分光光度法测定药厂废水中对硝基酚的含量_刘国杰

第27卷第1期渤海大学学报(自然科学版)Vol.27No.12006年3月JournalofBohaiUniversity(NaturalScienceEdition)Mar.2006分光光度法测定药厂废水中对硝基酚的含量刘国杰1,邓桂春2,张渝阳3,臧树良4(1.中国医科大学化学教研室,辽宁沈阳110001;2,3,4.辽宁大学化学系,辽宁沈阳110036)摘要:针对药厂废水特性,利用对硝基酚在苛性碱存在条件下,生成黄色硝基酚负离子化合物的显色反应,测定了药厂废水中对硝基酚的含量。探索了反应的最佳显色条件,以及废水中可能存在的有机及无机物质的干扰情况,为药厂废水中对硝基酚含量的测定提供了方便快速、灵敏度高、重现性好的检测方法。关键词:对硝基酚;药厂废水;分光光度法中图分类号:O65文献标识码:A文章编号:1673-0569(2006)01-0014-04在医药行业中,对硝基酚主要用于生产对氨基酚,进一步合成重要的消炎镇痛药物扑热息痛(对乙酰氨基酚),因此对硝基酚是一种非常重要的医药原料药和化工中间体。目前,国内生产对硝基酚常采用对硝基氯苯水解法。该废水有两大特点:一、废水中主要含有对硝基酚;二、废水毒性大,严重污染环境。所以,能够方便、准确地检测出废水中对硝基酚的含量以及有效治理该废水,对提高生产和保护环境都具有十分重要的意义。文献中,测酚的方法有重氮法[1]、溴代法[2]、比色法。其中重氮法,溴代法属于化学分析法,操作繁琐,易受干扰且检测能力有限;比色法中,4-氨基安替比林比色法只能用来测量挥发酚的含量;另有利用对硝基酚在碱性条件下与显色剂邻甲酚反应生成兰色的吲哚酚兰溶液[3],在610nm处测其吸光度值,该法显色时间较长,且显色不稳定;李宏伟[4]等利用紫外分光光度法测定以二硝基苯酚为主的硝基酚废水,检测波长为360nm,最低检测浓度为0.1mg/L。本文利用对硝基酚在碱性条件下,生成黄色硝基酚负离子化合物的显色反应,探索了最佳显色反应条件,以及废水中可能存在的有机及无机物质的干扰情况,为生产工艺为对硝基氯苯水解法生产对硝基酚的工业废水中对硝基酚的测定,提供了准确、快捷且选择性好的检测方法。1实验部分1.1主要仪器及试剂分光光度计(722型,上海分析仪器厂);UV/VISSprctrometerLambdaBio20(美国PE公司);精密酸度计(pHS-3C,上海精密科学仪器有限公司);超级恒温器(CS50型,重庆试验仪器厂);控温马弗炉(沈阳长城工业锅炉厂)。对硝基酚(PNP)(AR),氢氧化钠(AR)等。1.2试验步骤1.2.1标准样品的制备对硝基酚(PNP)标准溶液:称取一定量分析纯的对硝基酚配制成1mg/mL的储备溶液,对碘量法标定,使用时稀释为1μg/mL。1.2.2试验方法准确移取适量待测溶液于25ml容量瓶中,加入少量的盐酸或氢氧化钠液调节其酸度值,用蒸馏水稀释到标线后,使其pH值在10～11之间,室温下静置显色反应5min,在60min内,于400nm波长处,用1cm比色皿,以蒸馏水为参比,测定其吸光度值。收稿日期:2005-09-12.作者简介:刘国杰(1979-),女,硕士,从事含酚废水的检测及处理工作.1.2.3水样测定由于废水为酸性,在空气中暴露的时间过长,对硝基酚在空气中易被氧化成对苯醌,对测定产生干扰。因此,取废水后立即用NaOH加以固定,消除对苯醌的干扰,并置于冰箱中低温保存。将采集的废水样品稀释100倍,即取1.0mL于100mL的容量瓶中稀释到刻度线。取稀释后的废水1.0mL于25mL的容量瓶中,按试验方法测其吸光度值;采用标准加入法,在已知浓度的废水中加入不同浓度的对硝基酚标准样品,按试验方法测定回收率。2结果与讨论2.1机理讨论及吸收光谱曲线在酸性条件下,对硝基酚以分子形式存在,分子内存在c-c*跃迁,其中对硝基酚的最大吸收波长为318nm(pH=3水相);而在碱性条件下,-NO2的吸电子诱导效应使负电荷离域到硝基的氧上,分子内除c-c*跃迁外,还有n-c*跃迁,形成共轭π键,使硝基酚盐负离子更加稳定,价电子跃迁能量降低,吸收波长红移。按试验方法分别测定了对硝基酚和废水的吸收光谱,如图1,对硝基酚在400nm处有较强的吸收。所以测定波长选择为400nm。图1吸收光谱a.对硝基酚ρ-nitrophenolb.对硝基酚废水wastewater2.2条件试验2.2.1pH值的影响在相同量的对硝基酚(PNP)标准溶液中,加入适量的盐酸或氢氧化钠溶液,使之稀释到标线后成不同的pH值,按试验方法测定其吸光度值,绘制酸度曲线图2。图2酸度对显色反应的影响试验结果表明,当pH值在9～14之间时对硝基酚的吸光度值达到最大,而且基本稳定。本试验选择在pH为10～11的碱性介质中进行测定。2.2.2显色反