水中苯系物的揮發(fā)速率

實驗名稱：水中苯系物的揮發(fā)速率實驗目的：了解有機污染物的揮發(fā)過程及其規(guī)律，學會測定有機物質揮發(fā)速率的實驗方法。了解影響有機污染物揮發(fā)速率的有關因素。實驗原理：溶于水中的有機污染物，在太陽光的作用下分解，不斷產(chǎn)生自由基，具體過程如下：RH=H?+R?除自由基外，水體中還存在有單態(tài)氧，使得天然水中的有機污染物不斷地被氧化,最終生成CO、CH和HO等。因此，光降解是天然水體有機污染物的自凈途徑之一。242天然水體中有機污染物的光降解速率，可用下式表示：dc-—=Kc[O]dtXc-天然水中苯酚的濃度;[O]-天然水中的氧化基團.X上式積分得：clno=K[O]t=K'tcxcO—天然水中苯酚的濃度；c—時間為t時測得苯酚的濃度；[Ox]—天然水中的氧化基團。一般是定值，認為其在反應過程中度維持不變。K'—所得到的衰減曲線的斜率。繪制ln(cO/c)-1關系曲線，即可求得K',即光降解速率常數(shù)。本實驗在含苯酚的蒸餾水溶液中加入h2O2,模擬含酚天然水進行光降解實驗。苯酚的測定是根據(jù)氧化劑鐵氰化鉀存在的堿性條件下，苯酚與4-氨基安替比林反應，生成橘紅色的吲哚酚安替比林染料，其水溶液呈紅色，在波長510nm處有最大吸收。在一定濃度范圍內，苯酚的濃度與吸光度值成線性關系。實驗儀器和試劑：1?儀器紫外分光光度計。雙門分析天平。不銹鋼盤：直徑12mm、高10mm。培養(yǎng)皿：直徑20mm容量瓶：5mL,10mL,250mL。試劑苯：分析純。甲苯：分析純。甲醇：分析純。實驗步驟：1?純物質揮發(fā)速率的測定用直徑12mm、高10mm的不銹鋼盤作為樣品容器，分別加入足夠的待測物質(苯、甲苯)以減少器壁高度的影響。將容器置于分析天平上，將天平兩邊門打開，以免蒸氣飽和。每隔30s讀取重量1次，共測10次，同時量出容器的截面積。溶液中有機污染物揮發(fā)速率的測定：儲備液的配制：準確稱取苯和甲苯0.1g，分別置于2個10mL的容量瓶中，用甲醇稀釋到刻度。溶液濃度為10mg/mL。中間液的配制：取上述儲備液各5mL分別置于2個250mL的容量瓶中，用水稀釋至刻度。溶液濃度為200mg/L。標準曲線的繪制：分別取苯中間液0.25、0.5、1.0、1.5和2.0mL于10mL的容量瓶內，用水稀釋至刻度。其濃度分別為5、10、20、30和40mg/mL。將該組溶液用紫外分光光度計于波長205nm處測定吸光度，以吸光度對濃度作圖，可得到苯的標準曲線。按同樣的方法繪制甲苯的標準曲線，測定波長仍然為205nm。將剩余的苯和甲苯的中間液分別倒入2個玻璃培養(yǎng)皿內，量出溶液高度，并記錄溫度。讓其自然揮發(fā)，每隔10min取樣一次，每次取0.5mL，用水定容至5mL，測定吸光度，共測10個點。量出玻璃培養(yǎng)皿的面積。數(shù)據(jù)處理或作業(yè)：1?求純物質的揮發(fā)量（Q）WQ=LA?t根據(jù)純物質的揮發(fā)損失量（W）和揮發(fā)容器的面積（A）及時間（t）可求出Q的平均值,思考題：比較苯和甲苯的揮發(fā)速率的大小并說明原因。答：硝化反應的活性（速率）：間二甲苯〉對二甲苯〉甲苯〉苯甲基對苯環(huán)是活化基團，所以甲基越多,越容易發(fā)生環(huán)上取代反應。間二甲苯的兩個甲基同時活化2,4,6號位,活化強度高;而對二甲苯的兩個甲基分別活化2,6和3,5號位,沒有同時活化任何一個部位.所以間二甲苯的活性比對二甲苯高。在笨的同系物中，每增加一個-CH2,沸點增加20—30°c.所以甲苯沸點高，蒸發(fā)熱高4.11kj/mol,揮