水中挥发酚指的是沸点在230以下的原生质毒，它分为可挥发和不可挥发，对于农作物、水中鱼类生物以及人体都有非常大的危害。其污染源主要来自于化工行业的工业废水。在日常的废水水质监测中挥发酚是重要必测项目之一。目前分析挥发酚比较常用的就是4-氨基安替吡啉CHCl3萃取分光光度法。作为水质分析人员一定要掌握水中挥发酚的分析方法及原理。

水中挥发酚分析原理

  酚类化合物与4-氨基安替吡啉在碱性介质中,能和氧化剂铁KCN作用,生成红色的安替吡啉染料。这种染料的色度在水溶液中能稳定约30min;若用氯仿萃取,可使颜色稳定4h,并能提高测定的灵敏度。

  水样中还原性硫化物、苯胺类化合物、重金属离子、色度和浊度等干扰酚的测定。硫化物经酸化及加入硫酸铜在蒸馏时与挥发酚分离,其他干扰物质亦可在蒸馏时被去除。

分析挥发酚所用仪器和试剂

  全玻璃蒸馏器,500mL;锥形分液漏斗,500mL;具塞比色管,10mL;分光光度计。

  本法所用纯水不得含酚和游离氯

  无酚纯水的制备方法如下:于水中加入氢氧化钠至pH为12以上,进行蒸馏。在碱性溶液中,酚形成酚钠不被蒸出

1.4-氨基安替吡啉溶液(20g/L)

  称取2.0g4-氨基安替比林(4-APP,C₁₁H₁₃ON)溶于纯水中,稀释至100mL,贮于棕色瓶中,临用时配制。

2.铁KCN溶液(80g/L)

  称取8.0g铁KCN[K₃Fe(CN)₆]溶于纯水中,稀释至100mL,储于棕色瓶中,临用时配制。

3.CHCl3(分析纯)

4.氨水氯化铵缓冲溶液(pH9.8)

  称取29g氯化铵(CH1C),溶于10mL浓氨水中。

5.淀粉溶液(5g/L)

  称取0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状,再用刚煮沸的水稀释至100mL。冷却后加入0.1g水杨酸或0.4g氧化锌保存。

6.溴酸钾一溴化钾溶液

  称取2.78g干燥的溴酸钾(KBrO₃),溶于纯水中,加入10g溴化钾(KBr),并稀释至1000mL。

7.硫酸溶液(1+9)

8.硫酸铜溶液(100g/L)

  称取10g硫酸铜(CuSO₄·H₂O),溶于纯水中,稀释至100mL。

9.硫代硫酸钠标准滴定溶液

  称取25.0g硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃·H₂O)溶于新煮沸放冷的纯水中,加入0.2g无水碳酸钠,稀释至1000mL,储存于棕色瓶中。其准确浓度用0.02000moL重铬酸钾溶液(称取在105℃烘干2h的基准重铬酸钾5.8838g,溶于纯水,转入1000mL容量瓶中稀释至刻度),按“溶解氧”实验中所述方法进行标定。

  将上述经过标定的硫代硫酸钠溶液定量稀释为[c(Na2S2O3)=0.05000mol/L]

10.酚标准溶液

  称取精制酚1.00g溶于无酚纯水中,稀释至1000mL,标定后保存于冰箱中。

  酚标准储备液的标定:吸取25.0mL待标定的酚储备液,放入250mL碘量瓶中,加入100L纯水,然后准确加入25mL溴酸钾-溴化钾溶液,立即加人5mL盐酸(p=1.19g/mL),盖严瓶塞,缓慢摇匀。静置10min后,加1g碘化钾,盖严瓶塞,放置于暗处5min。用0.05000mol/L硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定,至呈浅黄色,加入1mL淀粉溶液(5g/L),继续滴定至蓝色消失为止。同时用纯水做试剂空白滴定。按相关公式计算酚标准储备液的质量浓度。

11.酚标准使用溶液

  临用时将酚标准储备液用纯水稀释成[P(C₆H₅OH)=10.00ug/mL]。再用此液稀释成p(C₆H₅OH)=1.00ug/mL]酚标准使用溶液。

挥发酚分析操作步骤

1.水样处理

  量取250mL水样,置于50mL全玻璃蒸馏器中。加入甲基橙指示剂2滴,用硫酸溶液(1+9)调pH至4.0以下,使水样由橘黄色变为橙色,加入5mL硫酸铜溶液(100g/L)及数粒玻璃球,然后连接好冷凝装置,加热蒸馏。待蒸馏出总体积的90%左右,停止蒸馏。稍冷,向蒸馏瓶中加入25mL中纯水,直到收集250mL馏出液为止。

2.比色测定

  将水样馏出液转入500mL分液漏斗中,另取酚标准使用溶液p(C₆H₅OH)=1.00ug/mL]0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL和10.00mL,分别置于预先盛有100mL纯水的500mL分液漏斗中,要补加纯水至250mL。

  向各分液漏斗中加入2mL氨水氯化铵缓冲溶液(pH9.8),混匀。再各加1.5mL4-氨基安替吡啉溶液(20g/L),混匀,要后加入1.5mL铁KCN溶液(80g/L),充分混匀,准确静置10min。加入10.0mLCHCl3,振摇2min,静置分层。在分液漏斗颈部塞入滤纸卷将CHCl3萃取溶液缓缓放入干燥比色管中,用分光光度计,与460nm波长,20mm比色皿,以CHCl3为参比,分析吸光度。绘制标准曲线,从标准曲线上查出挥发酚的质量。要后根据水样中挥发酚的质量浓度按照p（C₆H₅OH）=m/V得出结果。

分析水样时的注意事项

1.如果配制标准溶液的苯酚有颜色,则需先精制。取苯酚于具空气冷凝管的蒸馏瓶中,加热蒸馏,收集182~184℃的馏出部分。精制苯酚冷却后应为白色,密塞储于冷暗处。

2.如果水样中有游离余氯,可加入过量的硫酸亚铁将余氯还原为氯离子,然后蒸馏。

3.)如果水样中含酚量大于0.05mg/L时,可采用4-氨基安替吡啉直接分光光度法。