挥发酚是一类具有挥发性的酚类化合物,广泛存在于工业废水和生活污水中,对环境和人体健康有较大危害。挥发酚蒸馏实验是测定水样中挥发酚含量的关键步骤,下面将详细介绍其操作步骤。
实验准备
实验前需准备好各类仪器和试剂。仪器方面,全玻璃蒸馏器是核心设备,它包含蒸馏瓶、冷凝管和接收瓶等部件,确保各部件连接紧密且无泄漏。此外,还需准备恒温水浴锅用于控制蒸馏温度,电炉或调压变压器用于加热,以及容量瓶、移液管、锥形瓶等常用玻璃器皿。试剂方面,甲基橙指示剂用于指示酸碱度变化,硫酸溶液(1 + 9)用于调节水样酸度,氢氧化钠溶液(40g/L)用于中和蒸馏出的馏出液,磷酸溶液(质量分数可根据实际需求配置)用于抑制某些干扰物质的挥发。
蒸馏操作
取适量水样置于蒸馏瓶中,一般水样体积为 250mL。加入数滴甲基橙指示剂,用硫酸溶液(1 + 9)调节水样 pH 至 4.0 以下,此时溶液呈橙红色。这一步的目的是使挥发酚以分子状态存在,便于后续蒸馏。
将蒸馏瓶置于恒温水浴锅中,连接好冷凝管和接收瓶。冷凝管下端应插入接收瓶的液面以下,以防止馏出液挥发损失。开启冷凝水,确保水流稳定且冷凝效果良好。
开启电炉或调节调压变压器,缓慢加热蒸馏瓶。控制加热速度,使馏出液以每秒 2 - 5 滴的速度流出。蒸馏过程中要密切观察馏出液的体积,当接收瓶内馏出液接近 250mL 时,停止加热。
馏出液处理
待蒸馏结束后,取下接收瓶,用少量蒸馏水冲洗冷凝管下端,将冲洗液并入接收瓶中。此时,接收瓶中的馏出液即为含有挥发酚的溶液。
向馏出液中加入氢氧化钠溶液(40g/L),调节 pH 至 10 左右,此时溶液呈碱性,挥发酚以酚钠盐的形式存在,便于后续的萃取和测定。
注意事项
在实验过程中,要严格控制水样的 pH 值,因为 pH 值过高或过低都会影响挥发酚的蒸馏效率。加热速度也不宜过快,否则会导致水样暴沸,使部分挥发酚随水蒸气逸出,造成测定结果偏低。同时,要确保冷凝水流量充足,以保证馏出液充分冷却,避免挥发酚的损失。
挥发酚蒸馏实验需要严格按照操作步骤进行,注意各个环节的细节,才能保证实验结果的准确性和可靠性,为后续的水质分析和污染治理提供科学依据。