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全玻璃蒸餾裝置圖

發布時間:2022-08-15 05:07:04

① 水蒸氣蒸餾裝置主要由幾大部分組成

水蒸氣蒸餾系指將含有揮發性成分的植物材料與水共蒸餾,使揮發性成分隨水蒸氣一並餾出,經冷凝分取揮發性成分的浸提方法。該法適用於具有揮發性、能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞、在水中穩定且難溶或不溶於水的植物活性成分的提取。

當水和有機物一起共熱時,整個體系的蒸氣壓力根據分壓定律,應為各組分蒸氣壓之和。即P=PA+PB,其中P為總的蒸氣壓,PA為水的蒸氣壓,PB為不溶於水的化合物的蒸氣壓。當混合物中各組分的蒸氣壓總和等於外界大氣壓時,混合物開始沸騰。而混合物的沸點比其中任何一組分的沸點都要低些。因此,常壓下應用水蒸氣蒸餾,能在低於100℃的情況下將高沸點組分與水一起蒸出來。蒸餾時混合物的沸點保持不變,直到其中一組分幾乎全部蒸出(因為總的蒸氣壓與混合物中二者相對量無關)。

該法適合以下物質: 1.不溶或難溶於水。2.在沸騰下與水長時間共存而不發生化學反應。 3.在100℃左右時必須具有一定的蒸氣壓。

水蒸氣蒸餾裝置通常由水蒸氣發生器、蒸餾部分、接受部分組成。

如圖1-a所示,一般按照水蒸氣發生器、長頸圓底燒瓶、直形冷凝管、接引管和接受瓶的次序依次安裝。

水蒸氣發生器一般是用金屬製成,通常其盛水量以其容積的3/4為宜,如果太滿,沸騰時水將沖至長頸燒瓶中,太少,則不夠用。也可用三口燒瓶代替,其側口還可安裝滴液漏斗,當三口燒瓶中的水減少後,可以及時添加,如圖1-b所示。

在發生器的上端插入長1 m、內徑約5mm的玻璃管作為安全管。安全管需幾乎插到發生器的底部。當容器內蒸氣壓過大時,水可沿著安全管上升,以調節體系內部壓力。如果系統發生阻塞.水便會從安全玻璃管的上口噴出。

長頸圓底燒瓶的容量通常在500mL以上,燒瓶內的液體不超過其容積的1/3。燒瓶的位置應向發生器的方向傾斜45°,防止瓶中的液體因跳濺而沖入冷凝管內。也可以使用圓底燒瓶加上克氏蒸餾頭來代替長頸燒瓶。如圖1-c所示。

圖1 水蒸氣蒸餾裝置
蒸氣導入管的末端應彎曲,使之垂直地正對瓶底中央並伸到接近瓶底的位置。蒸氣導出管(彎角約30°)的孔徑最好比導入管稍大一些,一端插入雙孔木塞,露出約5mm,另一端插入單孔木塞,和冷凝管連接。餾出液通過接引管進入接受瓶,接受瓶可置於冷水浴中冷卻。

在水蒸氣發生器與蒸氣導入管之間應裝上一個T形管,並在T形管下端連一個彈簧夾,以便及時除去冷凝下來的水滴。要盡量縮短水蒸氣發生器與長頸圓底燒瓶之間的距離,以減少水蒸氣的冷凝。

圖1中所示的前三種水蒸氣蒸餾裝置中的水蒸氣均來自於水蒸氣發生器,屬於間接水蒸氣蒸餾裝置。圖1—d所示的裝置則屬於直接水蒸氣蒸餾裝置,產生水蒸氣的水與被蒸餾物一起放在圓底燒瓶中,加熱至沸騰後.水蒸氣即把蒸餾物夾帶出來。當圓底燒瓶中的水減少後,可通過滴液漏斗及時添加。

② 分液裝置示意圖

解;(抄1)溫度計水銀球應襲處在蒸餾燒瓶的支管口附近,冷凝管應從下口進水,上口出水,以保證水充滿冷凝管,起到充分冷凝的作用;
故答案為:溫度計插入蒸餾燒瓶中部的位置;冷凝管中自來水進入的方向;
(2)A儀器的名稱為:蒸餾燒瓶;B儀器的名稱為冷凝管;
故答案為:蒸餾燒瓶; 冷凝管;
(3)萃取、分液實驗中所用主要玻璃儀器的名稱是分液漏斗;靜置後應先打開分液漏鬥上端活塞使瓶內外氣壓相等;
故答案為:分液漏斗;打開分液漏鬥上端活塞.

③ 求實驗室減壓蒸餾裝置圖

實驗室減壓蒸餾裝置圖如下圖所示:

實驗原理

1.減壓蒸餾適用對象

在常壓蒸餾時回未達沸點即已答受熱分解、氧化或聚合的物質

2、減壓下的沸點

(1)通常液體的沸點是指其表面的蒸氣壓等於外界大氣壓時的溫度;

(2)液體沸騰時溫度是與外界的壓力相關的,即外界壓力降低沸點也降低;

(3)利用外界壓力和液體沸點之間的關系,將液體置於一可減壓的裝置中,隨體系壓力的減小,液體沸騰的溫度即可降低,這種在較低壓力下進行蒸餾的操作被稱為減壓蒸餾。

(3)全玻璃蒸餾裝置圖擴展閱讀

注意事項

1.真空油泵的好壞決定於其機械結構和真空泵油的質量,如果是蒸餾揮發性較大的有機溶劑,其蒸氣被油吸收後,會增加油的蒸氣壓,影響泵的抽真空效果;如果是酸性的蒸氣,還會腐蝕泵的機件;

另外,由於水蒸氣凝結後會與油形成濃稠的乳濁液,破壞了油泵的正常工作。因此,在真空油泵的使用中,應安裝必要的保護裝置。

2.測壓計的作用是指示減壓蒸餾系統內部的壓力,通常採用水銀測壓計,一般可分為封閉式和開口式兩種。使用時必須注意勿使水或臟物侵入測壓計內。水銀柱中也不得有小氣泡存在。否則,將影響測定壓力的准確性。

④ 蒸餾水的裝置

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蒸餾

distillation

利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化並隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬於傳質分離的單元操作。廣泛應用於煉油、化工、輕工等領域。

其原理以分離雙組分混合液為例。將料液加熱使它部分汽化,易揮發組分在蒸氣中得到增濃,難揮發組分在剩餘液中也得到增濃,這在一定程度上實現了兩組分的分離。兩組分的揮發能力相差越大,則上述的增濃程度也越大。在工業精餾設備中,使部分汽化的液相與部分冷凝的汽相直接接觸,以進行汽液相際傳質,結果是汽相中的難揮發組分部分轉入液相,液相中的易揮發組分部分轉入汽相,也即同時實現了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。

工業蒸餾的方法有:①閃急蒸餾。將液體混合物加熱後經受一次部分汽化的分離操作。②簡單蒸餾。使混合液逐漸汽化並使蒸氣及時冷凝以分段收集的分離操作。③精餾。藉助迴流來實現高純度和高回收率的分離操作 ,應用最廣泛。對於各組分揮發度相等或相近的混合液,為了增加各組分間的相對揮發度,可以在精餾分離時添加溶劑或鹽類,這類分離操作稱為特殊蒸餾,其中包括恆沸精餾、萃取精餾和加鹽精餾;還有在精餾時混合液各組分之間發生化學反應的,稱為反應精餾。
2.3.1 基本原理

液體的分子由於分子運動有從表面溢出的傾向。這種傾向隨著溫度的升高而增大。如果把液體置於密閉的真空體系中,液體分子繼續不斷地溢出而在液面上部形成蒸氣,最後使得分子由液體逸出的速度與分子由蒸氣中回到液體的速度相等,蒸氣保持一定的壓力。此時液面上的蒸氣達到飽和,稱為飽和蒸氣,它對液面所施的壓力稱為飽和蒸氣壓。實驗證明,液體的飽和蒸氣壓只與溫度有關,即液體在一定溫度下具有一定的蒸氣壓。這是指液體與它的蒸氣平衡時的壓力,與體系中液體和蒸氣的絕對量無關。

將液體加熱,它的蒸氣壓就隨著溫度升高而增大,當液體的蒸氣壓增大到與外界施於液面的總壓力(通常是大氣壓力)相等時,就有大量氣泡從液體內部逸出,即液體沸騰,這時的溫度稱為液體的沸點。顯然沸點與所受外界壓力的大小有關。通常所說的沸點是在0.1MPa壓力下液體的沸騰溫度。例如水的沸點為100℃,即是指在0.1MPa壓力下,水在100℃時沸騰。在其它壓力下的沸點應註明壓力。例如在85.3KPa時水在95℃沸騰,這時水的沸點可以表示為95℃/85.3KPa。

將液體加熱至沸騰,使液體變為蒸氣,然後使蒸氣冷卻再凝結為液體,這兩個過程的聯合操作稱為蒸餾。很明顯,蒸餾可將易揮發和不易揮發的物質分離開來,也可將沸點不同的液體混合物分離開來。但液體混合物各組分的沸點必須相差很大(至少30℃以上)才能得到較好的分離效果。在常壓下進行蒸餾時,由於大氣壓往往不是恰好為0.1MPa,因而嚴格說來,應對觀察到的沸點加上校正值,但由於偏差一般都很小,即使大氣壓相差2.7KPa,這項校正值也不過±1℃左右,因此可以忽略不計。

將盛有液體的燒瓶放在石棉網上,下面用煤氣燈加熱,在液體底部和玻璃受熱的接觸面上就有蒸氣的氣泡形成。溶解在液體內的空氣或以薄膜形式吸附在瓶壁上的空氣有助於這種氣泡的形成,玻璃的粗糙面也起促進作用。這樣的小氣泡(稱為氣化中心)即可作為大的蒸氣氣泡的核心。在沸點時,液體釋放大量蒸氣至小氣泡中,待氣泡的總壓力增加到超過大氣壓,並足夠克服由於液柱所產生的壓力時,蒸氣的氣泡就上升逸出液面。因此,假如在液體中有許多小空氣或其它的氣化中心時,液體就可平穩地沸騰,如果液體中幾乎不存在空氣,瓶壁又非常潔凈光滑,形成氣泡就非常困難。這樣加熱時,液體的溫度可能上升到超過沸點很多而不沸騰,這種現象稱為「過熱」。一旦有一個氣泡形成,由於液體在此溫度時的蒸氣壓遠遠超過大氣壓和液柱壓力之和,因此上升的氣泡增大得非常快,甚至將液體沖溢出瓶外,這種不正常沸騰的現象稱為「暴沸」。因此在加熱前應加入助沸物以期引入氣化中心,保證沸騰平穩。助沸物一般是表面疏鬆多孔、吸附有空氣的物體,如碎瓷片、沸石等。另外也可用幾根一端封閉的毛細管以引入氣化中心(注意毛細管有足夠的長度,使其上端可擱在蒸餾瓶的頸部,開口的一端朝下)。在任何情況下,切忌將助沸物加至已受熱接近沸騰的液體中,否則常因突然放出大量蒸氣而將大量液體從蒸餾瓶口噴出造成危險。如果加熱前忘了加入助沸物,補加時必須先移去熱源,待加熱液體冷至沸點以下後方可加入。如果沸騰中途停止過,則在重新加熱前應加入新的助沸物。因為起初加入的助沸物在加熱時逐出了部分空氣,再冷卻時吸附了液體,因而可能已經失效。另外,如果採用浴液間接加熱,保持浴溫不要超過蒸餾液沸點20ºC,這種加熱方式不但可以大大減少瓶內蒸餾液中各部分之間的溫差,而且可使蒸氣的氣泡不單從燒瓶的底部上升,也可沿著液體的邊沿上升,因而可大大減少過熱的可能。

純粹的液體有機化合物在一定的壓力下具有一定的沸點,但是具有固定沸點的液體不一定都是純粹的化合物,因為某些有機化合物常和其它組分形成二元或三元共沸混和物,它們也有一定的沸點。不純物質的沸點則要取決於雜質的物理性質以及它和純物質間的相互作用。假如雜質是不揮發的,則溶液的沸點比純物質的沸點略有提高(但在蒸餾時,實際上測量的並不是不純溶液的沸點,而是逸出蒸氣與其冷凝平衡時的溫度,即是餾出液的沸點而不是瓶中蒸餾液的沸點)。若雜質是揮發性的,則蒸餾時液體的沸點會逐漸升高或者由於兩種或多種物質組成了共沸點混合物,在蒸餾過程中溫度可保持不變,停留在某一范圍內。因此,沸點的恆定,並不意味著它是純粹的化合物。

蒸餾沸點差別較大的混合液體時,沸點較低者先蒸出,沸點較高的隨後蒸出,不揮發的留在蒸餾器內,這樣,可達到分離和提純的目的。故蒸餾是分離和提純液態化合物常用的方法之一,是重要的基本操作,必須熟練掌握。但在蒸餾沸點比較接近的混合物時,各種物質的蒸氣將同時蒸出,只不過低沸點的多一些,故難於達到分離和提純的目的,只好藉助於分餾。純液態化合物在蒸餾過程中沸程范圍很小(0.5~1℃)。所以,蒸餾可以利用來測定沸點。用蒸餾法測定沸點的方法為常量法,此法樣品用量較大,要10 mL以上,若樣品不多時,應採用微量法。

蒸餾操作是化學實驗中常用的實驗技術,一般應用於下列幾方面:(1)分離液體混合物,僅對混合物中各成分的沸點有較大的差別時才能達到較有效的分離;(2)測定純化合物的沸點;(3)提純,通過蒸餾含有少量雜質的物質,提高其純度;(4)回收溶劑,或蒸出部分溶劑以濃縮溶液。
2.蒸餾操作

加料:將待蒸餾液通過玻璃漏斗小心倒入蒸餾瓶中,要注意不使液體從支管流出。加入幾粒助沸物,安好溫度計。再一次檢查儀器的各部分連接是否緊密和妥善。

加熱:用水冷凝管時,先由冷凝管下口緩緩通入冷水,自上口流出引至水槽中,然後開始加熱。加熱時可以看見蒸餾瓶中的液體逐漸沸騰,蒸氣逐漸上升。溫度計的讀數也略有上升。當蒸氣的頂端到達溫度計水銀球部位時,溫度計讀數就急劇上升。這時應適當調小煤氣燈的火焰或降低加熱電爐或電熱套的電壓,使加熱速度略為減慢,蒸氣頂端停留在原處,使瓶頸上部和溫度計受熱,讓水銀球上液滴和蒸氣溫度達到平衡。然後再稍稍加大火焰,進行蒸餾。控制加熱溫度,調節蒸餾速度,通常以每秒1~2滴為宜。在整個蒸餾過程中,應使溫度計水銀球上常有被冷凝的液滴。此時的溫度即為液體與蒸氣平衡時的溫度,溫度計的讀數就是液體(餾出物)的沸點。蒸餾時加熱的火焰不能太大,否則會在蒸餾瓶的頸部造成過熱現象,使一部分液體的蒸氣直接受到火焰的熱量,這樣由溫度計讀得的沸點就會偏高;另一方面,蒸餾也不能進行得太慢,否則由於溫度計的水銀球不能被餾出液蒸氣充分浸潤使溫度計上所讀得的沸點偏低或不規范。

觀察沸點及收集餾液:進行蒸餾前,至少要准備兩個接受瓶。因為在達到預期物質的沸點之前,帶有沸點較低的液體先蒸出。這部分餾液稱為「前餾分」或「餾頭」。前餾分蒸完,溫度趨於穩定後,蒸出的就是較純的物質,這時應更換一個潔凈乾燥的接受瓶接受,記下這部分液體開始餾出時和最後一滴時溫度計的讀數,即是該餾分的沸程(沸點范圍)。一般液體中或多或少地含有一些高沸點雜質,在所需要的餾分蒸出後,若再繼續升高加熱溫度,溫度計的讀數會顯著升高,若維持原來的加熱溫度,就不會再有餾液蒸出,溫度會突然下降。這時就應停止蒸餾。即使雜質含量極少,也不要蒸干,以免蒸餾瓶破裂及發生其他意外事故。

蒸餾完畢,應先停止加熱,然後停止通水,拆下儀器。拆除儀器的順序和裝配的順序相反,先取下接受器,然後拆下尾接管、冷凝管、蒸餾頭和蒸餾瓶等。

⑤ 下圖裝置中也可用於少量蒸餾水的製取(加熱及固定儀器略)

(1)左邊大試管中要加入幾片碎瓷片,其作用是防止液體暴沸;
故答案為:防止液體暴沸;
(2)該裝置中使用的玻璃導管較長,其作用是冷凝水蒸氣;
故答案為:冷凝水蒸氣;
(3)課本所講的實驗室製取蒸餾水的裝置有:鐵架台(帶鐵圈)、石棉網、酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管、錐形瓶,其中玻璃儀器為:酒精燈、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管、錐形瓶,
故答案為:酒精燈、冷凝管、錐形瓶,

⑥ 蒸餾裝置由哪幾部分組成在安裝時應注意什麼

蒸餾裝置由三個部分組成:加熱氣化部分、冷凝部分、接收部分。

注意:

①減內壓蒸餾時容應用克氏蒸餾頭,帶支管的接液管或使用多頭接液管。

②需用毛細管代替沸石,防止暴沸。

③要求用熱浴加熱,需使用厚壁耐壓的玻璃儀器。

(6)全玻璃蒸餾裝置圖擴展閱讀

原理

利用液體混合物中各組分揮發度的差別,使液體混合物部分汽化並隨之使蒸氣部分冷凝,從而實現其所含組分的分離。是一種屬於傳質分離的單元操作。廣泛應用於煉油、化工、輕工等領域。

其原理以分離雙組分混合液為例。將料液加熱使它部分汽化,易揮發組分在蒸氣中得到增濃,難揮發組分在剩餘液中也得到增濃,這在一定程度上實現了兩組分的分離。

兩組分的揮發能力相差越大,則上述的增濃程度也越大。在工業精餾設備中,使部分汽化的液相與部分冷凝的氣相直接接觸,以進行汽液相際傳質,結果是氣相中的難揮發組分部分轉入液相,液相中的易揮發組分部分轉入氣相,也即同時實現了液相的部分汽化和汽相的部分冷凝。

⑦ 蒸餾裝置的用途有哪些

常壓蒸餾:(一般用於自來水制蒸餾水)
1)主要儀器(針對完整裝置)
a蒸餾燒瓶(液體體積在⅓到⅔之間)
b直形冷凝管:若使用球形冷凝管或蛇形冷凝管,會有餾分殘留在冷凝管中
c牛角管:也叫尾接管、接引管。
d錐形瓶(每階段餾分要用個新的錐形瓶盛接):錐形瓶是接收器的種
e溫度計
f酒精燈
g石棉網(2)溫度計的位置:水銀球位於蒸餾燒瓶的支管口(與下沿相平)處,以測量蒸汽的溫度(此處溫度即為餾分的沸點)。(3)加入沸石(碎瓷片)的目的:防止暴沸。
若忘加沸石應停止加熱,冷卻後補加再繼續實驗。(4)冷凝管中冷凝水進、出水的方向:下口進上口出,與蒸汽形成逆向熱交換。
(5)錐形瓶處不能加塞子,否則容易造成壓強過大產生危險。
減壓蒸餾:部分高沸點的有機化合物常壓下蒸餾往往發生分解、氧化或聚合的物質,對這類物質通常採用減壓蒸餾以降低其沸點。
毛細管的作用是導入空氣,不斷形成小氣泡作為氣化中心,避免液體過熱而產生暴沸。
克氏蒸餾頭的主要用途是作減壓蒸餾的蒸餾頭,便於同時安裝毛細管和溫度計,並防止減壓蒸餾過程中液體因暴沸而沖入冷凝管。
蒸出液接受部分(尾接管+接收器)通常用多尾接液管連接兩個或三個厚壁梨形或圓形燒瓶,在接受不同餾分時,只需轉動接液管,使不同的餾分流入指啶的接受器中,而不中斷蒸餾。
水蒸氣蒸餾:水蒸氣蒸餾法是將水蒸氣通入含有難溶或微溶於水但有定揮發性的有機物形成的混合物中,使該有機物在低於100℃的溫度下,隨著水蒸氣起蒸餾出來的種分離方法(與水形成共沸物)。
注意事項
①水蒸氣發生器上的安全管不宜太短,其下端應接近器底,盛水量約為其容量的1/2,多不超過2/3,常在發生器中加進沸石。
②混合物的體積不超過蒸餾燒瓶容量的1/3,導入蒸氣玻璃管下端伸到接近瓶底。
③蒸餾前將T形管上的活塞打開,當T形管的支管有較多水蒸氣沖出時關閉活塞並通冷凝水。
④在蒸餾過程中,要經常檢查安全管中的水位是否合適,如發現其突然升高,意味著有堵塞現象,應立即打開T形管上的活塞,移去熱源,待故障排除後再行蒸餾。
⑤如發現T形管支管處水積聚過多,超過支管部分,也應打開T形管上的活塞,將水放掉,否則將影響水蒸氣通過。
⑥如果隨水蒸汽揮發餾出的物質熔點較高,在冷凝管中易凝成固體堵塞冷凝管,可調小冷凝水或停止通冷凝水,還可以考慮改用空氣冷凝管。
⑦當餾出液澄清透明,不含有油珠狀的有機物時,即可停止蒸餾,這時也應先打開T形管上的活塞然後移去熱源以防止倒吸。

⑧ 怎麼在家自製簡單的蒸餾裝置

在家自製簡單的蒸餾水的具體制備步驟及材料如下:

材料:你需要准備18L左右容積的不銹鋼鍋、自來水、玻璃碗、圓形烘焙架、鍋蓋、冰塊

1、把一個18L容積左右的不銹鋼鋼鍋裝滿一半左右的自來水。

拓展資料:

蒸餾水是指經過蒸餾、冷凝操作的水,蒸二次的叫重蒸水,三次的叫三蒸水 。低耗氧量的水,加入高錳酸鉀與酸工業蒸餾水是採用蒸餾水方法取得。

蒸餾是一種熱力學的分離工藝,它利用混合液體或液-固體系中各組分沸點不同,使低沸點組分蒸發,再冷凝以分離整個組分的單元操作過程,是蒸發和冷凝兩種單元操作的聯合。與其它的分離手段,如萃取、過濾結晶等相比,它的優點在於不需使用系統組分以外的其它溶劑,從而保證不會引入新的雜質。

自然界中的水都不純凈,通常含有鈣、鎂、鐵等多種鹽,還含有機物、微生物、溶解的氣體(如二氧化碳)和懸浮物等。用蒸餾方法可以除去其中的不揮發組成。用蒸餾法,並配合以下一些措施,可以獲取質量較高的蒸餾水。

1、排去初始餾分(約占原水的20%),因為揮發組分主要集中在初始餾分中。

2、排去殘留部分(約占原水的20%),因為很多不揮發組分集中在殘留水中。

3、添加某些物質以利於蒸餾。例如,添加NaOH,使水中的CO2變成難揮發組分,添加KMnO4可氧化水中的有機物。

⑨ 總有機碳的測定

儀器分析法

方法提要

海水試樣經酸化通氮氣除去無機碳後,用過硫酸鉀將有機碳氧化生成二氧化碳氣體,用非色散紅外二氧化碳氣體分析儀測定。

本方法適用於河口、近岸以及大洋海水中溶解有機碳的測定。

儀器裝置

二氧化碳測定裝置(見圖78.12)。

圖78.12 二氧化碳測定裝置

非色散紅外二氧化碳氣體分析儀。

玻璃轉子流量計量程0~500mL/min。

聚四氟乙烯密封通氣夾具。

全玻璃迴流蒸餾裝置。

玻璃濾器。

玻璃纖維濾膜於450℃灼燒4h。

安瓿瓶10mL,於450℃灼燒4h。

酒精噴燈。

水浴鍋。

試劑

無碳水將蒸餾水盛於全玻璃迴流裝置中,並按每升水加入10gK2S2O8和2mLH3PO4投入少許沸石,加熱迴流4h後,換上全玻璃磨口蒸餾接收裝置,蒸出無碳水,收集中間餾分於充滿氮氣的玻璃具塞瓶中。蒸餾裝置需接一個內裝活性炭和鈉石灰的吸收管,以吸收外界進入二氧化碳和有機氣體。無碳水應在臨用時制備。

高氯酸鎂。

氯化汞。

磷酸。

鹽酸。

過硫酸鉀溶液(40g/L)稱取4g經重結晶處理的K2S2O8溶於100mL無碳水中,加幾滴H3PO4,通氮氣(99.999%)除二氧化碳。臨用時配製。

鹽酸羥胺溶液稱取17.4gNH2OH·HCl溶於500mL0.5mol/LHCl中。

鄰苯二甲酸氫鉀標准儲備溶液1.00mL含1.00mg碳稱取106.3mg鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4,基準試劑,預先在110℃烘2~3h)溶於水後移入50mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,加入少許HgCl2,搖勻。置於冰箱保存。

鄰苯二甲酸氫鉀標准溶液1.00mL含10.0μg碳移取1.00mL鄰苯二甲酸氫鉀標准儲備溶液1.00mg/mL於100mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。此溶液有效期一周。

活性炭在氮氣氛下,於700℃活化4h。

分子篩5A。

鹼石棉。

氮氣純度99.999%。

校準曲線

分別取0.00mL、1.25mL、2.50mL、5.00mL、7.50mL、10.0mL鄰苯二甲酸氫鉀標准溶液於6個25mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。加1滴H3PO4,通氮氣5min除去CO2,去除溶液無機碳的通氮管應插入液體底部。

移取4.00mL上述溶液於10mL安瓿瓶中,加1mLK2S2O8溶液,通氮氣(200mL/min)半分鍾(去除盛有待測溶液安瓿瓶頂部空間無機碳的通氮管口應稍高於液面),立即於酒精噴燈焰上封口(安瓿瓶封口時應將安瓿瓶口與一裝有鹼石棉的玻璃三通管連接,避免外部二氧化碳氣體沾污)。於沸水浴中加熱氧化2h後取出,冷卻至室溫。

將安瓿瓶與聚四氟乙烯密封夾具連接(見圖78.12),待二氧化碳分析儀基線穩定後,用尖嘴鉗夾破安瓿瓶口,立即將不銹鋼導管插入瓶底,通入氮氣(200mL/min)把CO2氣體帶入分析儀,測定相對讀數Ai。其中零濃度吸光度為標准空白A0

以相對讀數(Ai-A0)為縱坐標,相應碳含量(mg/L)為橫坐標,繪制校準曲線。

分析步驟

用玻璃或金屬采樣器採集海水樣,貯存於硬質玻璃瓶中。採集後應立即用whatmanGF/C玻璃纖維濾膜過濾並立即分析。若不能立即分析,試樣應添加少許HgCl2並置於冰箱保存。

量取25mL上述處理的海水樣於25mL樣品瓶中,加幾滴H3PO4,使水樣pH值小於或等於2,通氮氣鼓泡5min,除去樣品中的無機碳。去除溶液無機碳的通氮管應插入液體底部。

以後按繪制校準曲線步驟測定相對讀數Aw

量取25mL水,按海水操作步驟測定試樣空白Ab

根據(Aw-Ab)值從校準曲線上查得海水樣中有機碳的濃度(mg/L)。

注意事項

1)所用玻璃器皿使用前須用H2SO4-K2Cr2O7洗液浸泡1~2d,自來水沖洗後用蒸餾水洗滌,最後用無碳水洗凈。

2)每次測定前需更換鹽酸羥胺溶液和Mg(ClO4)2,以防水氣和氯氣進入分析儀干擾測定。

3)測定時要保持載氣流量恆定。夾安瓿瓶和插入不銹鋼導管的動作應迅速,以免影響測定精密度。

⑩ 揮發性酚的測定

4-氨基安替比林-三氯甲烷萃取光度法

方法提要

被蒸餾出的揮發酚類在pH10.0±0.2和以鐵氰化鉀為氧化劑的溶液中,與4-氨基安替比林反應形成有色的安替比林染料。此染料的最大吸收波長在510nm處,顏色在30min內穩定,用三氯甲烷萃取,可穩定4h並能提高靈敏度,但最大吸收波長移至460nm。

本方法不能區別不同類型的酚,而在每份試樣中各種酚類化合物的組成是不確定的。因此,不能提供含有混合酚的通用標准參考物,本方法用苯酚作為參比標准。

方法適用於海水及工業排污口水體中低於10mg/L酚含量的測定。酚含量超過此值,可用溴化滴定法。檢出限為1.1μg/L。

儀器和裝置

分光光度計。

蒸餾裝置全玻璃,包括500mL玻璃蒸餾器和蛇形冷凝管。如圖78.3所示。

錐形分液漏斗(250mL)。

微量蒸餾燒瓶(100mL)。

空氣冷凝管(可用玻璃管自行彎制)。

水銀溫度計(250℃)。

棕色容量瓶(100mL)。

試劑瓶(125mL),棕色。

試劑

無酚水普通蒸餾水置於全玻璃蒸餾器中,加NaOH至強鹼性,滴入KMnO4溶液至深紫紅色,放入少許無釉瓷片(浮石或玻璃毛細管亦可),加熱蒸餾。棄去初餾分,收集無酚水於硬質玻璃瓶中,或於每升蒸餾水中加入0.2g經280℃活化4h的活性炭粉末,充分振搖後用0.45μm濾膜過濾。

磷酸。

鹽酸。

三氯甲烷或二氯甲烷。

硫酸銅溶液(100g/L)稱取10g硫酸銅(CuSO4·5H2O)溶於水中並稀釋至100mL。

澱粉溶液(10g/L)稱取1.0g可溶性澱粉,盛於200mL燒杯中,加少量水調成糊狀,加入100mL沸水攪拌,冷後加入0.4gZnCl2或0.1g水楊酸防腐。

緩沖溶液(pH=9.8)稱取20g氯化銨(NH4Cl)溶於100mL濃氨水中,此溶液pH為9.8。

4-氨基安替比林溶液(20g/L)稱取2g4-氨基安替比林溶於水中,並稀釋至100mL,貯存於棕色瓶中,置於冰箱內,有效期一周。

鐵氰化鉀溶液(80g/L)稱取8g鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶於水中,並稀釋至100mL。貯存於棕色瓶中,置於冰箱內,可穩定一周。顏色變深時,應重新配製。

溴酸鹽-溴化物溶液c(1/6KBrO3)=0.100mol/L稱取2.784g無水溴酸鉀(KBrO3)溶於水中,加10g溴化鉀(KBr)溶解後稀釋至1000mL。

硫代硫酸鈉標准溶液c(Na2S2O3)=0.0250mol/L。

精製苯酚將苯酚置於50~70℃熱水浴中溶化,小心地移入100mL蒸餾瓶中,用包有鋁箔的軟木塞塞緊,其中插有一支250℃水銀溫度計,蒸餾瓶的支管與空氣冷凝管連接,用一乾燥的錐形燒瓶接受器。蒸餾裝置示意圖78.3所示。電爐加熱蒸餾,棄去帶色的初餾出液,收集182~184℃餾分(無色)密封避光保存。

酚標准儲備溶液ρ(C6H5OH)≈1.00mg/mL稱取1.000g精製苯酚溶於水中,並稀釋至1000mL。

圖78.3 苯酚蒸餾裝置示意圖

通常直接稱取精製苯酚即可配標准溶液,若為非精製苯酚可按下法標定:

移取10.00mL待標定的酚標准儲備溶液,注入250mL碘容量瓶中,加入50mL水、10.00mL0.100mol/LKBrO3-KBr溶液及5mLHCl,立即蓋緊瓶塞,搖勻。避光放置5min後用0.0250mol/LNa2S2O3標准滴定液滴定,至呈淡黃色時,加入1mL10g/L澱粉溶液,繼續滴定至藍色剛好消失為止,記下Na2S2O3標准溶液滴定體積V2。同時用水做試劑空白滴定,消耗Na2S2O3標准溶液體積為V1

按下式計算酚標准儲備溶液的濃度:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:ρf標為酚標准儲備溶液的質量濃度,μg/mL;V1為試劑空白消耗硫代硫酸鈉溶液的體積,mL;V2為酚儲備溶液消耗標准硫代硫酸鈉溶液的體積,mL。

酚標准中間溶液ρ(C6H5OH)=10.0μg/mL移取10.0mL(或相當於10.0mg酚的體積)酚標准儲備溶液(1.00mg/mL),用水稀釋至1000mL,搖勻。當天配製。

酚標准溶液ρ(C6H5OH)=1.00μg/mL移取10.0mL酚標准中間溶液(10.0μg/mL),用水稀釋至100mL,搖勻。臨用時配製。

甲基橙指示液(2g/L)。

水樣保存及處理

酚類化合物易被氧化,應在採集後4h內進行分析。否則,按下述措施予以保護:①水樣收集在玻璃瓶中。②用磷酸將水樣品酸化到pH4.0,以防止酚類化合物分解。③向每升水樣中加入2.0g硫酸銅(CuSO4·5H2O)抑制生物對酚的氧化作用。④在4℃的條件下冷藏水樣,並在采樣後24h之內分析樣品。

校準曲線

分別移取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、7.00mL、10.00mL、15.00mL酚標准溶液(1.00μg/mL),於一系列預先盛有100mL水的250mL分液漏斗中,最後加水至200mL。系列各點含酚濃度分別為0μg/L、2.50μg/L、5.00μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、35.0μg/L、50.0μg/L、75.0μg/L。

向各分液漏斗內加入1.00mLpH=9.8的緩沖溶液混勻。再各加1.0mL20g/L4-氨基安替比林溶液,混勻,加1.0mL80g/L鐵氰化鉀溶液,混勻,放置10min。加10.0mL三氯甲烷,振搖2min,靜置分層,接取三氯甲烷提取液於比色皿中,在波長460nm處,用三氯甲烷作參比,測量吸光度(Ai)。

以吸光度Ai-A0(標准空白)為縱坐標,酚濃度為橫坐標,繪制校準曲線。

分析步驟

水樣前處理。量取200mL水樣(若酚量高可少取水樣),記下體積V,加無酚水至200mL,置於500mL全玻璃蒸餾器中,用(1+9)H3PO4調節pH至4.0左右(以2g/L甲基橙作指示劑,使水樣由橘色變為橙紅色)。加入5mL100g/LCuSO4溶液,放入少許無釉瓷片(浮石或玻璃毛細管),加熱。蒸出150mL左右時,停止蒸餾,在沸騰停止後,向蒸餾瓶內加入50mL左右水,繼續蒸餾,直到收集餾出液(D)大於或等於200mL為止。若樣品已加入H3PO4和CuSO4酸化保存,則可直接蒸餾(若水樣經稀釋則須補加H3PO4和CuSO4)。

試樣的測定。將餾出液(D),全量轉入250mL分液漏斗中,按校準曲線工作步驟加入1.00mLpH=9.8的緩沖溶液等,測量吸光度Aw

同時量取200mL無酚水,按上述步驟操作,測定分析空白吸光度Ab

由(Aw-Ab)查校準曲線或用線性回歸方程計算水樣中揮發酚的濃度。

若是經稀釋後再蒸餾的水樣,則按下式計算其含酚質量濃度:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:ρf樣為水樣中酚質量濃度,μg/L;ρfD為查標准曲線得酚質量濃度,μg/L;V1為餾出液(D)體積,mL;V為量取水樣體積,mL。

注意事項

1)將水樣蒸餾,餾出液清亮,無色,從而消除渾濁和顏色的干擾。鐵(Ⅲ)能與鐵氰酸根生成棕色產物而干擾測定,蒸餾將排除這一干擾。

2)為了防止芳香胺(苯胺、甲苯胺、乙醯苯胺)的干擾,以pH9.8~10.2最合適,因為此范圍內20mg/L苯胺所產生的顏色僅相當於0.1mg/L酚的顏色。

3)游離氯能氧化4-氨基安替比林,還能與酚起取代反應生成氯酚。

4)NH4OH-NH4Cl體系的緩沖液比較穩定,由於增大了溶液NH3的濃度,可以抑制4-氨基安替比林被氧化為安替比林紅的反應。

5)主試劑在空氣中易變質而使底色加深,此外4-氨基安替比林的純度越高,靈敏度越高。如配製的4-氨基安替比林溶液顏色較深時,可用活性炭處理脫色。

6)過硫酸銨[(NH4)2S2O8]可代替鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]。

7)測定酚的水樣必須用全玻璃蒸餾器蒸餾,如用橡皮塞、膠皮管等聯接蒸餾燒瓶及冷凝管,都能使結果偏高和出現假陽性而產生誤差。

8)各種試劑加入的順序很重要,不能隨意更改。

9)停止蒸餾時,須防電爐余熱引起的爆沸,以免將瓶塞沖起砸碎或沾污冷凝管。

10)比色槽在連續使用過程中,宜用氯仿盪洗,蒸發至干。

11)水樣干擾物質的消除。來自水體的干擾可能有分解酚的細菌、氧化及還原物質和樣品的強鹼性條件。在分析前除去干擾化合物的處理步驟中可能有一部分揮發酚類被除去或損失。因此,對一些高污染海水,為消除干擾和定量回收揮發酚類,需要較嚴格的操作技術。

a.氧化劑。水樣中的氧化劑能將酚類氧化而使結果偏低。采樣後取一滴酸化了的水樣於澱粉-碘化鉀試紙上,若試紙變藍則說明水中有氧化劑。采樣後應立即加入硫酸亞鐵溶液或抗壞血酸溶液以除去所有的氧化性物質。過剩的硫酸亞鐵或抗壞血酸在蒸餾步驟中被除去。

b.油類和焦油。如水樣中含有石油製品等低沸點污染物,可使蒸餾液渾濁,某些酚類化合物還可能溶於這些物質中。采樣後用分液漏斗分離出浮油,在沒有CuSO4存在的條件下,先用粒狀NaOH將pH調節至12~12.5,使酚成為酚鈉,以避免萃取酚類化合物。盡快用四氯化碳(CCl4)從水相中提出雜質(每升廢水用40mL四氯化碳萃取兩次),並將pH調到4.0。用三氯甲烷萃取時,須用無酚水作一試劑空白,或先用1g/LNaOH溶液洗滌三氯甲烷,以除去可能存在的酚。二氯甲烷可代替三氯甲烷,尤其在用NaOH提純三氯甲烷溶液形成乳濁液時。

c.硫的化合物。酸化時釋放出H2S能幹擾酚的測定,用H3PO4將水樣酸化至pH4.0,短時間攪拌曝氣即可除去H2S及SO2的干擾。然後加入足夠的CuSO4溶液(100g/L),使樣品呈淡藍色或不再有CuS沉澱產生。然後將pH調到4.0。銅(Ⅱ)離子抑制了生物降解,酸化保證了銅(Ⅱ)離子的存在並消除樣品為強鹼性時的化學變化。

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