淺談化工廢水揮發酚檢測

嚴秀芳

摘 要：采用4-氨基安替比林分光光度法（直接光度法）檢測化工廢水中揮發酚，分別從保樣、蒸餾、顯色過程詳細講敘了操作經驗。化工污水成分復雜，干擾因素多，對檢測干擾的除去有獨特的見解，特別強硫酸銅加入過量會導致結果偏高；二次蒸餾可以有效減少干擾。直接分光法用100 mL水樣代替環境標準250 mL水樣蒸餾，空白不蒸餾等，大大提高了工作效率，降低能耗。顯色時間的控制，實質就是顯色環境的控制，控制水樣和標準曲線環境一致，從而得到精確結果。

關鍵詞：揮發酚 化工廢水 除去干擾

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）11（b）-0048-01

隨著化工工業的發展，園區化以其便于管理、節約公共資源等優勢已經成為各地化工發展的模式。單個化工廠的污染因子單一，不利于生物處理，化工園區廢水集中處理綜合各類廢水，降低處理難度的同時也帶來了檢測上的眾多干擾因子。酚為劇毒物質，目前世界各國普遍采用4-氨基安替比林分光光度法[1]。蒸餾出的酚類化合物，在堿性條件和氧化劑鐵氰化鉀作用下與4-氨基安替比林反應生成橙紅色的安替比林染料，在波長510 nm處測量。4-氨基安替比林光度法，根據水樣含揮發酚濃度又分為直接光度法和萃取光度法。工業廢水宜用直接分光光度法檢測，測定下限為0.04 mg/L，測定上限為2.50 mg/L。對于濃度超過測定上限的水樣，可適當稀釋[2]。以下針對水樣保存、蒸餾、顯色過程分別講敘操作要點。

1 保樣

工業廢水采集后，立即加磷酸酸化至PH<4.0，并加入硫酸銅。硫酸銅必須在酸性條件下加入，硫酸銅加入量也要注意，控制在1 g/L，若硫酸加入過量，顯色時水樣變混，吸光度變高，結果偏高。硫酸銅除了抑制微生物分解揮發酚，還可以與硫化物生成硫化銅黑色沉淀，為了去除硫化物干擾，常常加入過量的硫酸銅，在進行實驗室間對比時，發現硫酸銅加入過量導致結果偏高。是因此最好不要用硫酸銅消除硫化物的干擾，而是采用乙酸鉛試紙測定，如果有硫化物存在，加入磷酸酸化后在通風櫥中攪拌，以硫化氫逸出方式除去硫化物干擾。

2 蒸餾

蒸餾使揮發酚與干擾物質，色度和固定劑分離。氧化劑、油類、硫化物、有機或無機還原性物質和苯胺類干擾酚的測定，需要在蒸餾前做預處理[2]。

各化工企業的初步污水處理過程常會加入氧化劑，特別是余氯等，會增加吸光度，導致結果偏高，當淀粉-碘化鉀試紙變藍時，向水樣中加入硫酸亞鐵消除氧化劑的干擾。

水樣中含有還原性物質亞硫酸鹽、甲醛等。量取一定體積水樣用乙醚多次萃取，酚類留在有乙醚中，然后用氫氧化鈉溶液進行反萃取，使酚類轉入氫氧化鈉溶液中，多次萃取后，在通風櫥中水浴加溫萃取液，除去殘余乙醚，然后定容到原有體積。

水樣中含有石油類和動植物油時，用四氯化碳萃取油類，萃取后在通風櫥中水浴加溫除去殘留的四氯化碳。

苯胺是很多化工產品的原料，苯胺類可與4-氨基安替比林發生顯色反應而干擾酚的測定，在酸性（pH<0.5）條件下，苯胺類可以通過預蒸餾與揮發酚分離。

由于揮發速度隨餾出液體積而變化，餾出液體積必須與試樣體積相等。環境保護標準上要求取250 mL樣品，加25 mL水，加數粒玻璃珠以防爆沸，再加數滴甲基橙指示液，加磷酸至水樣變紅色，收集餾出液250 mL。環境保護標準方法顯色時使用比色管為50 mL，對于直接比色法250 mL水樣過多，100 mL水樣足以滿足實驗要求，取100 mL樣品，加10 mL水，加數粒玻璃珠，再加數滴甲基橙指示液，加磷酸至水樣變紅色，收集餾出液100 mL，這樣既可以提高效率，又可以節省資源。

甲基橙的變色范圍是pH<3.1時變紅，pH>4.4時變黃，3.1～4.4時呈橙色。蒸餾過程中，若發現溶液變為黃色，應在蒸餾結束后，待溶液冷卻再加一滴甲基橙指示液。若發現蒸餾后殘液不呈酸性，則必須重新取樣，增加磷酸溶液加入量，重新蒸餾。蒸餾時多加磷酸，水樣未沸騰前開滿功率，沸騰后要小功率慢蒸，防止爆沸，一些本可以分離的干擾物質隨蒸餾液流到接收瓶中。化工污水蒸餾過程中，反應復雜，可采用二次蒸餾消去干擾，二次蒸餾對顏色較深的化工污水，效果最明顯。

3 比色

飲用水揮發酚要求低于0.002 mg/L，而直接分光光度法測定下限為0.04 mg/L，飲用水完全能滿足實驗要求，飲用水可以代替無酚水測量揮發酚[3]，在長期的實驗中發現，空白蒸餾和不蒸餾吸光度偏差在允許范圍內。用蒸餾和不蒸餾的空白計算國家標準物質，結果都在范圍內。使用不蒸餾空白可以達到實驗精度要求。

緩沖溶液需要低溫避光保存，pH控制在9.6～11.5范圍內，否則吸光度偏高[4]。當水樣含揮發性酸時，可使餾出液pH降低，應向餾出液中加入氨水調至中性后再加緩沖液。否則當pH<9.8時，某些苯胺類化合物可與4-氨基安替比林顯色而干擾酚的測定[5]。

4—氨基比林溶液純度，對實驗準確性相當重要，國標上都提到試劑的提純，因此選擇什么樣的試劑對實驗很重要，根據實驗經驗，日本產的4—氨基比林不用提純空白值吸光度可以達到0.01以下。顯色過程中每加一種試劑都要充分混均勻。環境保護國標要求顯色10 min～30 min內測量吸光度，因為10 min顯色達到最高點30 min后顏色會慢慢退出，顯色時間是相對于顯色環境來說的，最好能控制實驗室內溫度。特別是冬天，可以根據檢驗空白值和標準點值確定最佳測量時間。顯色時間的控制，實質就是顯色環境的控制，控制水樣和標準曲線環境一致，從而得到精確結果。

4 結論

環境保護標準雖然很詳細，但是對復雜的化工污水，實際檢驗經驗尤為重要，要除去干擾得到可信的分析結果，保樣、蒸餾、顯色每一步操作準確，才能最終達到精確的實驗結果。

參考文獻

[1] 國家環保局.水和廢水監測方法（第四版）[M].北京：中國環境出版社，2002：407.

[2] 中華人民共和國國家環境保護標準. 水質揮發酚的測定4-氨基安替比林分光光度法[S].HJ503-2009.

[3] 何珣，李春蘭.用自來水代替無酚水、蒸餾水測定揮發酚的空白探討[J].環保科技，2007（2）：7.

[4] 李志寧.水中揮發酚測定中的幾個問題[J].中國環境監測，2000，16（6）：52.

[5] 梁仕金.分光光度法測定水中揮發酚含量的研究[J].建材與裝飾，2011（6）：150-152.endprint