分光光度法测定废水中的间苯二酚

'第39卷　第2期南开大学学报(自然科学版)Vol.39　№22006年4月ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisNankaiensisApr.2006文章编号:046527942(2006)0220100203X分光光度法测定废水中的间苯二酚韩长秀,　唐雪娇,　智建辉,　张宝贵(南开大学环境科学与工程学院,天津300071)　　摘要:基于盐酸介质中,痕量间苯二酚能灵敏地催化溴酸钾氧化硫堇褪色的反应,建立了一种测定痕量间苯二酚的新方法.考察了反应的影响因素,研究了该催化反应的最佳条件及动力学参数.该法线性范围为0.02-10～0.30Lgö10mL,检测限为4.53×10gömL.可用于水样中间苯二酚的测定.关键词:催化;动力学光度法;间苯二酚;硫堇中图分类号:O657.3文献标识码:A0　引　　言间苯二酚是一种重要的化工原料,也是一种对环境和人体危害极大的有毒物质.已报道的测定方法主[1][2][3][4～9]要有导数光度法、反相高效液相色谱法、化学发光法和分光光度法等.但硫堇褪色光度法测定间苯二酚未见报道,研究发现,在盐酸介质中,间苯二酚能灵敏地催化溴酸钾氧化硫堇褪色的反应.本文据此建立了测定间苯二酚的新方法.1　实验部分1.1　仪器与试剂752型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司);CS501型超级恒温器.间苯二酚标准溶液:准确称取0.1000g间苯二酚,用水溶解并定容至100mL,得1.0göL间苯二酚的贮备液,再逐步稀释成0.50LgömL的工作溶液.-4硫堇溶液:5.0×10molöL;KBrO3溶液:0.02molöL;HCl溶液:0.50molöL;无水乙醇.所用试剂均为分析纯,实验用水为去离子水.1.2　实验方法在10mL比色管中,依次加入0.60mL无水乙醇、0.80mL硫堇、0.50mLHCl溶液,其中一支加入1.0mL间苯二酚工作液,另一支加入1mL蒸馏水,然后两支试管同时加入0.60mLKBrO3溶液,振荡,在室温(25℃)下静置6min.用水稀释至刻度,摇匀,用1cm比色皿,以水为参比,于波长600nm处分别测定催化体系的吸光度A和非催化体系的吸光度A0并计算$A=A0-A值.2　结果与讨论2.1　吸收曲线配制不同组分的溶液体系,按实验方法测定,得吸收曲线,如图1所示.曲线2表明在HCl介质中KBO3能氧化硫堇褪色,但速度很慢;曲线3和曲线2几乎重合,表明没有乙醇存在时,间苯二酚的催化作X收稿日期:20052092013作者简介:韩长秀(1970-),女,山东沂南人,博士研究生. 第2期韩长秀等:分光光度法测定废水中的间苯二酚·101·用并不明显;加入乙醇后氧化反应(非催化)加快(线4),催化反应则显著加快(线5).曲线3、5表明了乙醇对间苯二酚催化KBO3氧化硫堇的反应有活化作用.吸收曲线在600nm处有最大吸收,且曲线4、5在此处$A最大,故本实验选择600nm为测定波长.2.2　介质选择分别对硫酸、磷酸、硝酸和盐酸进行了实验,在硫酸、磷酸和硝酸中空白均有絮状沉淀,而在盐酸中没有且灵敏度较好,故选择盐酸为反应介质.2.3　试剂用量在室温下,固定反应时间6min,分别改变乙醇、硫堇、HCl、KBrO3的用量,按实验方法进行试验,结果表明,乙醇用量在0.5011硫堇+HCl;21硫堇+HCl+KBrO3;～0.70mL、硫堇用量在0.60～1.00mL、HCl用量在0.40～0.60312+res;412+乙醇;514+resmL、KBrO3用量在0.30～0.80mL时,$A值较大且稳定.故实验图1　吸收光谱选用乙醇0.60mL、硫堇0.80mL、HCl0.50mL、KBrO30.60mL.Fig.1Fig.1Absorptionspectra2.4　反应时间和反应速率常数在选定的条件下,随着反应时间t的延长,$A值不断变化,6min时$A达最大值,故选择反应时间为-36min.在1～6min内$A随t呈线性增长,其回归方程为:$A=-0.3885+5.3×10t(s),r=0.9963.-3反应的表观速率常数K=5.3×10ös.2.5　工作曲线按实验方法,加入不同量的间苯二酚,分别测定吸光度A0与A.结果表明,间苯二酚含量在0.02～0.30Lgö10mL范围内与$A呈线性关系,其回归方程为:$A=-0.0447+1.9175C(Lgö10mL),r=-30.9963.根据11次空白实验的标准偏差S=2.9×10及工作曲线斜率,用3倍法求得该方法的检测限为-104.53×10gömL间苯二酚.2.6　干扰实验及分离对常见外来离子进行了干扰测试,结果表明:当间苯二酚浓度为0.20Lgö10mL,相对误差在±5%++22+2+2--以内时,以下物质在所列允许量(Lg)范围内不干扰测定:K、Na、Ca、Mg、Ba:5000;SO4、NO3、3-3+2+2+2++32+3+2+2+-2+PO4:500;Al:200;Pb、Ni、Co:100;Ag:80;Bi:60;Cd、Cr:40;Zn、Hg:20;NO2、Mn、2+Mo(Î)、W(Î)、V(Í):10;Cu:1;水杨酸:80;邻二硝基苯:90;2,42二硝基苯酚:60;苯酚、邻苯二胺:[6]20;邻苯二酚、A2萘酚、B2萘酚:1.5;对苯二酚:1.如有干扰,可采取蒸馏法分离:取250mL含一定量标准间苯二酚试液的水样,移入500mL全玻璃蒸馏器中,用磷酸溶液调节pH至4.0以下(以甲基橙作指示剂),加入5mL10%CuSO4溶液,5粒玻璃粒,加热蒸馏.蒸馏液接收约225mL时,停止蒸馏,冷却后,向蒸馏器内加入25mL蒸馏水,继续蒸馏至蒸馏液达250mL为止.然后按实验方法测定其中间苯二酚的含量,得到回收率为98.4%.3　样品分析用本法测定了自来水和废水中间苯二酚的含量,自来水直接测定,废水按上述蒸馏法进行蒸馏,按实验方法测定,并在10mL比色管中加入适量间苯二酚作标准加入回收实验,结果见表1.自来水中间苯二酚含量未测出,故在表中未列出数据. ·102·南开大学学报(自然科学版)第39卷表1　样品标准加入测定结果(LgömL,n=6)Table1Determinationresultsofstandardadditionforsamples样品测得值平均值相对标准偏差RSDö%加入量回收率ö%废水1#0.263,0.265,0.2760.2681.600.2098.50.262,0.275,0.267废水2#0.333,0.342,0.3390.3401.530.3098.80.348,0.337,0.3404　结　　论本实验建立的测定间苯二酚的方法,简单可靠,可用于废水中痕量间苯二酚的测定.参考文献1熊宝光,晏萍.二阶导数紫外光谱法分别测定复方间苯二酚洗剂中苯酚及间苯二酚的含量的研究[J].实用中西医结合临床,2005,5(1):68-69.2　商国美,俞佳.反相高效液相色谱法同时测定复方水杨酸洗剂中水杨酸和间苯二酚的含量[J].中国现代应用药学杂志,2005,22(1):74-76.3　谢成根,李淮芬,刘传芳.流动注射化学发光法测定水样中痕量间苯二酚[J].化学研究,2004,15(3):53-55.4　曹永生,陈奕卫,祖金凤,等.反向传播人工神经网络分光光度法同时测定环境水样中的苯酚、间苯二酚和间氨基酚[J].光谱学与光谱分析,2003,23(4):751-754.5　陈宁生,朱文芳.废水中痕量间苯二酚的动力学光度测定法[J].环境与健康杂志,2005,22(1):57-58.6　王术皓,牛学丽,杜凌云,等.高碘酸钾氧化溴甲酚紫动力学光度法测定间苯二酚[J].分析科学学报,2004,20(4):412-414.7　王术皓,牛学丽,季宁宁,等.高碘酸钾氧化中性红测定间苯二酚[J].环境污染与防治,2004,26(5):379-382.8　刘连伟.阻抑褪色光度法测定痕量间苯二酚[J].分析试验室,2002,21(1):21-23.9　周毅刚,王玉枝,宋仁芳,等.痕量间苯二酚的KBrO32KBr紫外分光光度法测定[J].分析测试学报,2001,20(4):82-84.DeterminationofTraceResorcinolinWastewaterbyCatalyticKineticSpectrophotometryHanChangxiu,TangXuejiao,ZhiJianhui,ZhangBaogui(CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,NankaiUniversity,Tianjin300071,China)Abstract:Anewcatalytickineticspectrophtometricmethodfordeterminationoftraceamountsofresorcinolwasproposed.Itisbasedonthekineticeffectofresorcinolonthediscol2orationreactionbetweenKBrO3andthionineinHClsolution.Theoptimumconditionsandthekineticparametersofthisreactionwerestudied.Thelinearrangeofdeterminationis0.02～0.30Lgö10mLforresorcinol.Themethodcanbeappliedtothedeterminationofresorcinolinwater.Keywords:catalytickinetic;spectrophotometry;resorcinol;thionine'