揮發(fā)性酚課件

揮發(fā)性酚組員：03羅燕勤06鄭麗君13陳思穎19朱淑華24廖敏燕32謝冬云35陳萍姬46羅倩雯48李新紅城市水凈化技術(shù)1班

揮發(fā)性酚的概述

揮發(fā)性酚的污染及危害

揮發(fā)性酚的分析技術(shù)

揮發(fā)性酚的國標測定法

揮發(fā)性酚的去除

概述

根據(jù)酚類物質(zhì)能否與水蒸氣一起蒸出，分為揮發(fā)酚與不揮發(fā)酚。揮發(fā)酚類通常指沸點在230℃以下的酚類，屬一元酚，是高毒物質(zhì)。水質(zhì)標準及排放標準生活飲用水和Ⅰ、Ⅱ類地表水水質(zhì)限值均為0.002mg/L，污染中最高容許排放濃度為0.5mg/L(一、二級標準)。地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB3838-2002）基本項目標準限值：（揮發(fā)酚）單位（mg/L）

≤

0.0020.0020.005

0.01

0.1第二類污染物最高允許排放濃度（1998年1月1日后建設(shè)的單位）單位：mg/L污水綜合排放標準揮發(fā)性酚指標：環(huán)境標準樣品水質(zhì)標樣-水質(zhì)揮發(fā)酚GSBZ50003－88本環(huán)境標準樣品水質(zhì)標樣-水質(zhì)揮發(fā)酚GSBZ50003－88按照GB/T15000系列《標準樣品工作導(dǎo)則》（等同采用ISO指南31、34和35等）及GB/T15481（等同采用ISO/IEC17025）的有關(guān)要求進行生產(chǎn)和定值，主要用于環(huán)境監(jiān)測及相關(guān)分析測試中方法評價、質(zhì)量控制、能力驗和技術(shù)仲裁。本環(huán)境標準樣品水質(zhì)標樣-水質(zhì)揮發(fā)酚GSBZ50003－88可室溫或冷藏保存，運輸時應(yīng)避免擠壓、碰撞和猛摔。樣品打開后應(yīng)一次性使用完畢，有效期限是指樣品未打開前在規(guī)定保存條件下可以使用的最后日期。目前的研究表明：酚是一種非致突變劑，在Ames試驗中(TAl00)呈陰性反應(yīng)。酚是一種促癌劑，達到一定劑量后顯示出弱的致癌作用。在動物皮膚致癌試驗中發(fā)現(xiàn)，5％的酚已有弱的促癌作用，20％的酚有弱致癌性。酚類本身有惡臭。飲用水中如果有酚類，在加氯消毒后，會形成臭味更加強烈的氯酚。這種臭味往往引起飲用者的反感，因此要控制水中揮發(fā)酚類的含量。急性中毒：吸入高濃度蒸氣可致頭痛、頭暈、乏力、視物模糊、肺水腫等。誤服引起消化道灼傷，出現(xiàn)燒灼痛，呼出氣帶酚味，嘔吐物或大便可帶血液，有胃腸穿孔的可能，可出現(xiàn)休克、肺水腫、肝或腎損害，出現(xiàn)急性腎功能衰竭，可死于呼吸衰竭。眼接觸可致灼傷?？山?jīng)灼傷皮膚吸收經(jīng)一定潛伏期后引起急性腎功能衰竭。慢性中毒：可引起頭痛、頭暈、咳嗽、食欲減退、惡心、嘔吐，嚴重者引起蛋白尿。可致皮炎。分析技術(shù)

酚的主要分析方法有：溴代容量法、分光光度法和氣相色譜法。近年來發(fā)展起來的方法還有酚氧化酶傳感器法、示波極譜法、熒光光譜法原子光光譜法。常用的有溴化容量法、4-氨基安替比林比色法。各國普遍采用的是4-氨基安替比林比色法。高濃度含酚水可采用溴代滴定法。

水質(zhì)中酚類指標是揮發(fā)性酚，測定結(jié)果均以苯酚表示。水樣預(yù)處理1.蒸餾法：取250ml水樣于500ml全波蒸餾器中，用磷酸調(diào)至PH值<4，甲基橙作為指示劑，使水樣有橘黃色變?yōu)槌燃t色，加入5%硫酸銅溶液5ml（采樣時已加則可略去此操作），加熱蒸餾，用內(nèi)裝10ml蒸餾水的250ml容量器收集（冷凝管插入液面以下），待蒸餾出200ml左右時，停止加熱，稍冷后再向蒸餾瓶加水50ml，繼續(xù)蒸餾，直至收集到250ml為止。水樣與蒸餾的目的是分離出揮發(fā)酚和消除顏色、渾濁和金屬離子的干擾。當水樣中含氧化劑、還原劑和油類物質(zhì)時，需在蒸餾前去除。2.吸附樹脂富集法吸附樹脂富集法是近幾十年發(fā)展起來的用于測酚水樣分離富集酚的一種新方法。它具有吸附容量大、吸附-解吸的可逆性好及富集倍率高的特點。該法富集倍率大到100倍。，配合分光光度法檢測，檢測限可達0.002mg/L。溴代容量法：溴代容量法測酚的原理是取一定量的水樣，加入過量溴量劑（KBrO3和KBr）剩余的溴與加入的碘化鉀溶液反應(yīng)生成碘，以淀粉為指示劑，用標準的硫代硫酸鈉溶液消耗的體積計算出以苯酚計的揮發(fā)酚含量。溴代碘量法測酚適用于含酚濃度高的各種污水，尤其適用于車間排污口和未經(jīng)處理的總排污口廢水。4-氨基安替比林比色法：4-氨基安替比林比色法測酚的原理是在酚類化合物PH值<10.0±0.2和鐵氰化鉀的存在下，與4-氨基安替比林反應(yīng)，生成橙紅色的吲哚安替比林染料，于510nm處測定吸光度（若用氯仿萃取此染料，有色物質(zhì)可穩(wěn)定3h，可于波長460nm處測定吸光度），求出水樣中揮發(fā)性酚的含量。

4-氨基安替比林比色法測酚的最低檢出濃度（用20nm的比色皿時）為0.1mg/L,萃取后，用30mm比色皿時，最低檢出濃度為0.002mg/L，檢出上限為0.12mg/L。該法適用于各類污水酚含量的測定。

無論是溴代滴定法還是分光光度法，當水樣中存在氧化劑、還原劑、油類及某些金屬離子時，均應(yīng)設(shè)法消除并進行預(yù)蒸餾。蒸餾的作用有二：一是分離出揮發(fā)酚，二是消除顏色、渾濁和金屬離子等的干擾。采樣方式及儀器使用采樣方式與儀器：1.淺水采樣：聚乙烯長把勺采集。2.深水采樣：用專制深水層采集器。3.自動采樣：自動采樣器或連續(xù)自動定時采樣器。采樣點：1.一類污染物：采樣點一律設(shè)置在車間排污口；2.二類污染物：由《污水綜合排放標準》GB8978-1996一律設(shè)在排污單位的外排口。過程和質(zhì)量控制措施1.定時污水樣：根據(jù)排放規(guī)律在一個生產(chǎn)周期每小時采樣一次，分別測定；2.混合水樣：排放流量不穩(wěn)定時可以將同一個水口不同時間的水樣按比例混合分析；3.平均污水樣：在一個或幾個生產(chǎn)周期，等時間間隔分別采樣對性質(zhì)穩(wěn)定的污染物可以混合一個樣品分析，對不穩(wěn)定的分別分析取平均；4.瞬時污水樣：污水的組分隨時間空間發(fā)生變化時在適當時間或間隔采取瞬時水樣。國標測定法-4-氨基安替比林分光光度法一.實驗?zāi)康暮鸵?．掌握用蒸餾法預(yù)處理水樣的方法和用分光光度測定揮發(fā)酚的實驗技術(shù)。2．掌握測定方法原理，分析影響實驗測定準確度的因素。二.方法原理

用蒸餾法使揮發(fā)性酚類化合物蒸餾出，并與干擾物質(zhì)和固定劑分離。由于酚類化合物的揮發(fā)速度是隨餾出液體積而變化，因此，餾出液體積必須與試樣體積相等。

被蒸餾出的酚類化合物，于pH10.0±0.2介質(zhì)中，在鐵氰化鉀存在下，與4-氨基安替比林反應(yīng)生成橙紅色的安替比林染料。三.儀器1．500ml全玻璃蒸餾器。2．50ml具塞比色管。3．分光光度計。四.試劑1.無酚水：于1升中加入0.2g經(jīng)200℃活化0.5h的活性炭粉末，充分振搖后，放置過夜。用雙層中速濾紙過濾，濾出液儲于硬質(zhì)玻璃瓶中備用?；蚣託溲趸c使水呈強堿性，并滴加高錳酸鉀溶液至紫紅色，移入蒸餾瓶中加熱蒸餾，收集餾出液備用。2.硫酸銅溶液：稱取50g硫酸銅(CuSO4·5H2O)溶于水，稀釋至500ml。3.磷酸溶液：量取10ml85%的磷酸用水稀釋至100ml。4.甲基橙指示劑溶液：稱取0.05g甲基橙溶于100ml水中。

5.苯酚標準儲備液：稱取1.00g無色苯酚溶于水，移入1000ml容量瓶中，稀釋至標線，置于冰箱內(nèi)備用。該溶液按下述方法標定：

吸取10.00ml苯酚標準儲備液于250ml碘量瓶中，加100ml水和10.00ml0.1000mol/L溴酸鉀-溴化鉀溶液，立即加入5ml濃鹽酸，蓋好瓶塞，輕輕搖勻，于暗處放置10min。加入1g碘化鉀，密塞，輕輕搖勻，于暗處放置5min后，用0.125mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淡黃色，加1ml淀粉溶液，繼續(xù)滴定至藍色剛好褪去，記錄用量。

以水代替苯酚儲備液做空白試驗，記錄硫代硫酸鈉標準溶液用量。苯酚儲備液濃度按下式計算：式中：V1—空白試驗消耗硫代硫酸鈉標準溶液量(ml)；V2—滴定苯酚標準儲備液時消耗硫代硫酸鈉標準溶液量(ml)；V—取苯酚標準儲備液體積(ml)；C—硫代硫酸鈉標準溶液濃度(mol/L)；15.68—苯酚摩爾(1/6C6H5OH)質(zhì)量(g/mol)。11.緩沖溶液(pH約為10)：稱取2g氯化銨(NH4Cl)溶于100ml氨水中，加塞，置于冰箱中保存。12.2%(m/V)4-氨基安替比林溶液：稱取4-氨基安替比林(C11H13N3O)2g溶于水，稀釋至100ml，置于冰箱內(nèi)保存?？墒褂靡恢堋?/p>

注：固體試劑易潮解、氧化，宜保存在干燥器中。13.8%(m/V)鐵氰化鉀溶液：稱取8g鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}溶于水，稀釋至100ml，置于冰箱內(nèi)保存。可使用一周。五.測定步驟

1.水樣預(yù)處理(1)量取250ml水樣置于蒸餾瓶中，加數(shù)粒小玻璃珠以防暴沸，再加二滴甲基橙指示液，用磷酸溶液調(diào)節(jié)至pH4(溶液呈橙紅色)，加5.0ml硫酸銅溶液(如采樣時已加過硫酸銅，則補加適量)。如加入硫酸銅溶液后產(chǎn)生較多量的黑色硫化銅沉淀，則應(yīng)搖勻后放置片刻，待沉淀后，再滴加硫酸銅溶液，至不再產(chǎn)生沉淀為止。(2)連接冷凝器，加熱蒸餾，至蒸餾出約225ml時，停止加熱，放冷。向蒸餾瓶中加入25ml水，繼續(xù)蒸餾至餾出液為250ml為止。蒸餾過程中，如發(fā)現(xiàn)甲基橙的紅色褪去，應(yīng)在蒸餾結(jié)束后，再加1滴甲基橙指示液。如發(fā)現(xiàn)蒸餾后殘液不呈酸性，則應(yīng)重新取樣，增加磷酸加入量，進行蒸餾。2．標準曲線的繪制：于一組6支50ml比色管中，分別加入0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00ml苯酚標準中間液，加0.5ml緩沖溶液，混勻，此時pH值為10.0±0.2；加4-氨基安替比林溶液1.0ml，混勻。再加1.0ml鐵氰化鉀溶液，充分混勻，加水至50ml標線。放置10min后立即于510nm波長處，用10mm比色皿，以水為參比，測量吸光度。經(jīng)空白校正后，繪制吸光度對苯酚含量(mg)的標準曲線。3.水樣的測定：分取適量餾出液于50ml比色管中，稀釋至50ml標線。用與繪制標準曲線相同步驟測定吸光度，計算減去空白試驗后的吸光度?？瞻自囼炇且运嫠畼?，經(jīng)蒸餾后，按與水樣相同的步驟測定。水樣中揮發(fā)酚類的含量按下式計算：

式中：m—水樣吸光度經(jīng)空白校正后從標準曲線上查得的苯酚含量(mg)；V—移取餾出液體積(ml)。六.結(jié)果處理

1.繪制吸光度-苯酚含量(mg)標準曲線。2.計算所取水樣中揮發(fā)酚類含量(以苯酚計，mg/L)。3.根據(jù)實驗情況，分析影響測定結(jié)果準確度的因素。

七.注意事項1.如水樣含揮發(fā)酚較高，移取適量水樣并加至250ml進行蒸餾，則在計算時應(yīng)乘以稀釋倍數(shù)。如水樣中揮發(fā)酚類濃度低于0.5mg/L時，采用4-氨基安替比林萃取分光光度法。2.當水樣中含游離氯等氧化劑，硫化物、油類、芳香胺類及甲醛、亞硫酸鈉等還原劑時，應(yīng)在蒸餾前先做適當?shù)念A(yù)處理,以消除它們的干擾。1、干擾物質(zhì)的排除（1）氧化物（如游離氯）當水樣經(jīng)酸化后滴于碘化鉀-淀粉試紙上出現(xiàn)藍色時，說明存在氧化劑。遇此情況，可加入過量的硫酸亞鐵。（2）硫化物水樣中含少量硫化物時，用磷酸把水樣的pH調(diào)至4.0（用甲基橙或pH計指示），加入適量硫酸銅（1g/L）使其生成硫化銅而被除去；當含量較高時，則應(yīng)將用磷酸酸化的水樣置于通風柜內(nèi)進行攪拌曝氣，使其生成硫化氫逸出。（3）油類將水樣移入分液漏斗中，靜置分離出浮油后，加粒狀氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至12~12.5。用四氯化碳萃?。可龢悠酚?0mL四氯化碳萃取兩次），棄去四氯化碳層，萃取后的水樣移入燒杯中，在通風柜中于水浴上加溫以除去殘留的四氯化碳，用磷酸調(diào)節(jié)pH至4.0。當石油類濃度較高時，用正己烷處理較四氯化碳為佳。（4）甲醛、亞硫酸鹽等有機或無機還原性物質(zhì)可分取適量水樣于分液漏斗中，加硫酸溶液使水樣呈酸性，分次加入50mL、30mL、30mL乙醚或二氯甲烷萃取酚，合并二氯甲烷或乙醚層于另一分液漏斗中，分次加入4mL、3mL、3mL10%氫氧化鈉溶液進行反萃取，使酚類轉(zhuǎn)入氫氧化鈉溶液中。合并堿萃取液，移入燒杯中，置于水浴上加熱，以除去殘余萃取溶劑，然后用水將堿萃取液稀釋至原分取水樣的體積。同時以水做空白試驗。注：乙醚為低沸點、易燃和具麻醉作用的有機溶劑，使用時要小心，周圍應(yīng)無明火，并在通風柜內(nèi)操作。室溫較高時，水樣和乙醚應(yīng)先置于冰火浴中降溫后，再進行萃取操作，每次萃取應(yīng)盡快完成。（5）芳香胺類芳香胺類亦可與4-氨基安替比林產(chǎn)生顯色反應(yīng)，使結(jié)果偏高?？稍趐H低于0.5的介質(zhì)中蒸餾，以減小其干擾。水中揮發(fā)性酚的去除1.光催化降解；

光化學(xué)及光催化氧化法是目前研究較多的一項高級氧化技術(shù)。所謂光催化反應(yīng)，就是在光的作用下進行的化學(xué)反應(yīng)。

圓筒式旋轉(zhuǎn)式光催化反應(yīng)器

催化劑負載在圓筒內(nèi)壁，光源

置于圓筒中間，溶液經(jīng)由導(dǎo)管進入反應(yīng)器，并在旋轉(zhuǎn)的圓筒內(nèi)壁