分光光度法测定水中的苯胺类污染物的研究

'苏州科技学院天平学院本科毕业生论文分光光度法测定水中的苯胺类污染物的研究摘要采用控制变量法对分光光度法测定水中的苯胺类污染物的标准方法进行研究。苯胺类化合物在酸性条件下(PHl.5-2.0)与亚硝酸盐重氮化，再与N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐偶合，生成紫红色染料。通过实验，我们得出了结论。用50mg的硫酸氢钾调节PH值，在波长545nm处用10mm的比色皿30min后测定吸光度。实验中加入1ml的显色剂为最佳。我们还对苏州科技学院内各个地段的河水进行了测定。结果表明其中不含有苯胺类污染物。在取得的样品中添加苯胺类污染物后，测得的加标回收率为89%，水样测得的变异系数为0.0307，测得的最低检测限为0.0315µg/ml。可知该方法的测得的数据准确度很好。该分析法灵敏度高、重现性好，操作简便快捷，测定条件容易选择和控制。关键字苏州科技学院；苯胺；吸光度I 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文SpectrophotometrytheanilinepollutantsinwaterAbstractThemethodofvariablecontrolofspectrophotometricmethodfordeterminationofthewaterofthepollutantsanilinestandardmethod.Anilinecompoundsinacidconditions(pHl.5-2.0)andnitritediazo,againwithN-(1-naphthalenebase)ethylenediaminehydrochloride,generatingpurpledyescoupling.Throughtheexperiment,wedrawaconclusion.With50mgofpotassiumhydrogensulfateadjustphvalue,in545nmwavelengthwith10mminthe30minlaterthancolordishdeterminationspectrophotometry.Experimentswith1mlofchromogenicisthebest.Wealsoofsuzhouuniversityofscienceandtechnologyinindividualsectionoftheriverwasdetermined.Theresultsshowthatwhichdoesnotcontainanilinepollutants.Inthesamplehasaddedanilinepollutants,themeasurementofprevented.therecoveryis89%,andwatersamplesofmeasuredthecoefficientofvariationwas0.0307,themeasurementofminimumdetectionlimitof0.0315µg/ml.Themethodthatthemeasureddataaccuracyisverygood.Thisanalysishighsensitivityandgoodrepeatability,simpleoperationandquick,easychoiceandcontroldeterminationconditions.Keywordssuzhouscience&technologyuniversity；aniline；absorbencyII 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文目录1绪论............................................................11.1苯胺的研究意义.............................................11.2苯胺的生产、来源、危害及治理...............................21.2.1苯胺的生产...........................................21.2.2苯胺的来源和危害.....................................31.2.3苯胺的治理方法.......................................31.2.4目前苯胺废水处理存在的问题............................71.3苯胺的分析方法.............................................72实验部分.......................................................102.1仪器和试剂................................................102.1.1仪器................................................102.1.2试剂................................................102.2实验方法..................................................112.2.1方法原理............................................112.2.2最大吸收波长的测定..................................112.2.3显色条件的测定......................................112.3标准曲线的绘制.............................................122.4样品的测定.................................................132.5加标回收率.................................................132.6精密度及最低检出限的测定...................................143结果与讨论.....................................................143.1最大吸收波长的测定........................................143.2最佳显色条件...............................................153.2.1显色剂用量的影响.....................................153.2.2硫酸氢钾用量的影响...................................163.2.3不同时间的影响.......................................173.2.4不同PH值的影响......................................183.3标准曲线...................................................193.4样品及加标回收率的测定.....................................20III 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文3.5精密度及最低检出限的测定...................................22结论............................................................24致谢............................................................25参考文献.......................................................26附录A附录BIV 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文1绪论1.1苯胺的研究意义苯胺是一种无色或浅黄色透明油状液体。它有特殊的气味。把它放置在空气与光线下颜色会变深。苯胺可以随着水蒸气挥发。它与酸反应形成盐，可以溶解碱或碱土金属并且放出氢生成苯胺化合物。苯胺还能与乙醇、氯仿、苯和大多数有机溶剂混溶。1G的苯胺可以溶于28.6ml水中，或者溶于15.7ml的沸水。0.2mol水溶液的pH值为8.1。苯胺的相对密度为(d2020)1.022。它的熔点为-6℃。沸点为184～186℃。它的折光率为(n20D)1.5863。苯胺是一种重要的化工原料，它也是一种有毒的化学物质。它是制药、染料、纺织以及塑料、橡胶、油漆等工业的重要原料。尤其是印染厂工艺生产过程排放的废水[1]舍苯胺类物质的浓度高于国家规定的印染废水排放标准，是环境保护治理的一大难题。苯胺属高毒性物质，半数致死量(大鼠，经口)440mG/kG。与血红蛋白结合成高铁血红蛋白．使它与氧结合能力下降导致动物中毒．长期与该类物质接触还可能引[2]起肝癌或者膀胱瘟。通过吸入和吸收途径，该类物质可导致人体急性中毒或慢性中毒，使人产生头痛、眩晕、疲倦、记忆力下降、呼吸不畅等症状，甚至可能会窒息死[3]亡。它还有明显的致癌作用。因为它对环境和人体健康的影响非常大，所以被优先列进我国14类环境污染物黑名单。因此测定环境中苯胺类物质的含量对于维护人们的健康有着重要的现实意义。为此，科学研究工作者研究了各种分析方法测定环境中的苯胺类污染物质，来满足环境保护提出的各种要求。近年来，由于化工行业的不断发展，其污染也大大增加。而且环境中苯胺的残余量已引起社会的极大关注。例如吉林苯胺中毒事件，这件事的发生也给我们敲响了警钟。因此，建立简单、快速、有效的苯胺测定方法是非常必要的。目前，环境中苯胺的监测方法主要有光度法和色谱法。传统的萘乙二胺光度法的pH值调节困难，而且对显色反应的温度有较严格的要求及众多的副反应产生，还因为色谱法由于仪器价格等原因，难以广泛推广和使用。为此，众多学者进行了不少改进和创新，如采用荧光法、流动注射光度法、动力学光度法、电化学方法等对苯胺进行测定。近年来，苯胺1 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文的监测方法研究成果较多，有些颇具优势和潜力，其中光度法由于具有仪器价格低廉、操作简单和准确度高等优点而被广泛采用。1.2苯胺的生产、来源、危害及治理1.2.1苯胺的生产目前苯胺生产工艺路线主要有硝基苯铁粉还原法、苯酚氨化法和硝基苯催化加氢法等三种方法，分别占苯胺总生产能力的5%、10%和85%，开发的新工艺路线中以苯直接胺化法较好，但与实现工业化还有一定距离。1.硝基苯铁粉还原法该方法是最早的苯胺工业生产方法，因其污染环境，设备腐蚀严重，操作维护费用高，难以连续化生产，现已基本淘汰，目前只有拜尔在西维吉尼亚洲的新马丁斯维勒的装置采用此工艺。2.苯酚胺化法苯酚胺化的理论产出率为99%，优点是原料易得、生产方法简单、催化剂廉价、产品质量好、“三废”少，适于大规模连续生产，并可根据需要联产二苯胺，但比硝基苯催化加氢工艺成本高，目前只有美国阿里斯特克化学公司和日本三井石油化学公司采用此工艺。3.硝基苯催化加氢法该方法以硝基苯为原料，铜/硅、镍或铂/钯为催化剂，以氢为还原剂，将硝基苯还原生成苯胺，理论产率为99%，我国全部采用该方法生产。该法的硝化环节很关键，设备投资占总固定投资的50%以上。硝基苯催化加氢生产主要采用混酸硝化法，可采用等温或绝热硝化工艺，等温硝化能耗大，反应时间长，副产物多，收率低，产品质量差；绝热硝化工艺突破了反应必须在低温下恒温操作的传统观念，物料停留时间短，副反应少，是当前最有前途的一种硝化技术。国外采用绝热硝化工艺的公司较多，而国内的主流技术为等温硝化工艺。胺化过程包括固定床气相加氢、流化床气相加氢以及硝基苯液相催化加氢工艺。除德国巴斯夫公司采用流化床外，其他公司多采用固定床反应器。我国除山东烟台万华聚氨酯集团有限公司采用固定床反应器2 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文外，其他公司均采用流化床反应器。1.2.2苯胺的来源和危害来源：环境中所含的苯胺类化合物主要来自制药工业和染料工业的废水中。在它们的生产过程中，有大量的苯胺污染物产生。尤其是印染厂。危害：苯胺是C6H5NH2的汉语名称，又叫氨基苯，主要用于染料、医药、橡胶、树脂、香料等的合成。常温下苯胺是一种无色或微黄色的油状液体，有强烈气味;微溶于水，也溶于乙醇、乙醚、苯。苯胺还是一种可燃物，在空气中的爆炸极限为1.3%一11.0%(V)，遇高热、明火或与氧化剂接触，有引起燃烧的危险。因此它的禁忌物是强氧化剂、酸类、酞基氯、酸醉。如果着火，灭火时要用雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。苯胺燃烧后分解为一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。苯胺有高度脂溶性，其蒸气可迅速通过呼吸道吸人，使血中血红蛋白成为高铁血红蛋白而失去携氧能力，引起人体缺氧并抑制中枢神经系统二最初表现为急性神经细胞肿胀，接着染色体溶解，空泡形成及细胞破裂，严重病例可死亡。侵人途径主要有三:吸入、食入、皮肤吸收。急性中毒的症状主要有:中毒者的口唇、指端、耳廓发给，病人有恶心、呕吐、手指发麻、精神恍惚等现象;重度中毒时，皮肤、私膜严重青紫，出现心悸、呼吸困难、抽搐甚至昏迷、休克;重者可出现溶血性黄疽、中毒性肝病、中毒性肾损伤慢性中毒:患者有神经衰弱综合征表现，伴有轻度发给、贫血和肝、脾肿大皮肤接触可引起湿疹。1.2.3苯胺的治理方法(l)萃取法萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作方法。对苯胺含量较高的废水可用溶剂萃取法回收，而对于稀溶液则要采用络和萃取法进行回收。(2)氧化法化学氧化法可使化合物的结构转变，降低色度，应用较广泛的是高级氧化技术(AdvancedOxidationProcess，简称AOP)，包括臭氧氧化法、湿式氧化法、光催化氧3 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文化法以及超临界水氧化法等。①臭氧氧化法臭氧氧化法是通过活泼的轻基自由基OH·与有机物反应，使有机物降解，生成无色的小分子有机物，从而达到脱色和降解有机物的目的。臭氧氧化法反应快、效果好，苯胺和硝基苯的去除率分别达到95%和98%，处理后废水可直接排放。②光催化氧化法光催化氧化法是近20年才出现的水处理技术，在足够的反应时间内通常可以将有机物完全矿化为CO2和H2O等简单无机物，避免了二次污染，简单高效而有发展前途。所谓光催化反应，就是在光的作用下进行的化学反应。光化学反应需要分子吸收特定波长的电磁辐射，受激产生分子激发态，然后会发生化学反应生成新的物质，或者变成引发热反应的中间化学产物。光化学反应的活化能来源于光子的能量，在太阳能的利用中光电转化以及光化学转化一直是十分活跃的研究领域。由于以二氧化钛粉末为催化剂的光催化氧化法存在催化剂分离回收的问题，影响了该技术在实际中的应用，因此将催化剂固定在某些载体上以避免或更容易使其分离回收的技术引起了国内外学者的广泛兴趣。③臭氧和光催化联合降解法胡军等研究了光催化一臭氧联用技术对苯胺废水的降解，结果表明，光催化一臭氧联用对苯胺的降解具有一定的协同效应，在较高苯胺初始浓度时效果更为显著，这是因为臭氧和光催化剂协同产生了更多的·OH；苯胺废水的初始PH和初始浓度对苯胺光催化一臭氧联用的降解效果影响不大；另外，臭氧流量的增大能提高苯胺的降解效率并缩短降解时间；论证了在苯胺降解过程中有中间产物生成。④湿式氧化法湿式氧化技术(WetAirOxidation，简称WAO)是20世纪50年代发展起来的一种重要的处理有毒、有害、高浓度有机废水的有效的水处理方法。湿式氧化法是使液体中悬浮或溶解状有机物在油液香水存在的情况下进行高温高压氧化处理的方法。氧化反应在压入高压空气，反应温度300℃条件下进行。可用于高浓度（4-6%左右）有机物的粪便、下水污泥以及工厂排液等的处理和药剂回收。用于处理粪便及下水污泥时，反应后进行固液分离，再用活性污泥法等对分离液进行处理。4 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文⑤超临界水氧化法超临界水氧化(SupereiticalWaterOxidation，简称SCWO)是以超临界水为反应介质，在氧化剂如O2、H2O2等存在下，经由高温高压下自由基反应将有机物氧化为CO2等产物。⑥二氧化氯氧化法⑦高锰酸钠氧化法⑧天然锰钾矿氧化法(3)电解法电化学方法治理废水，实质是直接或间接利用电解作用把水中污染物去除或把有2+毒物质转化为无毒、低毒物质。在酸性条件下，Fenton试剂中的H202在Fe催化作用下分解产生具有强氧化能力的轻基自由基OH.，OH.具有很高的电极电势，可无选择性氧化绝大多数有机物，使其逐步降解，并最终矿化为H2O和CO2等无机物，从而可除去废水中的有毒有害物质，使废水得到净化处理。田依林等用Fenton试剂催化氧化法预处理染化厂一含苯胺类物质的废水。对影响废水中苯胺类物质去除率的各种因素进行了考察，结果表明，在常温下当废水中苯胺类物质的含量为800mg/L时，2+在pH为3.5、H2o2和Fe用量分别为28mol/L和2.8mol/L的条件下，苯胺类物质的去除率可达98.0%，显著地提高了废水的可生化性。(4)生化法生物处理技术是一般有机废水处理系统中最重要的过程之一，它是利用微生物，主要是细菌的新陈代谢作用，氧化、分解、吸附废水中可溶性的有机物及部分不溶性有机物，并使其转化为无害的稳定物质从而使水得到净化的技术。在现代的生物技术处理过程中，好氧生物氧化、兼氧生物降解及厌氧消化降解被广泛应用。生物处理技术具有经济可行、无二次污染等特点。(5)超声波降解法超声技术是利用声空化能量加速和控制化学反应，提高反应速率的一种新技术，具有一去除效率高、反应时间短、提高废水的可生化性、设施简单、占地面积小等优点。它是利用波的压缩和扩张，在水中形成微小的气泡，由于波的压缩而在气泡中产生顺势的高压和高温，使得蒸汽中有OH.自由基生成。该自由基的氧化性极强，可将5 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文有机物分子破碎成小分子可降解物质。近年来，在国外超声波技术作为一种新型的水处理技术已经有大量的实验室基础研究成果，并有部分进入实际应用，在国内这方面开展的工作还较为有限。(6)吸附法吸附法是采用吸附材料处理苯胺类废水的方法，具有可回收利用苯胺、吸附剂可重复利用等特点。目前常用的吸附剂主要有炭质吸附剂、分子筛吸附剂和吸附树脂几大类。①炭质吸附剂水处理中常用的炭质吸附剂包括活性炭、活性炭纤维、粉煤灰和废炭黑等。徐洪秋等进行了废炭黑吸附处理二苯胺生产废水的试验，考察了不同PH值、不同吸附时间和不同炭黑量的吸附效果，吸附率均>90%；用废炭黑对4000mg/L的苯胺废水进行二级吸附，其去除率达到99%以上；并同活性炭进行了对比，经废炭黑吸附处理后苯胺的去除率达6%，用活性炭吸附后苯胺去除率为85.1%。chiangPc等用苯酚、苯胺等9种典型化合物来分析分子结构、物理化学性质对活性炭吸附容量及解吸率的影响，并比较了热再生和化学再生。②分子筛吸附剂分子筛又叫沸石，它是一族具有联通孔道、内部呈架状构造的含水硅酸铝盐矿物。其对有机物有良好的选择吸附作用，是一种优良的吸附剂。③吸附树脂吸附剂大孔吸附树脂是内部成交联网络结构的高分子珠状体，具有良好的孔结构和很高的比表面积，能够通过分子间作用力从水中吸附有机溶质，从而实现水中有机溶质的富集、分离。由于其容易再生，因而现在常常用于有机废水的处理。④其它吸附剂(7)其它方法除上述萃取法、氧化法等几种方法外，文献报道的可用于苯胺类废水处理的方法还有焚烧法、泡沫浮选法和共沸蒸馏法等。早期的焚烧法主要用于焚烧垃圾，用于焚烧废水是近几年发展起来的，并且在工艺过程和设备组成方面不断的发展和完善，广泛应用于制药和化工等领域。国外专家认为，废水CODcr浓度大于10万mg/L，粘6 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文-1度小于40mps，热值大于4.1868×2500kJ·kg，悬浮物粒度小于40目的高浓度废水，用焚烧法更经济合理。但焚烧法处理含氮废水时，在焚烧炉的尾气中会产生一定浓度的NOx，必须得到有效的处理后才能够排放。1.2.4目前苯胺废水处理存在的问题虽然处理苯胺的方法较多，但大部分方法或多或少还存在着一些缺陷。例如:采取萃取法处理，萃取剂容易流失造成二次污染，同时能耗较高，操作较为复杂;高级氧化法虽然效果明显，但反应条件较为苛刻，运行费用高;活性炭吸附法或有机粘土吸附法，吸附剂再生较困难;电解法能耗大，成本高;生物法处理占地面积大，低温时效率低，受苯胺进水浓度影响大且运行管理较为麻烦;超声波降解法能耗大，噪声严重，处理大量的苯胺是否经济还需进一步研究;焚烧法能耗大，对设备要求高，并且产生的不完全燃烧物及烟尘会造成一定的大气污染。因此，目前针对苯胺废水的处理，许多研究结果尚不能应用到实际工程中去，如何综合应用各种技术以达到高效、经济的处理目的，仍是需要研究的课题。1.3苯胺的分析方法1、分光光度法目前苯胺废水的测定经常采用标准法测定，苯胺类化合物在酸性条件下(pHl.5-2.0)与亚硝酸盐重氮化，再与N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐偶合，生成紫红色染料。根据波长在545nm处得吸收进行定量。这个方法的检出浓度为0.03mg/L，适合于测定受污染的地面水和染料制药等系统的工业废水。该方法在测定过程中，试样的PH值调节困难，而且先调节PH值后定容，试样PH值容易失控，给分析结果带来一定的影响。分光光度法包括普通分光光度法、化学计量学分光光度法、其他分光光度法、分子荧光光谱法等2、电化学分析法2.1、示渡极谱伏安法7 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文在电化学分析中，苯胺溶液的预处理与分光光度法是一样的。由于有机芳胺的不[4]稳定性，采用电化学方法分析苯胺类物质有一定困难。Fogg用流动注射伏安法在线[5]2+溴量测定了苯酚，苯胺、阿斯匹林和异烟胼，获得满意结果，安静如发现含有Cu及CTMAB的NH4CL-NH3.H2O缓冲溶液中，邻苯二胺在10～200ng/mL范围内与峰电极[6]呈良好线性关系。Rodrigures用吸附溶出伏安法测定了经改性重氮偶合化的苯[7]胺．Fogg用玻璃碳电极监测重氮化后的剩余硝酸盐，从而间接地用流动注射伏安法[8]测定了芳族胺。高甲友观察到在氨水一氯化铵介质中，8一羟基喹啉与苯胺重氮盐偶合生成的偶氮化合物在滴汞电极上于-0．74V处产生灵敏的导数极谱渡，检测限为0.08~1.40mg/L建立单扫描极示波谱法测定苯胺新方法．适用于污水中痕量苯胺的分[9]析．韦进宝则利用了苯胺与NaNO2的重氮盐与亚硫酸钠的甲醛反应产物，在-0.72V(VS．SCE)处产生导数极谱波。建立了苯极谱测定新方法，并研究了反应机理，该法克服了导数示波极谱法测定时操作繁琐，酚类干扰严重的缺陷，并获得满意结果，尽管示波极谱与伏安法测定芳胺类物质时有报道，但未找到选择性好，操作简便．稳定性，重现性好可作为经典的分析方法，这主要与芳胺物质本身的电化学性质有关。2.2、其他电化学分析方法化学修饰电极的一个主要性质是它可以提供快速电子转移的表面和府物催化反应。电位滴定法作为传统的电化学分析方法，在今日仍有用武。3、单扫描极谱法测定废水中微量苯胺在稀盐酸介质中,苯胺与亚硝酸钠反应生成重氮盐,其盐与亚硫酸钠、甲醛的反应产物在-0.72V(vsSCE)左右产生灵敏的二阶导数极谱波。苯胺浓度在-6-41.00×10~2.5×10mol/L-范围与峰电流呈线性关系,相关系数0.9996。该方法法可用于废水中微量苯胺的测定。该方法将苯胺在酸性介质中与亚硝酸钠反应生成重氮盐,重氮盐被亚硫酸钠还原为苯肼,苯肼再与甲醛反应生成苯腙,苯腙具有电活性,在-0.72V处产生一灵敏二阶导数极谱波。用于制药厂废水中苯胺的测定取得了较为满意的结果。4、碱性高锰酸钾光度法测定水中的苯胺类物质该方法研究发现高锰酸钾能氧化苯胺而使自身颜色发生变化,并在430和610nm处产生明显的增色效应,同时在525nm处产生明显的褪色效应。据此该方8 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文法分别采用430,525和610nm作为测定波长,对水样中的微量苯胺进行了测定,建立了测定苯胺的简单、准确的新方法。5、阻抑动力学荧光光度法测定苯胺在醋酸介质中,痕量苯胺对溴酸钾和过氧化氢氧化罗丹明6G使其荧光猝灭的反应有抑制作用,据此建立了阻抑动力学荧光法灵敏测定痕量苯胺的新方法。方法检测限为0.50µg/L,测定范围为8.40~58.7µg/L。方法用于环境废水中苯胺的测定,结果令人满意。废水中苯胺的测定主要有分光光度法、电分析法、荧光法。这些方法有的灵敏度不高、干扰大,有的操作费时麻烦,有的所用仪器昂贵、要求高,不易推广。根据在醋酸介质中,苯胺能抑制溴酸钾和过氧化氢氧化罗丹明6G使其荧光猝灭的新指示反应体系,建立了阻抑动力学荧光法测定痕量苯胺的新方法。该方法分析灵敏度高,重现性好,操作简便,至今尚未见报道,应用于环境水样的测定,结果令人满意。6、色谱分析法由于取代剂的种类复杂多样，苯胺及其衍生物是一类理化性质差异很大的化合物总和，对于苯胺化合物的测得，最多的是用高效液相色谱和气相色谱。色谱法分析的普遍缺点是分析时间长、试剂耗量大、操作繁杂．7、其他分析方法除分光光度法、电化学分析法、色谱法、其它分析手段用于苯胺类化合物的分析还有用溴氧化滴定邻苯二胺、对苯二胺。以六彝合络钴(Ⅲ)为氧化还原滴定剂滴定了微量苯酚、苯胺．采用单一的仪器检测已难满足环境保护提出的高要求，色谱一电化学、色质联用、流注一色谱一计算机联用等新仪器、新技术将更加得到分析工作者的重视。9 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文2实验部分2.1仪器和试剂2.1.1仪器（1）721分光光度计配10mm的比色皿(上海雷磁仪器厂)（2）电子天平（上海精科天平公司）（3）PHS-3B精密pH计(上海雷磁仪器厂)（4）移液管、量筒、25ml具塞比色管、烧杯、容量瓶25ml、50ml、玻璃棒、棕色瓶等玻璃制品2.1.2试剂(1)硫酸氢钾(KHS04)(2)无水碳酸钠(Na2CO3)(3)亚硝酸钠(NaN02),50g/L:称取5g亚硝酸钠，溶于少量水中，稀释至100mL(应配少量，贮于棕色瓶中，置冰箱内保存)(4)氨基磺酸铵(NH4S03NH2),25g/L:称取2.5g氨基磺酸铵，溶于少量水中，稀释至100mL(贮于棕色瓶中，置冰箱内保存)(5)N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐,20g/L;称取2gN-(1-萘基)乙二胺盐酸盐，溶于水中，稀释至100mL。加热(6)硫酸标准溶液，浓度C(1/2H2SO4)=0.05mol/L(7)精密pH试纸0.5-5.0(8)苯胺(C6H5NH2)标准贮备液:于25mL容量瓶中加入0.05mol/L硫酸溶液(6)10ml，称量（称准至0.0001g)，加入3-5滴苯胺试剂，再称量，用0.05mol/L硫酸溶液(6)稀释至标线摇匀。计算出每毫升溶液中所含苯胺的量，此为贮备液，置冰箱内保存(可用两个月)。苯胺标准贮备液的浓度为4083µg/ml(9)苯胺标准使用溶液:将标准贮备液(8)用0.05mol/L硫酸溶液(6)稀释成浓度为1.00ml,溶液含苯胺10.0µg的标准使用溶液(临用时配)苯胺标准使用液的浓度为10 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文10.04µg/mL2.2实验方法2.2.1方法原理苯胺类化合物在酸性条件下(pHl.5-2.0)与亚硝酸盐重氮化，再与N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐偶合，生成紫红色染料。2.2.2最大吸收波长的测定取2个25mL比色管，分别加入苯胺标准使用溶液0.00，1.00mL，各加蒸馏水至10mL。加硫酸氢钾50mg，摇匀。用pH试纸控制其pH值为1.5～2.0。加1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液0.5mL，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽。加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液1.0mL，用水稀释至25mL，摇匀，放置30min。于不同波长处，用10mm比色皿，以空白为参比测量吸光度。2.2.3显色条件的测定1、显色剂用量的影响取11个25mL比色管，第一根加入苯胺标准使用溶液0.00mL，其他的都加入1ml。各加蒸馏水至10mL。加硫酸氢钾50mg，摇匀。用pH试纸控制其pH值为1.5～2.0。加1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液0.5mL，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽。分别加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0mL，空白加1ml。用水稀释至25mL，摇匀，放置30min。于545nm波长处，用10mm比色皿，以空白为参比测量吸光度。11 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文2、硫酸氢钾用量的影响取8个25mL比色管，标记1-7号与空白。1-7号加入苯胺标准使用溶液1.00mL，空白加入苯胺标准使用溶液0.00mL，各加蒸馏水至10mL。分别在1-7号比色管中加硫酸氢钾10、20、30、40、50、60、80mg，空白加50mg摇匀。用pH试纸控制其pH值为1.5～2.0。加1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液0.5mL，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽。加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液1.0mL，用水稀释至25mL，摇匀，放置30min。于545nm波长处，用10mm比色皿，以空白为参比测量吸光度。3、不同时间的影响取2个25mL比色管，分别加入苯胺标准使用溶液0.0，1.00mL，各加蒸馏水至10mL。加硫酸氢钾50mg，摇匀。用pH试纸控制其pH值为1.5～2.0。加1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液0.5mL，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽。加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液1.0mL，用水稀释至25mL，摇匀.于545nm波长处，用10mm比色皿，以空白为参比测量吸光度。分别在5、10、15、20、25、30、40、50、60min时测定。4、不同PH值的影响取8个25mL比色管，分别加入苯胺标准使用溶液1.00mL，各加蒸馏水至10mL。分别加入2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、7.00、8.00、9.00ml的稀硫酸，摇匀。加1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液0.5mL，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽。加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液1.0mL，用水稀释至25mL，摇匀，放置30min。于545nm波长处，用10mm比色皿，以空白为参比测量吸光度。2.3标准曲线的绘制取7个25mL比色管，分别加入苯胺标准使用溶液0.00，0.25，0.50，1.00，2.00，12 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文3.00，4.00mL，各加蒸馏水至10mL。加硫酸氢钾50mg，摇匀。用pH试纸控制其pH值为1.5～2.0。加1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液0.5mL，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽。加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液1.0mL，用水稀释至25mL，摇匀，放置30min。于545nm波长处，用10mm比色皿，以空白为参比测量吸光度。2.4样品的测定本实验对苏州科技学院江枫校区内的几条河流进行测定。其分别为苏州科技学院江枫校区闻钟桥、望狮桥、江枫桥。取5个25mL比色管，吸取废液0.5ml于25mL具塞刻度试管中，加蒸馏水稀释至10mL。加硫酸氢钾50mg，摇匀。用pH试纸控制其pH值为1.5～2.0。加1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液0.5mL，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽。加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液1.0mL，用水稀释至25mL，摇匀，放置30min，于545nm波长处，用10mm比色皿，以空白为参比测量吸光度。2.5加标回收率采集500ml水样于硬质玻璃瓶中（保存不超过24小时）。将水样用经水冲洗过的中速滤纸过滤。弃去初滤液20ml。再按照标准方法做。测得水样中基本无苯胺。则向其投加苯胺标准使用液1ml。加硫酸氢钾50mg，摇匀。用pH试纸控制其pH值为1.5～2.0。加1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液0.5mL，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽。加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液1.0mL，用水稀释至25mL，摇匀，放置30min。于545nm波长处，用10mm比色皿，以空白为参比测量吸光度。13 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文2.6精密度及最低检出限的测定取10个25mL比色管，第一个加入苯胺标准使用溶液0.00mL，其他的分别加入1ml，各加蒸馏水至10mL。加硫酸氢钾50mg，摇匀。用pH试纸控制其pH值为1.5～2.0。加1滴5％亚硝酸钠溶液，摇匀，放置3min。加入氨基磺酸铵溶液0.5mL，充分振荡后，放置3min，待气泡除尽。加入N-(1-萘基)乙二胺盐酸盐溶液1.0mL，用水稀释至25mL，摇匀，放置30min。于545nm波长处，用10mm比色皿，以空白为参比测量吸光度3结果与讨论3.1最大吸收波长的测定改变入射波长，其他条件不变。测得的吸光度见表3-1及图3-1表3-1最大吸收波长波长A波长A4000.0235350.2094200.0285400.2144400.0315450.2184600.0525500.2174800.0935550.2035000.1235600.1945200.1675800.1555300.1956000.12514 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文0.250.20.15A0.10.050400450500550600nm图3-1最大吸收波长由图可见，随着入射波长的变大吸光度逐渐变大。当到545nm时，吸光度最大。然后随着入射波长的变大而吸光度减小。所以，当入射波长为545nm的时候，为最佳测定波长。3.2最佳显色条件3.2.1显色剂用量的影响改变显色剂的用量，其他条件不变。测得的吸光度见表3-2-1及图3-2-1表3-2-1显色剂用量的影响ml0.20.40.60.811.21.41.61.82A0.1680.1820.1940.2030.2140.2160.2170.2180.2200.22515 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文0.230.220.210.2A0.190.180.170.1600.511.522.5ml图3-2-1显色剂用量的影响由图可知：随着显色剂的增加，吸光度变大。当显色剂为1ml的时候，吸光度开始逐渐变得稳定。所以当显色剂为1ml时是最佳的显色剂的用量。3.2.2硫酸氢钾用量的影响改变硫酸氢钾的用量，其他条件不变。测得吸收波长见表3-2-2及图3-2-2表3-2-2硫酸氢钾用量的影响mg10203040506080A0.1730.1820.1950.2080.2140.2030.18616 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文A图3-2-2硫酸氢钾用量的影响由图可知：随着硫酸氢钾的用量的增加，吸光度逐渐变大。当硫酸氢钾为50mg的时候，吸光度最大。然后随着硫酸氢钾的增加，吸光度逐渐变小。所以当用50mg的硫酸氢钾时为最佳的硫酸氢钾用量。3.2.3不同时间的影响改变测定的时间，其他条件不变，测得的吸光度见表3-2-3及图3-2-3表3-2-3不同时间的影响t51015202530405060A0.0970.1370.1580.1790.2000.2290.2430.2430.24817 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文0.30.250.2A0.150.10.05010203040506070t图3-2-3不同时间的影响由图可知：随着时间的增加吸光度逐渐变大。当30min的时候，吸光度基本稳定不变。所以在30min的时候为最佳的测定时间。3.2.4不同PH值的影响把硫酸氢钾改为硫酸，并改变硫酸的用量，其他的条件不变。测得的吸光度见表3-2-4及图3-2-4表3-2-4不同PH的吸光度mlAPH20.1471.9930.1511.9240.1541.8050.1571.7560.1571.7270.1571.6680.1571.6290.1521.5818 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文A图3-2-4不同PH的吸光度把图3-2-4不同的PH与图3-2-2硫酸氢钾的用量两张图作对比，得出用稀硫酸代替硫酸氢钾测得的吸光度较小，变化范围较小，所以用硫酸氢钾较好。3.3标准曲线使用分光光度法测得苯胺标准曲线如下所示：表2-3苯胺的用量和对应吸光度苯胺用量ml00.250.51234苯胺含量µg02.515.0210.0420.0830.1240.16A00.0650.1150.2140.3290.5480.77519 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文A图2-3苯胺的标准曲线2由以上的标准曲线可看出R值在两个9以上，这表明所做的标准曲线线性较好。该组实验的标准曲线方程为：y=0.1846x+0.0088式中：x代表用量，单位为：µg/mLy代表吸光度3.4样品及加标回收率的测定加标回收实验是化学分析中常用的实验方法，也是重要的质控手段，回收率是判定分析结果准确度的量化指标。加标实验及回收率的计算并不复杂，加标方式可根据不同项目、不同分析方法和不同的需要灵活掌握，回收率的计算也各不相同。加标实验的一般原则为：a.一致原则：样品与加标样同时按同一操作步骤和方法测定，保证实验条件一致。为提高准确度，样品加标样可分别进行平行测试。20 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文b.可比原则：加标样中原始样品的取样体积、稀释倍数及测试体积，尽可能与样品测试时一致。c.相近原则：加标量应与样品中相应待测物含量相近，一般为试样含量的0.5-2倍，加标后的总量不超过测定上限，如含量小于检出下限时，可按检出限量加标。d.不变原则：加标物的浓度宜高，加标体积宜小，一般不超过原始试样体积的1%，保持样品的基本不变。e.适用原则：容易实施，便于回收率计算。实验室质量保证是测定系统中的重要部分，目的是保证测量结果有一定的精密度和准确度，因此对水样做了加标回收率测定。加标回收即在样品中加入标准物质，测定其回收率，以确定准确度。回收率的计算公式是：加标样品量−样品量加标回收率=×100%加标量测得数据入下表3-4-1，3-4-2，3-4-3：表3-4-1加标回收率的测定望狮桥望狮桥序号1234平均吸光度0.1920.1880.1960.185加标回收率89.70%87.80%91.60%86.50%88.50%21 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文表3-4-2加标回收率的测定闻钟桥闻钟桥序号1234平均吸光度0.1940.1820.1930.187加标回收率90.40%85.00%90.20%87.30%88.1%表3-4-2加标回收率的测定江枫桥江枫桥序号1234平均吸光度0.1840.190.2020.191加标回收率86.00%88.80%94.40%89.30%89.20%由表可知：1.学校里的水本身基本不含苯胺类污染物，可能在水中有干扰苯胺测出的物质，或能降解苯胺的物质存在。2.加入1毫升苯胺标准使用液后，基本均能测出来。3.5精密度及最低检出限的测定精密度是指在规定的测试条件下，同一个均匀样品，经多次取样测定所得结果之间的接近程度。精密度通常以算术平均差、极差、标准差或方差来量度。偏差、标准偏差或相对标准偏差越小，说明测定结果越集中，精密度越好。方法的精密度好是准确度高的前提，但方法的精密度好，准确度不一定高，只有在消除了系统误差的前提下，精密度好准确度也才高好的精密度是保证获得良好准确度的先决条件，一般说来，测量精密度不好，就不可能有良好的准确度。反之，测量精密度好，准确度不一定好，这种情况表明测定中随机误差小，但系统误差较大。含量测定和杂质的定量测定应考察方法的精密度。22 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文（1）重复性在相同条件下，由同一个分析人员测定所得结果的精密度称为重复性。（2）中间精密度在同一个实验室，不同时间由不同分析人员用不同设备测定结果之间的精密度称为中间精密度。（3）重现性在不同实验室由不同分析人员测定结果之间的精密度称为重现性。测得结果见表3-5表3-5精密度的测定序号123456789A0.0600.0630.0640.0640.0620.0600.0640.0650.065sumX=平均值：n=0.063n()2∑−Xxii=1S=标准偏差：n-1=0.001936SCV=变异系数：X=0.03073S检出限=0.1846=0.0315µg/ml由上数据得出结论测定结果偏差较小，重复性较高。23 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文结论苯胺是苯分子中的一个氢原子为氨基取代而生成的化合物。分子式C6H5NH2。是最简单的一级芳香胺。苯胺呈碱性，与酸易生成盐。其氨基上的氢原子可被烃基或酰基取代，生成二级或三级苯胺及酰基苯胺。当苯胺进行取代反应时，主要生成邻、对位取代产物。苯胺与亚硝酸反应生成重氮盐，由此盐可制成一系列苯的衍生物和偶氮化合物。通过阅读文献、调研和分析，我们改变实验条件，测得实验的最佳实验条件。改变硫酸氢钾的用量，显色剂的用量，显色时间以及在不同波长的情况下测得数据，并分析得出结论如下：1、用50mg的硫酸氢钾，1ml的显色剂，在30min的时候，在波长545nm处用10mm的比色皿测定结果最佳。2、硫酸不能替代硫酸氢钾。因为，用稀硫酸代替硫酸氢钾测得的吸光度较小，变化范围较小，所以用硫酸氢钾较好。3、通过测定废水，知道了我校的河流中本身基本不含苯胺或者含有干扰测定的物质，以及能降解苯胺的物质。所以测不出苯胺。4、水样测得的变异系数为0.0307，最低检出限为0.0315µg/ml。24 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文致谢在整个实验过程和论文撰写过程中，首先衷心感谢导师张丽君老师在这几个月对我的悉心指导和耐心帮助。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，张老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。让我学会从事科研工作需要具备严肃的态度。在此，我想对老师说一声：老师，“您辛苦了！”其次，还要感谢在这四年的学习中教过我的所有老师们，谢谢他们传授给了我知识。我还要向即将参加本论文评阅和答辨的老师们表示真挚的谢意，感谢你们在百忙之中抽出时间评审论文并提出宝贵的意见。感谢高为老师在毕业实习期间对我们的指导和照顾！最后，感谢大学四年来关心和帮助过的我的所有老师和同学们！25 苏州科技学院天平学院本科毕业生论文参考文献1、王景华著．水体污染[M]．北京：科学出版杜．1985．3652、[日]堀口博著刘文宗．等译．环境监测技术：M]北京：中国环境科学出版社，19811373、SntithJG,etalThepoisonousmechanismofaniline[J]，1975．53(8)：1238～12404、FoggA．G．eta1．FLA-Voltanmteryonlineopenationfordeterminationofphenol.anilineandetc[J],analst,1983，108：810～8465、安境如等，伏安法测邻苯二胺[J]．分析试验室，1993，12(6)：3～6．6、RodriguresJ.Aeta1．Detnofanilinebyadsorplivesstrippingvoltanmetrynsingan1995，42(7)：915～9207、FoggAG．etalIndirectFLA-Spectrophotometryfordetnofarylamine[J]Analyst．1982，102：1462～1465．8、高甲友等，痕量苯胺的单扫描扭谱法测定[J]分析化学，1997．25(8)：985—987．9、韦进宝等，苯胺极谱测定新方法及其机理研究[J],高等学校化学学报．18(3)：388～38910、国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法.第4版，北京：中国环境出版社，2002,465-46711、杨晓梅，庞德，李华，唐伟.几种物质对奈乙二胺光度法测定苯胺的干扰.中国环境监测，2004,20(4)：20-2212、杨晓芬，赵美萍，李元宗等.水中苯胺类化合物的分光光度法测定.分析化学，2002,30(5)：540-54313、秦汉明，彭海铭.单扫描极谱法测定废水中微量苯胺.环境科学与技术，2002,25(4)：1714、陈定玺，张红武.阻抑动力学荧光光度法测定苯胺.分析化学，2002,30(6):719-721.15、刘英红，蒋丽，贾海红，周丽华，李艳辉.碱性高锰酸钾光度法测定水中的苯胺类物质.淮海工学院学报（自然科学版），2009,18(2):50-5216、黄进，张新申，谢勇红.苯胺从测定方法研究进展.皮革科学与工程.200726 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