摘要:對(duì)酚類(lèi)的危害及4-氨基安替比林萃取光度法測(cè)定地下水影響因素進(jìn)行分析論述。
關(guān)鍵詞:揮發(fā)酚的測(cè)定;危害;萃取光度法;影響因素
中圖分類(lèi)號(hào):X83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-672X(2019)07-0-02
Abstract:The hazards of phenols and the factors affecting groundwater by 4-aminoantipyrine extraction spectrophotometry were analyzed and discussed.
Key words:Determination of volatile phenol;Hazard; Extraction spectrophotometry;Influencing factors
一般來(lái)說(shuō),酚類(lèi)主要來(lái)源于煉焦、造紙、合成氨、煤氣洗滌和化工廢水等,根據(jù)其能否隨水蒸氣一起蒸餾出,可以將其分為揮發(fā)酚與不揮發(fā)酚,通常揮發(fā)酚沸點(diǎn)在230℃以下。
目前,實(shí)驗(yàn)室中揮發(fā)酚的分析普遍采用的是4-氨基安替比林分光光度法,其又分直接光度法和萃取光度法,一般來(lái)說(shuō)水樣中揮發(fā)酚濃度高于0.5mg/L時(shí)宜采用4-氨基安替比林直接光度法進(jìn)行測(cè)定,如測(cè)定生活污水、工業(yè)廢水及受污染的生活飲用水等水樣;而對(duì)于濃度低于0.5mg/L的水樣則宜采用4-氨基安替比林萃取光度法,如測(cè)定地下水、地表水及生活飲用水等水樣,但該種方法在測(cè)定過(guò)程中受諸多因素影響,本文著重對(duì)4-氨基安替比林萃取光度法測(cè)定地下水影響因素進(jìn)行分析論述。
1 酚類(lèi)的危害
眾所周知,酚類(lèi)屬于細(xì)胞原漿毒物,低濃度的酚類(lèi)可以與細(xì)胞原漿中的蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)從而使細(xì)胞發(fā)生變性,而高濃度的酚類(lèi)則可以直接造成細(xì)胞原漿中的蛋白質(zhì)凝固,人體中一旦吸入大量酚蒸氣時(shí)則會(huì)造成急性酚中毒,產(chǎn)生頭暈、肺水腫、乏力等急癥。如果人們長(zhǎng)期飲用被酚類(lèi)污染的水,則酚類(lèi)會(huì)在人們體內(nèi)慢慢蓄積,造成人體慢性酚中毒,出現(xiàn)頭暈、貧血、乏力、記憶力衰退以及各種神經(jīng)系統(tǒng)的疾病,嚴(yán)重的可能會(huì)致人死亡。
2 實(shí)驗(yàn)原理
在pH10.0±0.2及有鐵氰化鉀存在的溶液中,被蒸餾出的酚類(lèi)化合物可以與4-氨基安替比林作用生成橙紅色的安替比林,經(jīng)氯仿萃取后可在460nm波長(zhǎng)下進(jìn)行比色測(cè)量。
3 影響因素及消除
3.1 樣品的采集與保存
揮發(fā)酚通常采用硬質(zhì)玻璃瓶進(jìn)行采樣,在采集現(xiàn)場(chǎng)首先用淀粉-碘化鉀試紙判斷有無(wú)游離氯等氧化劑的存在,若有應(yīng)立即加入硫酸亞鐵去除;樣品采集后應(yīng)及時(shí)加入(1+9)的磷酸酸化至pH小于4.0,并加入適量硫酸銅,以抑制苯酚分解菌的活動(dòng),否則則會(huì)使結(jié)果偏低,然后在4℃進(jìn)行冷藏,24h內(nèi)測(cè)定。
3.2 樣品中雜質(zhì)的影響
水樣中若含有硫化物、苯胺類(lèi)化合物及油類(lèi)等存在時(shí),則會(huì)干擾結(jié)果的測(cè)定,對(duì)于硫化物,我們可以通過(guò)酸化后加入硫酸銅蒸餾分離,苯胺類(lèi)化合物在酸性條件下可以形成鹽類(lèi)而不易被蒸出,油類(lèi)可用乙醚萃取分離。
3.3 無(wú)酚水的影響
無(wú)酚水應(yīng)貯存在玻璃容器中,用玻璃塞進(jìn)行密閉,不能與橡膠塞、橡膠管等橡膠類(lèi)物品進(jìn)行接觸,實(shí)驗(yàn)室中通常采用蒸餾法和活性炭吸附法進(jìn)行制備。
(1)蒸餾法。用氫氧化鈉將實(shí)驗(yàn)用水pH值調(diào)至大于11,再加入少量的高錳酸鉀使水呈現(xiàn)紫紅色,然后用全玻璃蒸餾器進(jìn)行蒸餾收集餾出液。(2)活性炭吸附法 將活性炭于200℃下活化30min,在干燥器中冷卻至室溫,按1L水:0.2g活性炭配比充分混合振蕩,然后放置過(guò)夜,經(jīng)砂芯漏斗過(guò)濾后收集濾液備用。
3.4 水樣蒸餾時(shí)的影響
蒸餾時(shí)要使用全玻璃蒸餾器,冷凝管的下端應(yīng)通過(guò)玻璃管連接,不能用橡膠管。由于餾出液的體積必須與試樣體積一致,并且水樣在蒸餾時(shí)揮發(fā)酚會(huì)隨水樣一并蒸出,因此在蒸餾過(guò)程中,必須確保蒸餾裝置密閉性良好,特別是蒸餾燒瓶與冷凝管連接處,應(yīng)密閉連接,同時(shí)冷凝管下端的玻璃管應(yīng)插入250mL容量瓶的底部,否則會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏低。在蒸餾時(shí),當(dāng)流出液的體積達(dá)到225mL時(shí),停止加熱,稍微冷卻后加入25mL無(wú)酚水,繼續(xù)蒸餾,流出液的體積至250mL時(shí)立即停止蒸餾。
3.5 4-氨基安替比林純度的影響
由于4-氨基安替比林化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,易潮解、氧化,產(chǎn)生安替比林紅,安替比林紅在460nm波長(zhǎng)下可被吸收,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)空白值偏高,不能滿(mǎn)足空白值吸光度小于<0.1A的要求,因此4-氨基安替比林時(shí)間放置久時(shí)易發(fā)生變質(zhì),嚴(yán)重影響結(jié)果的測(cè)定,在使用前需要對(duì)其提純,可以采用以下三種簡(jiǎn)便方法進(jìn)行提純,一般經(jīng)過(guò)提純后,實(shí)驗(yàn)空白值吸光度在0.030A左右。
(1)活性炭過(guò)濾法:將活性炭與4-氨基安替比林溶液按照1g:25mL的比例混溶在燒杯中,然后用玻璃棒不斷進(jìn)行攪拌,過(guò)濾后置于棕色試劑瓶中,冰箱中保存?zhèn)溆?。?)三氯甲烷萃取法:將100mL4-氨基安替比林溶液放置于分液漏斗中,然后加入10mL三氯甲烷,振蕩并不斷放氣,靜止分層后,棄去底層橙紅色三氯甲烷層,將萃取后的4-氨基安替比林溶液放置于棕色試劑瓶中,冰箱中保存?zhèn)溆?。?)乙醇提純法:將10g粗4-氨基安替比林固體置于燒杯中,加入10mL95%的乙醇,用玻璃棒充分進(jìn)行攪拌,然后將溶液和晶體一并置于漏斗中過(guò)濾,過(guò)濾后濾紙上的晶體連續(xù)多次用少量的乙醇沖洗,直到晶體呈現(xiàn)淡黃色為止,待晶體揮發(fā)干后備用。
3.6 水樣萃取時(shí)的影響
用氯仿對(duì)水樣進(jìn)行萃取時(shí),在振蕩放氣過(guò)程中,要保證每個(gè)樣品振蕩次數(shù)相同,每個(gè)分液漏斗震蕩力度要均勻,否則可能會(huì)造成萃取的程度不同,從而影響標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。在萃取時(shí),用干脫脂棉拭干分液漏斗頸管內(nèi)壁,并在頸管內(nèi)塞一團(tuán)干脫脂棉。
3.7 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的影響
測(cè)定揮發(fā)酚時(shí)還要避免實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的影響,如在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不能進(jìn)行酚的精制實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)室中不允許噴撒來(lái)蘇水,否則空氣中的酚含量增高,從而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的測(cè)定,另外揮發(fā)酚與氨氮等避免在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行,以免交叉污染。
4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中其他注意事項(xiàng)
(1)每個(gè)樣品的采集量應(yīng)大于500ml。(2)水樣在蒸餾時(shí)若紅色褪去則有可能是甲基橙被水樣中的氧化物質(zhì)氧化分解,此時(shí)只要再補(bǔ)加幾滴甲基橙指示劑,水樣即可重新變紅;但水樣在蒸餾時(shí)若紅色變黃,則有可能是水樣中的難溶性堿性鹽類(lèi)在受熱后溶解度增大,消耗了水中過(guò)量的酸從而使甲基橙指示劑變黃,這時(shí)向蒸餾瓶?jī)?nèi)補(bǔ)加適量的酸后水樣即可重新變紅;因此在酸化時(shí)甲基橙指示劑和酸都稍過(guò)量為宜。(3)若水樣檢測(cè)濃度超出檢測(cè)上限時(shí),此時(shí)應(yīng)重新取水樣稀釋后重蒸餾測(cè)定,避免用萃取液進(jìn)行稀釋后直接測(cè)定。(4)要注意緩沖溶液、4-氨基安替比林及鐵氰化鉀溶液的放置時(shí)間,不宜存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng),同時(shí)試劑的加入順序禁止顛倒,并且試劑要混合均勻,否則影響結(jié)果的測(cè)定。(5)測(cè)定工業(yè)廢水、生活污水的蒸餾設(shè)備與測(cè)定地下水、生活飲用水的蒸餾設(shè)備要分開(kāi),不能混用。
5 結(jié)論
樣品的采集量應(yīng)大于500ml,放置于玻璃容器中,樣品采集后加入磷酸酸化,并加入適量的硫酸銅,水樣中若含有硫化物、苯胺類(lèi)化合物及油類(lèi)等存在時(shí),應(yīng)在蒸餾前做適當(dāng)?shù)念A(yù)處理除去干擾。無(wú)酚水應(yīng)貯存在玻璃瓶中,避免與橡膠塞、橡膠管等橡膠類(lèi)物品接觸。水樣在酸化時(shí)甲基橙指示劑和酸都稍過(guò)量為宜。4-氨基安替比林應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)配,在使用前應(yīng)進(jìn)行提純。水樣蒸餾時(shí)確保餾出液體積與試樣體積相等,蒸餾裝置禁止用橡膠管(塞)等橡膠類(lèi)物品連接,冷凝管的下端通過(guò)玻璃管連接并插入容量瓶的底部,同時(shí)蒸餾裝置要密閉連接。緩沖溶液、4-氨基安替比林及鐵氰化鉀溶液的加入順序不能顛倒。水樣在萃取時(shí)要注意振蕩放氣,每個(gè)分液漏斗的振蕩次數(shù)和力度要保持一致,確保萃取充分。在同一實(shí)驗(yàn)室中,測(cè)定揮發(fā)酚與酚的精制實(shí)驗(yàn)不能同時(shí)進(jìn)行。若檢測(cè)濃度超出測(cè)定上限,則應(yīng)重新取水樣進(jìn)行稀釋后蒸餾測(cè)定。
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收稿日期:2019-02-21
作者簡(jiǎn)介:孫凱(1987-),男,漢族,本科學(xué)歷,助理工程師,研究方向?yàn)榄h(huán)境管理,水質(zhì)監(jiān)測(cè)。