一、目的和要求
(1) 了解酚污染對水環(huán)境的影響。
(2) 掌握用萃取比色法和直接光度法測定酚的原理和操作技術(shù)。
二、原理
酚是水體重點控制排放的污染物。它會影響水生生物的正常生長，使水產(chǎn)品有異味，水中酚含量超過0. 3mg/L時，可引起魚類的迥避。水體中酚的種類較多，部分酚可以揮發(fā)，本實驗僅測定可被蒸餾的揮發(fā)酚。
在堿性條件和催化劑鐵氰化鉀作用下，酚類與4-氨基安替比林反應，生成橘紅色的吲哚酚安替比林染料，在510nm波長處有最大吸收。若用氯仿萃取此染料，可以增加顏色的穩(wěn)定性，提高靈敏度，在460nm波長處有最大吸收。
該方法可測定苯酚及鄰、間位取代的酚，但不能測定對位有取代基的酚，由于樣品中各種酚的相對含量不同，因而不能提供一個含混合酚的通用標準。通常選用苯酚作標準，任何其他酚在反應中產(chǎn)生的顏色都看作苯酚的結(jié)果。取代酚一般會降低響應值。因此，用該方法測出的值僅代表水樣中揮發(fā)酚的最低濃度。
三、儀器與試劑
(1) 722型分光光度計及l(fā) cm和3 cm比色皿。
(2) 500mL全玻璃蒸餾器。
(3) 無酚水。本實驗均用無酚水，制備方法如下：
① 置水于全玻璃磨口蒸餾器內(nèi)，加氫氧化鈉溶液至強堿性，滴加高錳酸鉀溶液至深紫色，加熱蒸餾，餾出液儲于硬質(zhì)玻璃瓶中。
② 在每升重蒸餾水中加入0．2g活性炭，充分振搖，放置過夜，過濾，儲于硬質(zhì)玻璃瓶中。
(4) 硫酸銅溶液。稱取loog硫酸銅（CuSO4·5H2O）溶解于1L水中。
(5) 磷酸溶液。量取10. 0mL 85%磷酸，用水稀釋至l00mL。
(6) 0.02mol/L溴酸鉀一溴化鉀溶液。稱取3. 2g無水溴酸鉀溶于水中，加入10g溴化鉀，溶解后移入l000mL容量瓶內(nèi)，稀釋至標線。
(7) 0.025mol/L硫代硫酸鈉標準溶液。稱取6. 2g硫代硫酸鈉，溶于1L煮沸后冷卻的水中，加入0. 4g氫氧化鈉，儲于棕色瓶內(nèi)，標定方法見實驗4。
(8) 酚標準儲備液。稱取1. 0g苯酚溶于煮沸后冷卻的水中，稀釋至1L，按下法標定：
取10. 00mL酚標準儲備液于250mL碘量瓶中，加入100mL水、10. 00ML0. 02mol/L溴酸鉀一溴化鉀溶液，立即加入5mL濃鹽酸，蓋好瓶蓋，搖勻。于暗處靜置l 0min，加入1g碘化鉀，搖勻。5min后，用0. 0250mol/L硫代硫酸鈉滴定至淡黃色，再加1mL淀粉溶液，繼續(xù)滴定呈藍色剛好消失，記錄用量，用水代替酚儲備液，做空白滴定，記錄用量。
酚標準儲備液濃度由下式計算：
苯酚濃度（mg/mL）=[ (V1-V2)×c/V×94 ]/6
式中：V1——空白滴定值，mL;
V2——滴定體積，ML;
c一—硫代硫酸鈉標準溶液濃度，mol/L;
V一一儲備酚溶液體積，10. 00ML;
94——苯酚的摩爾質(zhì)量，g/mol。
(9) 酚標準中間液。將酚標準儲備液稀釋至濃度為0. 10mg/L。
(10) 酚標準使用液。吸取5. 00ML酚標準中間液于500ML容量瓶中，用煮沸后冷卻的水稀釋至標線。此溶液含酚量為1. 00mg/mL，用前2h配制。
(11）緩沖溶液。稱取20g氯化氨溶于100ML濃氨水中，調(diào)節(jié)pH為9.8。
(12) 4-氨基安替比林溶液。稱取2. 0g 4-氨基安替比林溶于水中，稀釋至100mL，用時配制，該溶液儲于棕色瓶內(nèi)，在冰箱中可保存1周。
(13）鐵氰化鉀溶液。稱取8. 0g鐵氰化鉀溶于100mL水中，可保存1周。
(14) 氯仿。
四、實驗步驟
1．預蒸餾
量取250mL待測水樣于蒸餾瓶中，加2滴甲基橙指示劑。用磷酸溶液將水樣調(diào)至呈橙紅色（此時pH約為4)，加入5. 0mL硫酸銅溶液（如取樣時已加過，則不必再加）及數(shù)粒玻璃珠，加熱蒸餾，以250mL量筒或容量瓶收集餾出液，待蒸餾出約225mL液體后，停止加熱。液面靜止后，加入25mL蒸餾水，繼續(xù)蒸餾至餾出液250mL。
2.萃取比色法
(1) 將250mL餾出液轉(zhuǎn)入500mL分液漏斗中，或者用移液管取部分餾出液稀釋至250mL,使溶液的酚含量不大于15μg。
(2）分別取酚標準使用液0mL、0. 05mL、l. 00mL、2. 00mL、 4. 00mL、 6. 00mL、8. 00mL、10. 00mL、15. 00mL，用250mL煮沸后的冷卻水稀釋，移入500mL分液漏斗中。
(3) 在分液漏斗內(nèi)依次加入2mL緩沖溶液、1. 5mL 4-氨基安替比林溶液，混勻，加入1. 5mL鐵氰化鉀溶液，再混勻。靜置10min顯色。
(4）分別加入13. 00mL氯仿，劇烈振搖2min萃取，靜置分層。
(5) 擦干分液漏斗的導管內(nèi)壁，塞入一小團脫脂棉，將有機相直接放入比色皿中。
(6) 在A=460nm處，以氯仿為參比，用3 cm比色皿測定各標準系列的吸光度，繪制標準曲線，同時測定樣品的吸光度，從標準曲線上查出對應的含酚量。
標準系列和樣品的吸光度都應扣除試劑的空白值。
3．直接光度法
水樣含酚濃度為0. 1^-5mg/L時，可采用此法。
1)繪制標準曲線
于50mL比色管中分別加入0mL、 0. 25mL、0. 50mL、1. 00mL、2. 00mL、3. 00mL酚標準中間液，用水稀釋至50mL,混勻。加入0.5mL緩沖溶液、1mL4-氨基安替比林溶液，混勻，加入1mL鐵氰化鉀溶液，再混勻。最后用水稀釋至50mL，放置15min后，于510nm波長處，用l cm比色皿，以試劑空白為參比，測定吸光度，繪制標準曲線。
2) 水樣測定
取20mL餾出液（含酚量小于0. 25mg）或取適量餾出液置于比色管中，按標準系列的步驟操作，測定吸光度。
五、數(shù)據(jù)處理
酚濃度（mg/L)=測得的酚含量/水樣的體積
六、注意事項
(1) 水中的酚不穩(wěn)定，易揮發(fā)和氧化，并受微生物作用而損失。因此，水樣采集后應加氫氧化鈉保存劑，并盡快測定。
(2) 氧化性、還原性物質(zhì)，金屬離子及芳香胺類化合物對測定有干擾作用，預蒸餾可除去大多數(shù)干擾物，但對污染嚴重的水樣，蒸餾前要用下述方法消除干擾物：
① 除氧化劑。加入碘化鉀和酸后如果游離出碘，說明有氧化劑存在。這時可用過量的硫酸亞鐵和亞砷酸鈉除去。
② 除硫化物。用磷酸調(diào)節(jié)水樣使pH為4,攪拌曝氣，除去二氧化硫及硫化氫。
③ 除油類。用濃氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)水樣，使pH為12-13，以四氯化碳提取油類，棄去有機相，加熱蒸去水相中殘余的四氯化碳。
(3) 一次蒸餾足以凈化樣品。若出現(xiàn)餾出液渾濁，需用磷酸酸化后再蒸餾。
(4）樣品和標準溶液中加入緩沖液和4-氨基安替比林后，要混勻才能加入鐵氰化鉀，否則結(jié)果偏低。
(5）萃取比色法中，試劑空白以氯仿為參比的吸光度應在0.10以下，否則4-氨基安替比林溶液應重新配制或采用新出廠氯仿產(chǎn)品。
(6) 當苯酚溶液呈紅色時，則需對苯酚精制。方法如下：
取在水浴上熔化后的苯酚，置于適量的蒸餾瓶中，插入250℃溫度計，加熱蒸餾，空氣冷凝，注意保溫，收集182-184℃的餾分，精制的苯酚冷卻后應為無色，低溫時析出結(jié)晶，儲于暗處。
