苯酚类化合物测定方法介绍--4-氨基安替比林分光光度法
一、原理
酚类化合物吸收在碱性溶液中,控制适宜的pH值,在氧化剂存在下,酚与4-氨基安替比林作用,生成红色安替比林染料,根据颜色深浅,用分光光度法测定,酚浓度低时,可经三氯甲烷萃取后,用分光光度法测定。
4-氨基安替比林分光光度法方法灵敏、简便,测定的是酚类化合物的总量,当空气中酚类化合物的浓度高时,可采用直接比色法浓度低时,宜采用萃取比色法。
二、方法的适用范围
研究表明:在酚类化合物中,羟基对位的取代基可阻止反应进行,但卤素、羧基、磺酸基、羟基和甲氧基除外;邻位硝基阻止反应生成,而间位硝基不完全地阻止反应;4-氨基安替比林与酚的偶合在对位较邻位多见;当对位被烷基、芳基、酯、硝基、苯酰基、亚硝基或醛基取代,而邻位末被取代时,不呈现颜色反应。表1是以苯酚为基准,计算出的各酚类化合物对苯酚的比吸光系数。
由表1可知,由于酚类化合物的结构不同,使显色深浅不同,即吸光度的值不同,如在测定中以苯酚为基准,其测定值将低于真实值。
由于采样时,同时吸收了酸性气体,使吸收液pH值降低,在显色时,用氢氧化铵-氯化铵缓冲液使溶液的pH值保持在10±0.2左右。还原性物质如硫化物,将产生负干扰,可将吸收液蒸馏后比色测定。
本法检出限为0.5μg/10ml(直接比色法)(按与吸光度0.02相对应的酚含量计),当采样体积为50L时,其最低检出浓度为0.01mg/m3;如按吸光度0.01相对应的酚含量计算(萃取比色法),当采样体积为300L时,可测定0.01mg/m3的环境空气样品。
三、仪器
①气泡吸收管:10ml。
②具塞比色管:10ml、25ml。
③分液漏斗:125ml。
④大气采样器流量范制:0～1L/min。
⑤分光光度计或见紫外分光光度计。
四、试剂
本试验应使用无酚蒸馏水配制试剂。
①吸收液,碳酸钠溶液(pH为10±0.2):取500ml水,旧酸度计测量溶液pH值,在搅拌下逐渐加入碳酸钠固体,至溶液pH值为10±0.2。
②1.0%(m/V)4-氨基安替比林溶液:在冰箱内可保存两周。
③1.0%(m/V)铁氰化钾溶液在冰箱内可保存两周。
④20%氢氧化铵·氯化铵缓冲溶液:称取20.0g氯化铵溶于100ml氨水中,此溶液pH值为9.8。在冰箱中可保存两周。
⑤溴酸钾溶液,C(1/6 KBrO3)=0.1000mol/L:准确称取2.784g溴酸钾(105℃干燥1h)和10.0g溴化钾,溶解于水,移入1000ml容瓶中,用水稀释至标线。
⑥硫代硫酸钠溶液:称取25g硫代硫酸钠(Na2S2O3 • 5H2O)溶于1L新煮沸并已冷却的水中,加0.2g无水碳酸钠,贮于棕色试剂瓶中,放置一周后用碘量法标定其浓度。若溶液呈混浊,应过滤。
⑦酚标准溶液:称取1.0g新蒸馏的苯酚(或色谱纯酚)溶解于水中,稀释至1000ml,用碘量法标定其浓度。临用时用吸收液稀释成每升含10.0μg和1.00μg的酚标准溶液。前者用于直接比色法,后者用于萃取比色法。
酚的精制:収适量融化的苯酚(将苯酚试剂瓶放在40～-50℃温水中即得)用100ml全玻璃蒸馏器加热蒸馏,收集182～184℃的馏分,精制酚为无色品体,应贮存于暗处。
酚溶液的标定:吸取10.00ml酚溶液于250ml碘量瓶中,加90ml水及0.1000mol/L溴酸钾溶液10.00ml,将碘量瓶塞子轻轻提起,从缝隙中加浓盐酸5.0ml,立即塞紧,以防溴蒸气(Br2)逸出。轻轻摇动至有絮状物(三溴苯酚)出现,溶液应毕现溴(Br2)的浅棕黄色(若溶液无溴的色,说明浓度过大,应稀释后重做)。用水封口,放置15～20min,气温高时,应将碘量瓶浸在冷水浴中。用少量水淋流瓶壁,迅速加入1.0g碘化钾晶体,再水淋洗瓶壁,用水封口。置于暗处5min,用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘至溶液呈淡黄色,加新配制的0.5%淀粉指示剂1.0ml,继续滴定蓝色刚消失。
另取10.0ml水同法进行空白滴定。
式中:V0——空白滴定所用硫代硫酸钠标准溶液体积,ml;
V——滴定酚溶液所用硫代硫酸钠标准溶液体积,ml;
C(Na2S2O3)——硫代硫酸钠标溶液的浓度,mol/L;
15.67——相当于1L 1mol/L 硫代硫酸钠(Na2S2O3)标准溶液的酚(1/6C6H5OH)的质量,g。
五、样品采集
串联两支各装10.0ml吸收液的气泡吸收管以1L/min流量,采气50L。
六、步骤
1、标准曲线的绘制
①直接比色法:取七支25ml比色管,按表1配制标准系列。
然后依次加入氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液0.40ml,1.0%4-氨基安替比林溶液0.20ml,摇匀。再加1.0%铁氰化钾溶液0.40ml,摇匀。放置15min,在波长500nm处,用3cm比色皿,以水为参比,测定吸光度,以吸光度对酚含量(μg)绘制标准曲线。
②萃取比色法,取7支125ml分液漏斗,按表2配制标准系列。
然后依次加入氢氧化铵-氯化铵缓冲溶液0.40ml,1.0%4氨基安替比林溶液0.20ml,摇匀。再加1.0%铁氰化钾溶液0.40ml,摇匀,放置15min,再加入10.0ml三氯甲烷萃取2min,静置分层,用于脱脂棉拭去分液漏斗颈管内壁水分,于颈管内壁放一团干脱脂棉。奔去最初滤出的数滴萃取液后,直接放入3cm比色皿,于波长460nm处,以三氯甲烷为参比,测定吸光度,以吸光度对酚含量(μg)绘制标准曲线。
2、样品测定
采样后,将采样管中吸收液合并,并加吸收液至20.00ml,以下步骤同标准曲线的绘制①或②。
七、计算
式中:W——样品溶液中酚含量,μg;
Vn——标准状态下的采样体积,L。
八、说明
①当空气中硫化氢等还原物质的浓度较高时,可将样品溶液移蒸馏瓶,加磷酸及硫酸铜蒸馏,在馏出液中测定酚。
②绘制标准曲线时与测定样品时温度之差应不超过2℃。
