实验12 工业废水中苯酚含量的测定

实验12 工业废水中苯酚含量的测定

教学目的与要求：

1.掌握KBrO3-KBr标准溶液的配制方法；

2.掌握溴量法测定苯酚的原理和方法；

3.掌握本实验空白实验的实际意义和方法；

4.进一步熟练掌握滴定操作；

5.培养学生的动手操作能力及创新意识。

教学重点与难点：

重点：1.KBrO3-KBr法的原理和方法；

2.培养学生的动手操作能力及创新意识。

难点：1.溴量法测定苯酚的原理和方法；

2.培养学生的动手操作能力及创新意识。

教学方法与手段：板书，学生操作，现场指导。

学时分配：3学时。

教学内容：

苯酚是煤焦油的主要成分之一，是许多高分子材料（酚醛树脂等）、合成染料、医药、农药等方面的主要原料之一。苯酚的生产和广泛应用，不可避免地造成对环境的污染，已经被列入有机污染物的黑名单，因此，苯酚是常规检测的主要项目之一。

问题1：苯酚对人体有什么危害？

侵入途径：吸入、食入、经皮吸收。

健康危害：对皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用，可抑制中枢神经或损害肝、肾功能。

急性中毒：吸入高浓度蒸气可致头痛、头晕、乏力、视物模糊、肺水肿等。误服引起消化道灼伤，出现烧灼痛，呼出气带酚味，呕吐物或大便可带血液，有胃肠穿孔的可能，可出现休克、肺水肿、肝或肾损害，出现急性肾功能衰竭，可死于呼吸衰竭。眼接触可致灼伤。可经灼伤皮肤吸收经一定潜伏期后引起急性肾功能衰竭。

慢性中毒：可引起头痛、头晕、咳嗽、食欲减退、恶心、呕吐，严重者引起蛋白尿。可致皮炎。

问题2：测定苯酚含量的意义？

苯酚具有较强的毒性和致癌作用，她的广泛分布严重威胁人类健康。长期饮用被苯酚污染的水会引起头晕、贫血以及各种神经系统疾病。在污水中苯酚的毒性较大，挥发酚的毒性更大。水中酚含量在0.3mg/L以上时，会引起鱼的逃逸，在含量在1mg/L以上

时，会引起鱼类中毒死亡。因此，准确检测废水中不苯酚的含量具有重要意义。

问题3：测定苯酚含量的方法有哪些？

文献报道的测定废水中苯酚含量的方法主要有：

1、KBrO3-KBr法:方法简便，操作简单，所用仪器设备简单，反应迅速，但以温度影响，并且测定精度不高。

2、液相色谱法：水样前处理繁琐，但干扰少，灵敏度较高。

3、气相色谱法：受技术条件限制，热稳定性差的物质难于用此法分析。

4、电化学氧化法：是一种新方法，在理论研究和实际应用方面比较薄弱。

问题4：KBrO3-KBr法测定苯酚含量的实验原理？

溴酸钾是一种强氧化剂，常用于测定苯酚的含量。方法是利用KBrO3与KBr在酸性介质中反应，生成化学计量的Br2，其反应如下：

BrO3-+5Br-+6H+= 3Br2+3H2O

生成的Br2与苯酚发生取代反应，生成稳定的三溴苯酚白色沉淀，反应式为：

剩余的Br2用过量的KI还原，析出的I2用Na2S2O3标准溶液滴定，其反应是： I2 + 2Na2S2O3=2NaI + Na2S4O6

这里的化学计量关系为：

1mol KBrO33mol Br23mol I26mol S2O32-

1mol C6H5OH 3mol Br23mol I26mol S2O32-

再移取的KBrO3—KBr标液于250mL锥形瓶中，加入25mL水及与测定苯酚时等量的HCl溶液和KI溶液，按测定手续测定空白值。由此空白值计算出C(Na2S2O3)。

Na2S2O3溶液的浓度是在与测定苯酚相同的条件下进行标定的，这样可以减少误差。此误差是因Br2易挥发等因素所引起的，故加入KBrO3—KBr标液在酸性介质中反应生成化学计量的游离的Br2，过量的KI与之作用，置换出I2，析出的I2用Na2S2O3滴定。

反应中产生的Br2不能用Na2S2O3直接滴定，因为Br2比I2的氧化能力强得多，Br2将S2O32-不定量得氧化为SO42-。所以不能直接用S2O32-滴定析出的Br2，而要加KI使之转化为I2，再与S2O32-定量反应。

问题5：实验中所需的仪器和试剂有哪些？

1. 0.0017mo l·L-1 KBrO3-KBr溶液：

称取1.67克KBrO3+6克KBr于烧杯中，加入适量蒸馏水，使其溶解，移入至500毫升容量瓶中,混匀备用。

2. 6 mo l·L-1 HCl溶液。

3. 10%KI溶液。

4. 0.2%淀粉溶液。

5. K2Cr2O7：2.4516克+水全溶，转移到500毫升容量瓶中。

6. 0.05 mo l·L-1 Na2S2O3溶液:5克配400mL。

7.工业废水样品。（实验室模拟配制苯酚溶液：0.5克苯酚+10mL10%的NaOH+水全溶，转移到500毫升容量瓶中。）

问题6：实验的具体步骤是？

1、配制KBrO3-KBr溶液（0.001700mo l·L-1）：

称取1.67克KBrO3+6克KBr于烧杯中，加入适量蒸馏水，使其溶解，移入至500毫升容量瓶中,混匀备用。（8人用）

2、配制模拟含苯酚的废水溶液：0.5g的苯酚，加入2g氢氧化钠，加入适量蒸馏水，使其溶解，移入至500毫升容量瓶中,混匀备用。（8人用）

3、配制K2Cr2O7溶液（0.01667mo l·L-1）：2.4516克+水全溶，转移到500毫升容量瓶中。（8人用）

4、配制Na2S2O3溶液（0.05mo l·L-1）：称取5克Na2S2O3配400mL。

5、标定Na2S2O3溶液的浓度：移取K2Cr2O7基准试剂10mL于250毫升碘量瓶中，加入5毫升10%的KI溶液及5毫升1 mo l·L-1 H2SO4溶液,盖上瓶塞，摇匀后于暗处放置5分钟加水约30毫升，用待标定的Na2S2O3溶液滴定至黄绿色，加入0.2%淀粉溶液3毫升，继续滴定至深兰色变为亮绿色,即为终点。

4.苯酚含量测定

(1) 测定实验:用移液管吸取苯酚试液10.00毫升，置于250毫升碘量瓶中，再用移液管吸取10.00毫升KBrO3-KBr溶液放入碘量瓶中，加入10毫升6 mo l·L-1 HCl,迅速加盖水封，立即摇动1~2分钟，再静置5分钟,加入10% KI 10毫升, 迅速加盖摇匀,用少量水冲洗瓶盖及瓶上附着物。然后，用0.05 mo l·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈黄色，加入淀粉溶液3毫升，继续滴定至溶液的兰色退掉即为终点。记下Na2S2O3标准溶液的用量为V。

(2) 空白试验：准确吸取10.00mL KBrO3-KBr标准溶液加入250mL碘量瓶中，并加入10mL去离子水及10mL6 mo l·L-1 HC溶液，迅速加塞振荡1～2分钟，再避光静置5