不同浓度水溶液中苯胺、苯酚的测定

不同浓度水溶液中苯胺、苯酚的测定

氨基苯乙烯及其衍生物具有毒性高、致死于明显的致癌作用。这是水污染的一个重要指标。酚类物质是第二大类环境污染物,在众多的酚类污染物中,最重要的是苯酚。工业废水中常同时含有苯胺和苯酚,这两种污染物各自测定的方法多有报道,二者同时测定有荧光光度法,导数紫外分光光度法。本文根据苯胺、苯酚在不同酸度的水溶液中具有不同的结构和紫外吸收光谱。建立了紫外差示分光光度法,直接测定含苯系物废水中微量苯胺及苯酚,并在选定的测定条件下,对29种常见的无机离子和10种苯系物对苯胺、苯酚的测定干扰情况进行了实验,结果表明:此法可有效消除水样中常见的无机离子及苯系物的干扰,回收率高,且简化了分析过程,实现了废水中微量苯胺和苯酚的直接测定。1实验方法1.1储备液的配制WFZ-26A型紫外可见分光光度计(天津拓普)苯胺标准溶液:准确称取新蒸馏的苯胺0.2500g,以蒸馏水溶解并稀释至250mL,配制成1.0mg/mL的储备液,使用时稀释至250mg/L。苯酚标准溶液:准确称取苯酚0.2500g,以水溶解并稀释至250mL,配制成1mg/mL的储备液,使用时稀释至250mg/L。0.1mol/LHCl溶液,0.1mol/LNaOH溶液。实验所用试剂均为分析纯,蒸馏水为无酚水。1.2实验方法1.2.1稀释溶液的选择平行移取苯胺标准溶液(250mg/L)1.0mL于2支10mL比色管中,分别用0.1mol/LHCl和水稀释至10mL。以苯胺溶液为测定液,以等浓度的苯胺溶液为参比液,在280nm处测定其吸光度差值ΔA,用标准曲线法计算结果。1.2.2u3000酸、水、水稀释的计算平行移取苯酚标准溶液(250mg/L)1.0mL于2支10mL比色管中,分别用0.1mol/LNaOH和水稀释至10ml。以苯酚碱溶液为测定液,以等浓度的苯酚水溶液为参比液,在287nm处测定其吸光度差值ΔA,用标准曲线法计算结果。2结果与讨论2.1差示吸收光谱法测定苯酚的含量在中性、碱性介质中,苯胺以分子状态存在,因p-π共轭作用,2个吸收峰位于230nm和280nm,而在酸性介质中因形成苯胺阳离子,失去了非成键的p电子导致-NH2的助色效应消失,其吸收峰分别紫移至203nm和254nm。以苯胺酸溶液为参比,以等浓度的苯胺水溶液为测定液,可测得苯胺的紫外差示吸收光谱,其峰值仍位于230nm和280nm。选定280nm为测定波长,在此波长下苯胺溶液的浓度与吸光度关系遵循比耳定律,即ΔAue84aSymbol}@@Δε·c·b可用于定量分析。且在实验条件下,溶液中共存的苯酚和其他苯系物因在酸溶液和水溶液中结构相同,浓度相等,在差示吸收光谱中被完全扣除,而对苯胺的测定无干扰。在中性、酸性介质中,苯酚以分子状态存在,其紫外吸收峰分别位于210nm和270nm,在碱性介质中苯酚以酚阴离子状态存在,由于p-π共轭作用,导致其吸收峰分别红移至235nm和287nm。以苯酚水溶液为参比,以等浓度的苯酚碱溶液为测定液,可测得苯酚的差示紫外吸收光谱,其峰值仍位于235nm和287nm。选定287nm为测定波长;在此测定波长下苯酚溶液的浓度与吸光度关系遵循比耳定律,即ΔAue84aSymbol}@@Δε·c·b可用于定量分析。且在实验条件下,溶液中共存的苯胺和其他苯系物因在水溶液和碱溶液中结构相同,浓度相等,在差示吸收光谱中被完全扣除,而对苯酚的测定无干扰。2.2差异是紫外分光光度法的建立2.2.1差示紫外吸收光谱以25mg/L的苯胺水溶液为测定液,以等浓度的苯胺酸溶液(0.1mol/LHCl)为参比液,在190~400nm波长范围内进行光谱扫描,可测得两者的差示紫外吸收光谱,其峰值位于230nm和280nm。尽管230nm处的峰值大,灵敏度高,但此处其他苯系物及一些无机离子干扰较大,因此本实验选择280nm作为测定波长。2.2.2差示紫外吸收光谱以25mg/L的苯酚碱溶液(0.1mol/LNaOH)为测定液,以等浓度的苯酚水溶液为参比液,在190~400nm波长范围内进行光谱扫描,可测得两者的差示紫外吸收光谱,其峰值位于235nm和287nm。尽管235nm处的峰值大,灵敏度高,但此处其他苯系物及一些无机离子干扰较大,因此本实验选择287nm作为测定波长。2.3标准曲线2.3.1稀释溶液的选择平行移取苯胺标准溶液(250mg/L)0.10.20.41.02.0mL各2份于10支10mL比色管中,分别用水和0.1mol/LHCl稀释至10mL。按实验方法(1.2.1)测定其吸光度差值,以ΔA对苯胺溶液的浓度作标准曲线,回归方程c=68.46ΔA+1.774,r=0.9998.线性范围:1~100mg/L。2.3.2稀释nahn和水平行移取苯酚标准溶液(250mg/L)0.10.20.41.01.2mL各2份于10支10mL比色管中,分别用0.1mol/LNaOH和水稀释至10mL。按实验方法(1.2.2)测定其吸光度差值,以ΔA对苯酚溶液的浓度作标准曲线,回归方程ρ=38.70ΔA-2.853,r=0.9997线性范围:1~30mg/L。2.4样品和回收率的测量2.4.1苯胺和苯酚浓度的测定配制不同浓度比的苯胺和苯酚混合溶液,分别按试验方法测定苯胺和苯酚的浓度,结果见表1。从表中数据可见,合成样品测定结果准确,回收率高(96.4%~102.3%)表明苯胺和苯酚在测定中互不影响。2.4.2回收率的测定视水样样品情况可先过滤或蒸馏浓缩后定容,准确移取适量水样,按实验方法分别测定苯胺和苯酚的ΔA值,用标准曲线法计算结果,同时做标准加入计算回收率。结果见表2。2.5系统的稳定、共存物质的影响和消除2.5.1系统稳定性按实验方法配制溶液,室温下放置不同时间后进行光谱测定,8h内吸光度基本不变,说明体系稳定性较好。2.5.2对苯胺测定的影响在选定的测定条件下其他物质对苯胺的干扰情况如下:100倍的Na+、K+、NH4+、F-、Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-、S2-、SO32-、SO42-、CO32-、HCO3-、NO3-、NO2-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、对苯胺测定无影响;1.0×10-3mol/L的Mg2+、Ca2+、Ba2+、Zn2+、Al3+、Fe3+、CO2+、Pb2+、Cu2+、Mn2+离子不干扰测定。体积分数1%(溶剂为乙醇或水)的苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、联苯、萘、苯甲酸、硝基苯、苯酚对苯胺测定无影响。2.5.3不同的水样预蒸馏方式对苯酚测定的影响在选定的测定条件下其他物质对苯酚的干扰情况如下:100倍的Na+、K+、NH4+、F-、Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-、S2-、SO32-、SO42-、CO32-、HCO3-、NO3-、NO2-、H2PO4-、HPO42-、PO43-、对苯酚测定无影响,1.0×10-3mol/L的Mg2