環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn).doc

1、環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境分析實(shí)驗(yàn)教案任課教師：趙艷琴河北聯(lián)合大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)五 .差值紫外吸收光譜法測(cè)定廢水中微量苯酚一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?. 學(xué)會(huì)使用紫外可見分光光度計(jì)；2. 掌握差值吸收光譜法測(cè)定廢水中微量苯酚的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理酚類化合物在酸、堿溶液中發(fā)生不同的離解，其吸收光譜也發(fā)生變化。例如，苯酚在紫外光區(qū)有兩個(gè)吸收峰，在酸性或中性溶液中， max 為 210nm 和 272nm，在堿性溶液中， max 位移至 235nm和 288nm：圖 1 為苯酚在兩種溶液中的吸收光譜。在紫外分析中，有時(shí)利用不同的酸、堿條件下光譜變化的規(guī)律直接對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行測(cè)定。圖 1 苯酚的紫外吸收光譜曲線 A:

2、在 0.1mol/L KOH 溶液中苯酚的吸收光譜；曲線 B: 在中性溶液中苯酚的吸收光譜；曲線 A B：苯酚的差值光譜廢水中含有多種有機(jī)雜質(zhì)，干擾苯酚在紫外區(qū)的直接測(cè)定。如果將苯酚的中性溶液作為參比溶液，測(cè)定苯酚堿性溶液的吸收光譜，利用兩種光譜的差值光譜，就有可能消除雜質(zhì)的干擾，實(shí)現(xiàn)廢水中苯酚含量的直接測(cè)定。這種利用兩種溶液中吸收光譜的差異進(jìn)行測(cè)定的方法，稱為差值吸收光譜法。三、儀器與試劑儀器：紫外可見分光光度計(jì)；容量瓶（50mL 10 個(gè)）；吸量管 (10mL,5mL) 。 試劑：苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取苯酚0.004 mol L-1 ；KOH溶液： 0.1mol L-1 。四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 配

3、制苯酚的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液將 10 個(gè) 50 mL 容量瓶分成兩組，各自編號(hào)。按表至刻度，搖勻，作為苯酚的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。1 所示加入各種溶液，再用水稀釋表 1配制溶液數(shù)據(jù)表2.繪制苯酚的吸收光譜取上述第 3 號(hào)的一對(duì)溶液，用 1cm吸收池，以水作參比溶液，分別繪制苯酚在中性溶液和堿性溶液中的吸收光譜 (250nm-320nm)。然后用苯酚的中性溶液作參比溶液，繪制苯酚在堿性溶液中的差值光譜，將數(shù)據(jù)填入表2，找差值光譜中的最大吸收波長(zhǎng)。3. 測(cè)定苯酚兩種溶液的光譜差值從上述繪制的差值光譜中，選擇288nm附近最大吸收波長(zhǎng)作為測(cè)定波長(zhǎng) max，在紫外可見分光光度計(jì)上固定測(cè)定波長(zhǎng)為 max， 然后以中性溶

4、液為參比，測(cè)定堿性溶液的吸光度，即苯酚溶液兩種光譜的吸光度差值。以苯酚濃度為橫坐標(biāo)，以苯酚溶液兩種光譜的吸光度差值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（表3）。4. 未知試樣中苯酚含量的測(cè)定將 4 個(gè) 50 mL 容量瓶分成兩組，每組2 個(gè)。分別加入未知樣4ml。將其中 2 個(gè)用去離子水稀釋，其余 2 個(gè)加入 5.0 mL KOH 溶液，再用去離子水稀釋至刻度、分別搖勻。分成 2 對(duì)，用 1cm吸收池測(cè)定光度差值。五、注意事項(xiàng)1. 熟悉儀器使用及注意事項(xiàng)；2. 利用差值光譜進(jìn)行定量測(cè)定，兩種溶液中被測(cè)物的濃度必須相等。六、數(shù)據(jù)處理1. 將表中測(cè)得的光譜差值，繪制成吸光度濃度曲線，計(jì)算回歸方程；得曲線或回歸方

5、程，計(jì)算未知樣品中苯酚的含量 ( 用 molL-1 表示 ) ；3.2.利用所計(jì)算苯酚在堿性溶液 (288nm 附近 ) 中的表觀摩爾吸收系數(shù)。表 2 實(shí)驗(yàn)測(cè)定數(shù)據(jù)七、思考題1.繪制苯酚在中性溶液、堿性溶液中的光譜和差值光譜時(shí)，應(yīng)如何選擇參比溶液?2. 在苯酚的差值光譜上有兩個(gè)吸收峰，本實(shí)驗(yàn)采用288nm測(cè)定波長(zhǎng)，是否可以用235nm波長(zhǎng)作測(cè)定波長(zhǎng) ?為什么 ?3.試說明差值吸收光譜法與示差分光光度法有何不同?實(shí)驗(yàn)六氣相色譜分析內(nèi)標(biāo)法測(cè)定鄰二甲苯中雜質(zhì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）熟悉氣相色譜儀的操作，進(jìn)一步了解儀器的性能。（ 2）掌握內(nèi)標(biāo)法定量的基本原理。（3）學(xué)習(xí)應(yīng)用內(nèi)標(biāo)法測(cè)定試樣中雜質(zhì)含量的方法。二

6、、實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于試樣中少量雜質(zhì)的測(cè)定，或只需測(cè)定試樣中某些組分時(shí)，可采用內(nèi)標(biāo)法定量。用內(nèi)標(biāo)法測(cè)定時(shí)需在試樣中加入一種物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物，而內(nèi)標(biāo)物質(zhì)應(yīng)符合下列條件：（1） 應(yīng)是試樣中不存在的物質(zhì)；（2） 內(nèi)標(biāo)物的色譜峰位置，應(yīng)位于被測(cè)組分色譜峰的附近；（ 3） 其物理性質(zhì)及物化性質(zhì)應(yīng)與被測(cè)組分相近。（ 4） 加入的量應(yīng)與被測(cè)組分含量接近。設(shè)在重量為 W的試樣中加入內(nèi)標(biāo)物重量為 Ws，被測(cè)組分的重量為 Wi，被測(cè)組分與內(nèi)標(biāo)物的色譜峰面積分別為 Ai ，As, 則Ci%=WiW ?WsW?Aifi? 100=i ? 100=s? 100WW?WsW?Asfs若以內(nèi)標(biāo)物作標(biāo)準(zhǔn)，則可設(shè)fs=1, 那么：Ci%

7、=Ws ?Aifi? 100W ?AsAi/As在不知道 fi的情況下，可用內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法。即準(zhǔn)確配制一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液（內(nèi)標(biāo)物重量恒定），分別注入色譜儀中，測(cè)得相應(yīng)的 Ai/As ，繪制 Ai/As-Wi/Ws 內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖所示。然后準(zhǔn)確稱取一定量的試樣，加入與標(biāo)準(zhǔn)溶液同樣量的內(nèi)標(biāo)物，混勻后進(jìn)樣，即可得到試樣中該組分與內(nèi)標(biāo)物的峰面積之比 Ai/As ，根據(jù)此峰面積比，就可從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的重量比Wi/Ws，則Ci%=Ws ?Wi? 100 W ?Ws圖 內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線Wi/Ws內(nèi)標(biāo)法定量結(jié)果準(zhǔn)確，對(duì)于進(jìn)樣量及操作條件不需嚴(yán)格控制，內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法更適用于工廠的控制分析。本實(shí)驗(yàn)以苯作內(nèi)標(biāo)物，

8、以內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定鄰二甲苯中雜質(zhì)環(huán)己烷的含量，出峰順序?yàn)榄h(huán)己烷，苯，鄰二甲苯。 三、儀器與試劑實(shí)驗(yàn)儀器： GC112A型氣相色譜儀、氫氣發(fā)生器、色譜柱（ PEG-20M不銹鋼填充柱）、皂膜流量計(jì)、微量液體進(jìn)樣器（ 5L）實(shí)驗(yàn)試劑：環(huán)己烷（分析純）、苯（分析純）、鄰二甲苯（分析純）四、實(shí)驗(yàn)步驟 :（一）標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：按下表準(zhǔn)確配制一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別置于具塞試劑瓶中混勻備用。（二）實(shí)驗(yàn)條件：1、流速： 60mL/min 左右；2 、柱溫： 100、汽化室溫度： 150 3 、檢測(cè)器： TCD，檢測(cè)器溫度為150 4 、進(jìn)樣量： 5L（三）未知樣品的配制：稱取未知樣品 40.0 g ( 稱至 0.0001 g) 于具塞試劑瓶中，準(zhǔn)確加入 0.8780 g 苯混勻備用。 （四）色譜分析：1.分別吸取上述各標(biāo)準(zhǔn)溶液及未知溶液5L 注入色譜儀中，記錄下色譜圖。2.計(jì)算出各溶液相應(yīng)的環(huán)己烷與苯的重量比Wi/Ws 和峰面積比Ai/As 。 3.繪制 Ai/As Wi/Ws內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線。4. 根據(jù)未知樣品的 Ai/As 值，于標(biāo)準(zhǔn)