環(huán)境監(jiān)測試驗(yàn)知識(shí)講解

1、環(huán)境監(jiān)測實(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定廢水中微量苯酚、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定廢水中微量苯酚的方法.、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,鼠ax為210nm和272nm,在堿性溶液中,Lax位移至235nm和288nm：OH21 Onm* 272tim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)的直接測定.如果將苯酚的 中性溶液作為參比溶液,測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定.這種利用 兩種溶液中吸收光譜的差異進(jìn)行測定的方法,稱為差值吸收光譜法.三、儀器與試劑儀器：紫外一可見分光光度計(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' KOH溶液：0.1mol L-1.四、實(shí)驗(yàn)步驟1 .配制苯酚

3、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1所示參加各種溶液,再用 水稀釋至刻度,搖勻,作為苯酚的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液.表1配制溶液數(shù)據(jù)表瓶號(hào)第一組第二組苯酚/ mL苯酚/ mLKOH/mL12.002.005.0023.003.005.0034.004.005.0045.005.005.0056.006.005.002 .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.3

4、.測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附近最大吸收波長作為測定波長 屋ax ,在紫外可見分光光度計(jì)上固定測定波長為鼠ax ,然后以中性溶液為參比,測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定將4個(gè)50 mL容量瓶分成兩組,每組2個(gè).分別參加未知樣4ml.將其中2 個(gè)用去離子水稀釋,其余2個(gè)參加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吸收池測定光度差值.五、考前須知1 .熟悉儀器使用及考前須知；2 .利用差值光

5、譜進(jìn)行定量測定,兩種溶液中被測物的濃度必須相等.六、數(shù)據(jù)處理1 .將表中測得的光譜差值,繪制成吸光度一濃度曲線,計(jì)算回歸方程；2 .利用所得曲線或回歸方程,計(jì)算未知樣品中苯酚的含量 用mol L-1表示；3 .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)測定數(shù)據(jù)波長入/nmA中性苯酚A堿性苯酚A差值250255260265267269271273275280285287289291293295300305310315320表3廳P12345苯酚體積/mL苯酚濃度/mol.L-1A堿性-A中性七、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

6、？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測定波長,是否可以用235nm波長作測定波長？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 氣相色譜分析一內(nèi)標(biāo)法測定鄰二甲苯中雜質(zhì)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)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)法定量的根本原理.(3)學(xué)習(xí)應(yīng)用內(nèi)標(biāo)法測定試樣中雜質(zhì)含量的方法.二、實(shí)驗(yàn)原理對(duì)于試樣中少量雜質(zhì)的測定,或只需測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)法測定時(shí)需在試樣中參加一種物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物,而內(nèi)標(biāo)物質(zhì)應(yīng)符 合以下條件：(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)位于被測組分色譜峰的附近；

7、(3) 其物理性質(zhì)及物化性質(zhì)應(yīng)與被測組分相近.(4) 參加的量應(yīng)與被測組分含量接近.設(shè)在重量為 W的試樣中參加內(nèi)標(biāo)物重量為 Ws,被測組分的重量為 Wi,被測組分與內(nèi)標(biāo)物的色譜峰面積分別為Ai, As,那么Wi Wi ?WSCi% L 100 isWW?Ws100 合 100假設(shè)以內(nèi)標(biāo)物作標(biāo)準(zhǔn),那么可設(shè)fs=1,那么:Ws ? A f i100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)圖內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線wws物重量恒定,分別注入色譜儀中,測得相應(yīng)的 Ai/As,繪制Ai/As-Wi/Ws內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線,如下圖.然后準(zhǔn)確稱取一定量的試樣,參加與標(biāo)準(zhǔn)溶液同樣量的內(nèi)標(biāo)物,混勻

8、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,那么W, 9WiCi %s . I 100W ?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)格限制,內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法更適用于工廠的限制分析.本實(shí)驗(yàn)以苯作內(nèi)標(biāo)物,以內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定鄰二甲苯中雜質(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5人實(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,

9、分別置于具塞試劑瓶中混勻備用.No.苯/g環(huán)己烷/g鄰二甲苯/g10.87800.155638.1320.87800.311238.1330.87800.466838.1340.87800.622438.1350.87800.778038.13二實(shí)驗(yàn)條件:1、流速：60mL/min左右；2、柱溫：100C、汽化室溫度：150c3、檢測器：TCD,檢測器溫度為150c4、進(jìn)樣量：5 pL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)確參加 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 5pL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)曲線上查出相應(yīng)的 Wi/Ws.5 .計(jì)算未知樣品中苯的百分含量.五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理：No.環(huán)己烷峰回積Ai苯峰面積AsWi/WsAi/As1551024297840.1772210.12820921302935367200.3544420.24275832341026236710.5316630.37