水中苯系物的挥发速率

实验名称：水中苯系物的挥发速率实验目的：了解有机污染物的挥发过程及其规律，学会测定有机物质挥发速率的实验方法。了解影响有机污染物挥发速率的有关因素。实验原理：溶于水中的有机污染物，在太阳光的作用下分解，不断产生自由基，具体过程如下：RH=H・+R・除自由基外，水体中还存在有单态氧，使得天然水中的有机污染物不断地被氧化,最终生成CO、CH和HO等。因此，光降解是天然水体有机污染物的自净途径之一。242天然水体中有机污染物的光降解速率，可用下式表示：dc-—=Kc[O]dtXc-天然水中苯酚的浓度;[O]-天然水中的氧化基团.X上式积分得：clno=K[O]t=K'tcxcO—天然水中苯酚的浓度；c—时间为t时测得苯酚的浓度；[Ox]—天然水中的氧化基团。一般是定值，认为其在反应过程中度维持不变。K'—所得到的衰减曲线的斜率。绘制ln(cO/c)-1关系曲线，即可求得K',即光降解速率常数。本实验在含苯酚的蒸馏水溶液中加入h2O2,模拟含酚天然水进行光降解实验。苯酚的测定是根据氧化剂铁氰化钾存在的碱性条件下，苯酚与4-氨基安替比林反应，生成橘红色的吲哚酚安替比林染料，其水溶液呈红色，在波长510nm处有最大吸收。在一定浓度范围内，苯酚的浓度与吸光度值成线性关系。实验仪器和试剂：1•仪器紫外分光光度计。双门分析天平。不锈钢盘：直径12mm、高10mm。培养皿：直径20mm容量瓶：5mL,10mL,250mL。试剂苯：分析纯。甲苯：分析纯。甲醇：分析纯。实验步骤：1•纯物质挥发速率的测定用直径12mm、高10mm的不锈钢盘作为样品容器，分别加入足够的待测物质(苯、甲苯)以减少器壁高度的影响。将容器置于分析天平上，将天平两边门打开，以免蒸气饱和。每隔30s读取重量1次，共测10次，同时量出容器的截面积。溶液中有机污染物挥发速率的测定：储备液的配制：准确称取苯和甲苯0.1g，分别置于2个10mL的容量瓶中，用甲醇稀释到刻度。溶液浓度为10mg/mL。中间液的配制：取上述储备液各5mL分别置于2个250mL的容量瓶中，用水稀释至刻度。溶液浓度为200mg/L。标准曲线的绘制：分别取苯中间液0.25、0.5、1.0、1.5和2.0mL于10mL的容量瓶内，用水稀释至刻度。其浓度分别为5、10、20、30和40mg/mL。将该组溶液用紫外分光光度计于波长205nm处测定吸光度，以吸光度对浓度作图，可得到苯的标准曲线。按同样的方法绘制甲苯的标准曲线，测定波长仍然为205nm。将剩余的苯和甲苯的中间液分别倒入2个玻璃培养皿内，量出溶液高度，并记录温度。让其自然挥发，每隔10min取样一次，每次取0.5mL，用水定容至5mL，测定吸光度，共测10个点。量出玻璃培养皿的面积。数据处理或作业：1•求纯物质的挥发量（Q）WQ=LA•t根据纯物质的挥发损失量（W）和挥发容器的面积（A）及时间（t）可求出Q的平均值,思考题：比较苯和甲苯的挥发速率的大小并说明原因。答：硝化反应的活性（速率）：间二甲苯〉对二甲苯〉甲苯〉苯甲基对苯环是活化基团，所以甲基越多,越容易发生环上取代反应。间二甲苯的两个甲基同时活化2,4,6号位,活化强度高;而对二甲苯的两个甲基分别活化2,6和3,5号位,没有同时活化任何一个部位.所以间二甲苯的活性比对二甲苯高。在笨的同系物中，每增加一个-CH2,沸点增加20—30°c.所以甲苯沸点高，蒸发热高4.11kj/mol,挥