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,是有毒性的有機污染物。常見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。
本實驗用還原偶氮光度法測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,經重氮偶合反應生成紫紅色染料,經過比色,測定其含量。結果以硝基苯表示。
當測定還含有苯胺類化合物的廢水時,需測定2份樣品。一份不經還原測苯胺類吸光度,一份將硝基苯類還原成苯胺類后測定總吸光度,在減去苯胺類吸光度后,計算出硝基苯類化合物的含量。
工具與材料
721型分光光度計,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。
活動過程
1.硝基苯標準溶液的配制。
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,計算加入硝基苯的質量。用2%硫酸稀釋到標線,搖勻。計算出每毫升溶液中硝基苯的含量。使用前,再用2%硫酸稀釋,配制成硝基苯的質量濃度為0.1000毫克/升的標準溶液。
2.校準曲線的繪制。
(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,用氫氧化鈉溶液調節(jié)pH值至4~5,加水至標線,搖勻。再用硫酸氫鉀調節(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納米波長處,以水為參比,測定吸光度,結果填入下表。
表3-1-35-1 校正曲線的繪制
注:A0即管號為0的溶液的吸光度。
(4)根據表內數據,以校正吸光度為縱坐標,硝基苯質量為橫坐標,繪制校準曲線。
3.水樣的測定。
(1)取適量水樣(硝基苯和苯胺的總吸光度不超過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,過濾并將濾液轉移至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,按照與繪制校準曲線相同的步驟,測定吸光度。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)根據硝基苯類吸光度減去苯胺類吸光度后的數值,從校準曲線上查得硝基苯的質量,根據下式計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,從校準曲線上查得的硝基苯的質量(毫克)
V:水樣體積(毫升)
說明與延伸
1.測定時,應避免陽光直射和強光照射。
2.當水樣中不含有苯胺類化合物時,水樣測定步驟(2)可略去。
3.采集水樣后,用硫酸調至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,當低于此溫度時,校準曲線繪制與水樣測定必須同時進行。
5.由于水樣酸化與否對苯胺類測得值有影響,因此測定水樣時的步驟(1)、(2)要同時進行,同時加鹽酸及硫酸銅溶液,同時比色。
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