挥发酚类
根据酚类能否与水蒸气一起蒸出,分为挥发酚与不挥发酚。通常认为沸点在230℃以下的为挥发酚(属一元酚),而沸点在230℃以上的为不挥发酚。
酚属高毒物质,人体摄入一定量会出现急性中毒症状;长期饮用被酚污染的水,可引起头昏、骚痒、贫血及神经系统障碍。当水中含酚大于5mg/L时,就会使鱼中毒死亡。
酚的主要污染源是炼油、焦化、煤气发生站,木材防腐及某些化工(如酚醛树脂)等工业废水。
酚的主要分析方法有容量法、分光光度法、色谱法等。目前各国普遍采用的是4-氨基安替吡林分光光度法;高浓度含酚废水可采用溴化容量法。无论溴化容量法还是分光光度法,当水样中存在氧化剂、还原剂、油类及某些金属离子时,均应设法消除并进行预蒸馏。如对游离氯加入硫酸亚铁还原;对硫化物加入硫酸铜使之沉淀,或者在酸性条件下使其以硫化氢形式逸出;对油类用有机溶剂萃取除去等。蒸馏的作用有二,一是分离出挥发酚,二是消除颜色、浑浊和金属离子等的干扰。
(一)4-氨基安替比林分光光度法
酚类化合物于pH10.0±0.2的介质中,在铁***的存在下,与4-氨基安替比林(4-AAP)反应,生成橙红色的吲哚酚安替比林染料,在510nm波长处有*大吸收,用比色法定量。反应式如下:
显色反应受酚环上取代基的种类、位置、数目等影响,如对位被烷基、芳香基、酯、硝基、苯酰、亚硝基或醛基取代,而邻位未被取代的酚类,与4-氨基安替比林不产生显色反应。这是因为上述基团阻止酚类氧化成醌型结构所致,但对位被卤素、磺酸、羟基或甲氧基所取代的酚类与4-氨基安替比林发生显色反应。邻位硝基酚和间位硝基酚与4-氨基安替比林发生的反应又不相同,前者反应无色,后者反应有点颜色。所以本法测定的酚类不是总酚,而仅仅是与4-氨基安替比林显色的酚,并以苯酚为标准,结果以苯酚计算含量。
用20mm比色皿测定,方法*低检出浓度为0.1mg/L。如果显色后用三氯甲烷萃取,于460nm波长处测定,其*低检出浓度可达0.002mg/L;测定上限为0.12mg/L。此外,在直接光度法中,有色络合物不够稳定,应立即测定;氯仿萃取法有色络合物可稳定3小时。
(二)溴化滴定法
在含过量溴(由溴酸钾和溴化钾产生)的溶液中,酚与溴反应生成三溴酚,并进一步生成溴代三溴酚。剩余的溴与碘化钾作用释放出游离碘。与此同时,溴代三溴酚也与碘化钾反应置换出游离碘。用硫代硫酸钠标准溶液滴定释出的游离碘,并根据其消耗量,计算出以苯酚计的挥发酚含量。反应式如下:
KBrO3+5KBr+6HCl→3Br2+6KCl+3H2O
C6H5OH+3Br2→C6H2Br3OH+3HBr
C6H2Br3OH+Br2→C6H2Br3OBr+HBr
Br2+2KI→2KBr+I2
C6H2Br3OBr+2KI+2HCl→C6H2Br3OH+2KCl+HBr+I2
2Na2S2O3+I2→2NaI+Na2S4O6
结果按下式计算:
式中:V1——空白(以蒸馏水代替水样,加同体积溴酸钾-溴化钾溶液)试
验滴定时硫代硫酸钠标液用量(mL);
V2——水样滴定时硫代硫酸钠标液用量(mL);
c——硫代硫酸钠标液的浓度(mol/L);
V——水样体积(mL);15.68——苯酚(1/6C6H5OH)摩尔质量(g/mol)。