一种快速测定稀酚水中总酚含量的方法

技术领域

本发明涉及化学分析技术领域，尤其涉及一种快速测定稀酚水中总酚含量的方法。

背景技术

碎煤加压气化炉产生的粗煤气经煤气水分离、脱酸、脱氨后进行酚萃取，酚萃取塔出口水为稀酚水。其中主要化验分析指标为总酚含量，其是酚萃取效率的体现，也是能否进入生化处理系统的主要指标。

煤气水中总酚是指能在苯环结构中具有羟基(-OH)取代基的化合物总称。包括单元酚、多元酚、主要是根据酚类中所含羟基数目多少而定。总酚高低反映工艺排放水中酚含量是否超标。

现国内均是采用溴量法测定，该方法测定步骤是取一定量样品，加酸，加入溴标液，暗处反应1小时，加碘化钾溶液，再暗处反应10分钟，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定。从取样、加试剂、反应、加试剂、再反应，最后滴定、计算、报数据。整个过程一般需要2.5-3小时，大大滞后于工艺调整，尤其在开车阶段，分析频率为1次/2小时，完全无法满足生产的需要。

利用紫外分光光度法测定水中酚,已有报道。如《紫外分光光度法测定废水中的酚》一文，介绍了利用酚类水溶液的紫外吸收特性，选择波长215nm为吸收波长，进行定量测定，取得了较满意结果。《水中总酚量的紫外分光度法的测定》一文，选择波长235nm进行测定，回收率99％-102％之间，结果准确。《紫外差值分光光度法测定水中挥发酚含量》也是选择波长235nm进行测定，当样品中含有对位酚时，能得到更准确的分析结果。

紫外分光光度法测定水中的酚含量，具准确度高，方法简单、快速等特点；但文献介绍的紫外法测定总酚均以苯酚为标准液，在碱性或中性条件下测定，选择的波长为215mm和235mm作为测定波长。然而稀酚水中酚的种类达二十多种，仅以苯酚为标准液作为紫外法测定总酚的结果和溴量法的测定结果极不一致，且未见有将此方法应用于稀酚水中溴量法测定总酚的替代应用。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于，提供一种快速测定稀酚水中总酚含量的方法，能够快速测定稀酚水中的总酚含量且具有较高的灵敏度和准确度。

为了达到上述发明目的，进而采取的技术方案如下：

一种快速测定稀酚水中总酚含量的方法，包括以下步骤：

a)标准溶液的制备：取2.5mL稀酚水样，以溴量法滴定稀酚水中总酚，得到总酚的量，以此总酚的量作为标准溶液的浓度；

b)标准曲线的制作：取2.5mL稀酚水样，加入1～10mL 0.01mol/L～5mol/L的酸，用水稀释定容至100mL容量瓶，分别移取0mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL于比色管中，再分别补0.005mol/L盐酸液10.0mL、9.0mL、8.0mL、6.0mL、4.0mL、2.0mL、0mL，摇匀，得到各测试溶液，用试剂空白为参比，采用10mm石英比色皿，在紫外可见分光光度计上比色测定各个测试溶液在测定波长为275mm的吸光值，以测得的总酚含量为浓度基准，除以稀释倍数的值为横坐标，吸光值为纵坐标绘制在测定波长为275mm处的标准曲线，并线性回归得计算公式，计算公式如下：

C＝nKA (1)

式中：

C-待测稀酚水中总酚浓度(mg/L)；

n-稀释倍数；

K-由标准曲线斜率的倒数；

A-吸光值；

c)样品测定：取2.5mL稀酚水样，加入1～10mL 0.01mol/L～5mol/L的酸，用水稀释定容至100mL容量瓶得到样品溶液，以试剂空白为参比，采用10mm石英比色皿，在紫外可见分光光度计上比色测定样品溶液在测定波长为275mm的吸光值，按照步骤b)中所得的标准曲线测得样品溶液中的酚含量。

作为本发明的的进一步改进，所述稀酚水样的稀释倍数为10～100倍。

作为本发明的的进一步改进，所述稀酚水样的稀释倍数为25～50倍。

作为本发明的的进一步改进，所述酸为盐酸、硫酸、磷酸中的一种。

作为本发明的的进一步改进，所述酸为盐酸，所述盐酸的加入量为5mL，所述盐酸的浓度为0.1mol/L～0.5mol/L。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供了一种简单快捷的测定方法，能在10分钟内快速测定稀酚水中总酚含量，及时指导了生产运行，避免了因数据滞后导致稀酚水不能及时进入生化处理系统。与溴量法相比，操作省时省力，测定结果和溴量法测定结果吻合度极高，且节约大量溴酸钾、溴化钾、碘化钾等贵重试剂。该方法操作简单，具有较高的灵敏度和准确度，因此其应用前景广阔。

具体实施方式

下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例中采用的试剂均为分析纯或分析纯以上，水均为蒸馏水或去离子水。以下实施例中如无特殊说明，试剂和仪器均采用市售品种并按照说明书操作。

一种快速测定稀酚水中总酚含量的方法，包括以下步骤：

a)标准溶液的制备：取2.5mL稀释倍数为25～50倍的稀酚水样，以溴量法滴定稀酚水中总酚，得到总酚的量，以此总酚的量作为标准溶液的浓度；

b)标准曲线的制作：取2.5mL稀酚水样，加入5mL 0.1mol/L的盐酸，用水稀释定容至100mL容量瓶，分别移取0mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL于比色管中，再分别补0.005mol/L盐酸液10.0mL、9.0mL、8.0mL、6.0mL、4.0mL、2.0mL、0mL，摇匀，得到各测试溶液，用试剂空白为参比，采用10mm石英比色皿，在紫外可见分光光度计上比色测定各个测试溶液在测定波长为275mm的吸光值，以测得的总酚含量为浓度基准，除以稀释倍数的值为横坐标，吸光值为纵坐标绘制在测定波长为275mm处的标准曲线，并线性回归得计算公式，计算公式如下：

C＝nKA (1)

式中：

C-待测稀酚水中总酚浓度(mg/L)；

n-稀释倍数；

K-由标准曲线斜率的倒数；

A-吸光值；

c)样品测定：取2.5mL稀酚水样，加入5mL 0.1的盐酸，用水稀释定容至100mL容量瓶得到样品溶液，以试剂空白为参比，采用10mm石英比色皿，在紫外可见分光光度计上比色测定样品溶液在测定波长为275mm的吸光值，按照步骤b)中所得的标准曲线测得样品溶液中的酚含量。

一、溴量法测定

(1)原理：在酸性条件下，试样中加入过量的溴，则溴与酚反应生成三溴酚，剩余未反应的溴与碘化钾作用，释放出游离碘，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，根据其消耗量，计算出总酚含量。主要反应为：

Br

I

(2)试剂

a.蒸馏水或去离子水；

b.溴标准滴定溶液：c(KBr-KBrO

c.硫代硫酸钠标准滴定溶液：C(Na

d.硫酸溶液：1+1。

e.碘化钾溶液：10％。

f.淀粉指示液：5g/L。

(3)分析步骤

取适量试样于250mL碘量瓶中，加入10mL(1+1)硫酸溶液，慢慢摇动碘量瓶，再加入25mL溴标准溶淮，加盖水封。在避光处放置1小时。然后加入10mL，10％碘化钾溶液，再用水封盖，继续避光放置10分钟后，用0.1mol/L的硫代硫酸钠标准滴定溶液进行滴定，滴至淡黄色时，加入淀粉指示液1mL，继续滴定至蓝色褪去为终点，记录消耗体积。用相同体积蒸馏水代替试样按上述步骤作空白试验。

(4)结果计算

以g/L表示试样中总酚含量(以苯酚计)按下式计算：

式中：c——硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度，mol/L；

V

V

V——取样体积，mL；

15.68——苯酚(1/6C

二、紫外光度法测定

(1)方法原理

在酸性介质中，酚类在275nm有一较强吸收峰，采用紫外分光光度法进行测定。

取2.5mL稀酚水水样，加5毫升0.1mol/L盐酸，稀释定容至100mL容量瓶，分别移取0mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL于比色管中，再分别补0.005mol/L盐酸液10.0mL、9.0mL、8.0mL、6.0mL、4.0mL、2.0mL、0mL，摇匀，于30min内，用试剂空白为参比，于275nm，10mm石英比色皿测定吸光值。

以溴量法测定所得的稀酚水中总酚含量浓度为标准储备液浓度，以稀释液浓度为横坐标，吸光值为纵坐标，制作标准曲线并线性回归得计算公式。

(2)样品的测定

取2.5mL稀酚水样，加5mL0.1mol/L盐酸，稀释定容至100mL容量瓶，用试剂空白为参比，于275nm，10mm石英比色皿测定吸光值。

(3)分析结果计算

稀酚水中酚含量按下式计算：

C＝nKA (1)

式中：

C-待测稀酚水中总酚浓度(mg/L)；

n-稀释倍数；

K-由标准曲线斜率的倒数；

A-吸光值；

三、试验结果

样品测定及对照结果如表1所示：

表1样品测定及对照结果

由表1可以看出，紫外法测定结果和溴量法测定结果误差基本在5％以内，二者结果吻合度高。能够满足生产中间控制分析的需要。

四、结果分析

(1)波长试验：

取1mL稀酚水水样于100mL的容量瓶中，加入5mL盐酸(0.1moL/L)，稀释至刻度，摇匀，进行波长实验，波长试验数据如表2所示。

表2波长试验数据表

表2的波长实验数据显示，其最大吸收波长在275nm。

(2)酸度试验

取1mL稀酚水水样于100mL的容量瓶中，分别加入1mL、2mL、3mL、4mL、5mL、10mL的浓度为0.1moL/L的盐酸，用除盐水定容至标线处，测定的吸光度如表3所示。

表3酸度试验数据表

从上述数据可以看出，加1mL～10mL的0.1moL/L盐酸，吸光度无明显变化，为更好消除本底颜色，确定实验中盐酸的添加量为5mL。

(3)稳定性试验

对同一样品分别进行不同时间进行测试，结果如表4所示。

表4时间试验表

从以上述数据，本实验在30min内吸光值一直稳定。

(4)重现性试验

对同一样品连续测定三次，结果如表5所示。

表5重现性试验数据表

通过同一个样品，进行三次试验得出取不同体积时，测定重现性良好。

(5)线性试验

取2.5毫升稀酚水水样，加5毫升0.1mol/L盐酸，稀释定容至100毫升容量瓶，分别移取0mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL于比色管中，再分别补0.005mol/L盐酸液10.0mL、9.0mL、8.0mL、6.0mL、4.0mL、2.0mL、0mL，摇匀，于30分钟内，用试剂空白为参比，于275纳米，10mm石英比色皿测定吸光值。测定数据如表6-9所示。

实施例1：稀酚水(91

表6实施例1的测定数据

实施例2：稀酚水(92

表7实施例2的测定数据

实施例3：稀酚水(92

表8实施例3的测定数据

实施例4：稀酚水(92

表9实施例4的测定数据

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。