硝基苯類化合物主要存在于染料、炸藥和制革等工業(yè)廢水中,是有毒性的有機(jī)污染物。常見(jiàn)的硝基苯類化合物有硝基苯、二硝基苯、二硝基甲苯、三硝基甲苯等。
本實(shí)驗(yàn)用還原偶氮光度法測(cè)定廢水中的硝基苯類(主要為一硝基和二硝基類)化合物。其原理是:在含硫酸銅的酸性溶液中,由鋅粉將硝基苯類化合物還原成苯胺類,經(jīng)重氮偶合反應(yīng)生成紫紅色染料,經(jīng)過(guò)比色,測(cè)定其含量。結(jié)果以硝基苯表示。
當(dāng)測(cè)定還含有苯胺類化合物的廢水時(shí),需測(cè)定2份樣品。一份不經(jīng)還原測(cè)苯胺類吸光度,一份將硝基苯類還原成苯胺類后測(cè)定總吸光度,在減去苯胺類吸光度后,計(jì)算出硝基苯類化合物的含量。
工具與材料
721型分光光度計(jì),比色皿,具塞比色管,容量瓶,移液管,精密pH試紙,錐形瓶,分析天平,慢速濾紙。
濃鹽酸,鋅粉,硫酸氫鉀(粉末狀),10%硫酸銅溶液,10%氫氧化鈉溶液,5%亞硝酸鈉溶液,2.5%氨基磺酸鈉溶液,2%鹽酸萘乙二胺溶液。乙醇,硝基苯,2%硫酸。
活動(dòng)過(guò)程
1.硝基苯標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。
取10毫升乙醇于25毫升容量瓶中,蓋緊瓶塞,精確稱量。加入2~3滴硝基苯,蓋緊瓶塞,重新稱量,計(jì)算加入硝基苯的質(zhì)量。用2%硫酸稀釋到標(biāo)線,搖勻。計(jì)算出每毫升溶液中硝基苯的含量。使用前,再用2%硫酸稀釋,配制成硝基苯的質(zhì)量濃度為0.1000毫克/升的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
2.校準(zhǔn)曲線的繪制。
(1)吸取1.00毫升硝基苯溶液于50毫升錐形瓶中,加水20毫升,加入2毫升濃鹽酸,0.5克鋅粉,2滴硫酸銅溶液,搖勻。放置15分鐘后,用慢速濾紙過(guò)濾,濾液收集于50毫升容量瓶中,用水洗滌濾紙3次,洗滌液也移入容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻。
(2)吸取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、10.00毫升上述溶液于25毫升比色管中,加水至10毫升,用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值至4~5,加水至標(biāo)線,搖勻。再用硫酸氫鉀調(diào)節(jié)pH值至1.5~2.0,加1滴亞硝酸鈉溶液,搖勻,放置3分鐘后,加0.5毫升氨基磺酸鈉溶液,再放置3分鐘。待氣泡除盡后,加入1毫升鹽酸萘乙二胺,搖勻,放置。
(3)30分鐘后,用10毫米比色皿,于545納米波長(zhǎng)處,以水為參比,測(cè)定吸光度,結(jié)果填入下表。
表3-1-35-1 校正曲線的繪制
注:A0即管號(hào)為0的溶液的吸光度。
(4)根據(jù)表內(nèi)數(shù)據(jù),以校正吸光度為縱坐標(biāo),硝基苯質(zhì)量為橫坐標(biāo),繪制校準(zhǔn)曲線。
3.水樣的測(cè)定。
(1)取適量水樣(硝基苯和苯胺的總吸光度不超過(guò)0.5)于錐形瓶中,加水至20毫升,加2毫升濃鹽酸,0.5克鋅粉,2滴硫酸銅溶液,搖勻。放置15分鐘后,過(guò)濾并將濾液轉(zhuǎn)移至50毫升容量瓶中,用水洗滌錐形瓶和濾紙3次,洗滌液也移入容量瓶,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻。
(2)另取與上述相同體積的水樣于50毫升容量瓶中,加2毫升濃鹽酸、2滴硫酸銅溶液,加水至標(biāo)線,混勻。
(3)分取上述兩種溶液各10.00毫升,分別置于25毫升比色管中,按照與繪制校準(zhǔn)曲線相同的步驟,測(cè)定吸光度。各減去零濃度空白液的吸光度(表中A0)后,得出硝基苯類化合物的吸光度和苯胺類化合物的吸光度。
(4)根據(jù)硝基苯類吸光度減去苯胺類吸光度后的數(shù)值,從校準(zhǔn)曲線上查得硝基苯的質(zhì)量,根據(jù)下式計(jì)算水樣中一硝基和二硝基類化合物的含量:
:水樣中一硝基和二硝基類化合物的質(zhì)量濃度(毫克/升)
m:由硝基苯類吸光度減去苯胺類吸光度后,從校準(zhǔn)曲線上查得的硝基苯的質(zhì)量(毫克)
V:水樣體積(毫升)
說(shuō)明與延伸
1.測(cè)定時(shí),應(yīng)避免陽(yáng)光直射和強(qiáng)光照射。
2.當(dāng)水樣中不含有苯胺類化合物時(shí),水樣測(cè)定步驟(2)可略去。
3.采集水樣后,用硫酸調(diào)至pH值為1~2,并在4攝氏度以下保存。
4.本方法最適宜的顯色溫度在22~30攝氏度之間,當(dāng)?shù)陀诖藴囟葧r(shí),校準(zhǔn)曲線繪制與水樣測(cè)定必須同時(shí)進(jìn)行。
5.由于水樣酸化與否對(duì)苯胺類測(cè)得值有影響,因此測(cè)定水樣時(shí)的步驟(1)、(2)要同時(shí)進(jìn)行,同時(shí)加鹽酸及硫酸銅溶液,同時(shí)比色。
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