含酚废水,此类废水具有毒性,生化性差,且成分比较复杂,如果直接进行排放,会对环境和人体造成危害,因此针对焦化厂含酚废水处理是目前废水处理的重点之一。目前含酚废水的处理方法主要用生物法、化学法、物理法等,而常用的方法是溶剂萃取法。溶剂萃取法处理含酚废水具有回收率高、溶剂可重复利用、成本低等优点。
(1)苯酚和氯化铁溶液之间会发生显色反应,向溶液中滴加FeCl 3 溶液,若溶液呈紫色,则表明污水中有苯酚,苯酚可以和氢氧化钠反应得到苯酚钠溶液,苯酚钠溶液和有机溶剂是互不相溶的,与有机溶剂脱离,然后向苯酚钠溶液中通入二氧化碳可以得到苯酚,发生的反应为:
、 ,
故答案为:取少量废液于试管中,滴加少量FeCl 3 溶液,溶液变紫色,说明废液中含有苯酚; 、 ;
(2)检验醛基,可用弱氧化剂进行氧化,加入银氨溶液后,水浴加热有银镜生成,可证明有醛基,或加入新制氢氧化铜进行加热,反应方程式为:
或
;检验碳碳双键,可用溴水,但醛基也可与溴水发生氧化反应而使溴水褪色,则应先加入银氨溶液氧化-CHO后,调pH至酸性再加入溴水,看是否褪色,反应的方程式为 ,
故答案为:稀氨水、AgNO 3 溶液或新制Cu(OH) 2 ;
或 ; ;
(3)硝酸具有强氧化性,可与试管内壁上的Ag反应使Ag溶解,则硝酸可用来清洗做过银镜反应的试管,
故答案为:HNO 3 .
1.2掌握应用紫外分光光度计进行定量分析的方法和基本操作。
2、实验原理
苯酚是工业废水中的一种有害物质,如果流入江河,会使水质受到污染,因此在检测饮用水的卫生质量时,需对水中酚含量进行测定。
苯具有环状共轭体系,由 π→π*跃迁在紫外吸收光区产生三个特征吸收带:强度较高的E1带,出现在180nm左右;中等强度的E2带,出现在204nm左右;强度较弱的B带,出现在255nm。有机溶剂、苯环上的取代基及其取代位置都可能对最大吸收峰的波长、强度和形状产生影响。具有苯环结构的化合物在紫外光区均有较强的特征吸收峰,在苯环上的部分取代基(助色团)使吸收增强,而苯酚在270nm处有特征吸收峰,在一定范围内其吸收强度与苯酚的含量成正比,符合Lambert-Beer定律,因此,可用紫外分光光度法直接测定水中总酚的含量。
3、仪器与试剂
3.1 仪器与试剂
仪器: 752型紫外分光光度计 (上海光谱仪器有限公司制造),石英比色皿(25px)2 个,50mL容量瓶,移液管等。
试剂:苯酚标准溶液250 mg·L -1:准确称取0.0250g苯酚于250mL烧杯,加20mL去离子水溶解,移入100mL容量瓶,用去离子水定容至刻度,摇匀。
3.2 实验步骤
3.2.1标准系列溶液的配制
取5只50mL容量瓶,分别加入2.00,4.00,6.00,8.00,10.00mL浓度为250 mg·L -1的苯酚标准溶液,用去离子水稀释至刻度,摇匀。计算其浓度(mg·L -1)
3.2.2 吸收曲线的测定
取上述标准系列中的任一溶液,用25px石英比色皿,以溶剂空白(去离子水)作参比,在220~350nm波长范围内,扫描绘制吸收曲线。
3.2.3 标准曲线的测定
选择苯酚的最大吸收波长(λmax),用25px石英比色皿,以溶剂空白(去离子水)作参比,按浓度由低到高顺序依次测定苯酚标准溶液的吸光度。
3.2.4 水样的测定
在与上述测定标准曲线相同的条件下,测定水样的吸光度。
4、数据记录与处理
4.1以吸光度为纵坐标,相应六价铬含量为横坐标绘制标准曲线。然后,根据水样吸光度在标准曲线上查出相对应的浓度值,计算出水样中苯酚的含量(g·L-1 )