水中揮發酚指的是沸點在230以下的原生質毒，它分為可揮發和不可揮發，對於農作物、水中魚類生物以及人體都有非常大的危害。其汙染源主要來自於化工行業的工業廢水。在日常的廢水水質監測中揮發酚是重要必測項目之一。目前檢測揮發酚比較常用的就是4-氨基安替吡啉三氯甲烷萃取分光光度法。作為水質檢測人員一定要掌握水中揮發酚的檢測方法及原理。

水中揮發酚檢測原理

  酚類化合物與4-氨基安替吡啉在堿性介質中,能和氧化劑鐵氰化鉀作用,生成紅色的安替吡啉染料。這種染料的色度在水溶液中能穩定約30min;若用氯仿萃取,可使顏色穩定4h,並能提高測定的靈敏度。

  水樣中還原性硫化物、苯胺類化合物、重金屬離子、色度和濁度等幹擾酚的測定。硫化物經酸化及加入硫酸銅在蒸餾時與揮發酚分離,其他幹擾物質亦可在蒸餾時被去除。

檢測揮發酚所用儀器和試劑

  全玻璃蒸餾器,500mL;錐形分液漏鬥,500mL;具塞比色管,10mL;分光光度計。

  本法所用純水不得含酚和遊離氯

  無酚純水的製備方法如下:於水中加入氫氧化鈉至pH為12以上,進行蒸餾。在堿性溶液中,酚形成酚鈉不被蒸出

1.4-氨基安替吡啉溶液(20g/L)

  稱取2.0g4-氨基安替比林(4-APP,C₁₁H₁₃ON)溶於純水中,稀釋至100mL,貯於棕色瓶中,臨用時配製。

2.鐵氰化鉀溶液(80g/L)

  稱取8.0g鐵氰化鉀[K₃Fe(CN)₆]溶於純水中,稀釋至100mL,儲於棕色瓶中,臨用時配製。

3.三氯甲烷(分析純)

4.氨水氯化銨緩衝溶液(pH9.8)

  稱取29g氯化銨(CH1C),溶於10mL濃氨水中。

5.澱粉溶液(5g/L)

  稱取0.5g可溶性澱粉,用少量水調成糊狀,再用剛煮沸的水稀釋至100mL。冷卻後加入0.1g水楊酸或0.4g氧化鋅保存。

6.溴酸鉀一溴化鉀溶液

  稱取2.78g幹燥的溴酸鉀(KBrO₃),溶於純水中,加入10g溴化鉀(KBr),並稀釋至1000mL。

7.硫酸溶液(1+9)

8.硫酸銅溶液(100g/L)

  稱取10g硫酸銅(CuSO₄·H₂O),溶於純水中,稀釋至100mL。

9.硫代硫酸鈉標準滴定溶液

  稱取25.0g硫代硫酸鈉(Na₂S₂O₃·H₂O)溶於新煮沸放冷的純水中,加入0.2g無水碳酸鈉,稀釋至1000mL,儲存於棕色瓶中。其準確濃度用0.02000moL重鉻酸鉀溶液(稱取在105℃烘幹2h的基準重鉻酸鉀5.8838g,溶於純水,轉入1000mL容量瓶中稀釋至刻度),按“溶解氧”實驗中所述方法進行標定。

  將上述經過標定的硫代硫酸鈉溶液定量稀釋為[c(Na2S2O3)=0.05000mol/L]

10.酚標準溶液

  稱取精製酚1.00g溶於無酚純水中,稀釋至1000mL,標定後保存於冰箱中。

  酚標準儲備液的標定:吸取25.0mL待標定的酚儲備液,放入250mL碘量瓶中,加入100L純水,然後準確加入25mL溴酸鉀-溴化鉀溶液,立即加人5mL鹽酸(p=1.19g/mL),蓋嚴瓶塞,緩慢搖勻。靜置10min後,加1g碘化鉀,蓋嚴瓶塞,放置於暗處5min。用0.05000mol/L硫代硫酸鈉標準滴定溶液滴定,至呈淺黃色,加入1mL澱粉溶液(5g/L),繼續滴定至藍色消失為止。同時用純水做試劑空白滴定。按相關公式計算酚標準儲備液的質量濃度。

11.酚標準使用溶液

  臨用時將酚標準儲備液用純水稀釋成[P(C₆H₅OH)=10.00ug/mL]。再用此液稀釋成p(C₆H₅OH)=1.00ug/mL]酚標準使用溶液。

揮發酚檢測操作步驟

1.水樣處理

  量取250mL水樣,置於50mL全玻璃蒸餾器中。加入甲基橙指示劑2滴,用硫酸溶液(1+9)調pH至4.0以下,使水樣由橘黃色變為橙色,加入5mL硫酸銅溶液(100g/L)及數粒玻璃球,然後連接好冷凝裝置,加熱蒸餾。待蒸餾出總體積的90%左右,停止蒸餾。稍冷,向蒸餾瓶中加入25mL中純水,直到收集250mL餾出液為止。

2.比色測定

  將水樣餾出液轉入500mL分液漏鬥中,另取酚標準使用溶液p(C₆H₅OH)=1.00ug/mL]0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL和10.00mL,分別置於預先盛有100mL純水的500mL分液漏鬥中,最後補加純水至250mL。

  向各分液漏鬥中加入2mL氨水氯化銨緩衝溶液(pH9.8),混勻。再各加1.5mL4-氨基安替吡啉溶液(20g/L),混勻,最後加入1.5mL鐵氰化鉀溶液(80g/L),充分混勻,準確靜置10min。加入10.0mL三氯甲烷,振搖2min,靜置分層。在分液漏鬥頸部塞入濾紙卷將三氯甲烷萃取溶液緩緩放入幹燥比色管中,用分光光度計,與460nm波長,20mm比色皿,以三氯甲烷為參比,測量吸光度。繪製標準曲線,從標準曲線上查出揮發酚的質量。最後根據水樣中揮發酚的質量濃度按照p（C₆H₅OH）=m/V得出最終結果。

檢測水樣時的注意事項

1.如果配製標準溶液的苯酚有顏色,則需先精製。取苯酚於具空氣冷凝管的蒸餾瓶中,加熱蒸餾,收集182~184℃的餾出部分。精製苯酚冷卻後應為白色,密塞儲於冷暗處。

2.如果水樣中有遊離餘氯,可加入過量的硫酸亞鐵將餘氯還原為氯離子,然後蒸餾。

3.)如果水樣中含酚量大於0.05mg/L時,可采用4-氨基安替吡啉直接分光光度法。