差式pH比色法

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1、差式pH比色法-双波长分光光度法分析废水中的硝基酚栾金义，李昕，王宜军（中国石化集团北京化工研究院环保所，北京100013）［摘要］采用联合差式pH比色法和双波长法测定废水中的对硝基酚、邻硝基酚和2，4-二基酚的含量，具有快速、准确的特点。测定的最小检出限为对硝基酚0.04mg／L，邻硝基酚0.28mg／L，2，4-二硝基酚0.1mg／L。测定实际废水的平均相对标准偏差分别为对硝基酚12.3%，邻硝基酚13.8%，2，4-二硝基酚1.7%。［关键词］硝基酚；比色法；分光光度法；废水；分析［中图分类号］X502［文献标识码］A［文章编号］1006-1878（2004）07

2、-0379-05硝基酚类化合物是工业废水中常见的控制污染物之一。硝基酚种类较多，因此分析起来也较为复杂。针对废水的水质情况，其主要成分为2，4-二硝基酚，另有少量对硝基酚和邻硝基酚，为了配合含硝基酚废水处理研究，及时了解试验过程的水质情况，需建立快速、准确测定废水中硝基酚含量的分析方法。硝基酚的分析方法有分光光度法、气相色谱法、液相色谱法等。分光光度法为常用的方法，有3波长K系数法、3峰3波长法、差式pH比色法等。差式pH比色法操作简单，但只能测定一硝基酚总量、二硝基酚总量和三硝基酚总量，而不能分别测定各种硝基酚异构体。3波长法能分别测定各种硝基酚的异构体，但测定误差较

3、大。本研究联合差式pH比色法与双波长法，能准确测定废水中的2，4-二硝基酚、对硝基酚和邻硝基酚的含量。1试验部分1.1方法原理差式pH比色法的原理是：#O2NOHOH-H$%&+#O2NO-+H+硝基酚在pH较高的介质中，生成硝基酚的负离子，显黄色，在可见光区有很强的吸收，其最大吸收波长对硝基酚为400nm，邻硝基酚为410nm，2，4-二硝基酚为360nm。在此吸收区，吸光度与质量浓度（0~10mg／L）成正比，可用作比色测定。在pH较低时，这个离子态的化合物又逆转为分子态的硝基酚，分子态的硝基酚在可见光区没有吸收，因而颜色消失。多数硝基酚类物质均有类似的性质，在pH

4、较高时显黄色，在pH较小时无色或颜色较浅。在不同pH介质中的变色域相差较大，只要控制不同的pH，测定其吸光度，就可以分别测定废水中的一硝基酚与二硝基酚的含量，并可排除有色杂质的干扰。在此基础上，利用双波长法分别测定对硝基酚与邻硝基酚的含量。在pH对显色没有影响的情况下，双波长法灵敏度较高，原理如下：根据吸光度的加合性及比尔定律：A1Ea1C1+a2C2A2Ea3C1+a4C2式中：A1，A2———组分1，2在波长λ1，λ2处的吸光度；a1，a2———组分1，2在波长λ1处的质量吸光系数；a3，a4———组分1，2在波长λ2处的质量吸光系数；C1，C2———组分1，2的浓

5、度。对硝基酚和邻硝基酚在pH9的介质中显黄色，在pH5的介质中基本上不显色。而2，4-二硝基酚［收稿日期］2004-03-02；［修订日期］2004-03-10［作者简介］栾金义（1963—），男，山东省招远市人，中国石化集团北京化工研究院环保所教授级高级工程师，硕士，主要从事三废处理技术的开发与工业应用研究。・973・2004年第24卷增刊化工环保ENVIRONMENTALPROTECTIONOFCHEMICALINDUSTRY在pH5至pH9的介质中，显色情况十分接近。因此，对双波长法进行了改进，可消除2，4-二硝基酚的影响。改进后的方程如下：ΔA对E（a1C1+a

6、2C2）-（a3C1+a4C2）ΔA邻E（a5C1+a6C2）-（a7C1+a8C2）式中：a值按表1选取。表1a值选取表pH59波长／nm400410400410对硝基酚a5a7a1a3邻硝基酚a6a8a2a41.2仪器与试剂1.2.1仪器紫外／可见分光光度计WFZ800-D3A型。1.2.2试剂（1）对硝基酚贮备液：准确称取对硝基酚250.0mg，以1mol／LNaOH20mL溶解，并用蒸馏水稀释至500mL容量瓶中，此贮备液1mL等于0.5mg，临用前可根据需要定量稀释。（2）邻硝基酚贮备液：方法同上。（3）2，4-硝基酚贮备液：方法同上。（4）盐酸，0.1mol

7、／L。（5）氢氧化钠，1mol／L。（6）pH5缓冲液。（7）pH9缓冲液。1.3测定方法1.3.12，4-二硝基酚校准曲线吸取2，4-二硝基酚标准溶液（1mL等于0.1mg）0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL各2份于2个25mL比色管中。一份加0.1mol／LHCl2.5mL（即pH等于2）。另一份加pH为5的缓冲溶液5mL，用蒸馏水稀释到刻度，并摇匀。用1cm比色皿，以蒸馏水为参比，测定pH为2与pH为5时的吸光度。AEApH5-ApH2kEA／C1.3.2水样的测定分别吸取一定量的水样于3个25mL比色管中（小于10