环境化学实验讲义

前言环境化学实验是为进一步深化《环境化学》课程讲授的基本知识，掌握研究环境化学问题的基本方法和手段，提高实验数据科学分析能力和实验技能，使学生具备初步的独立科研能力。?依据新的环境化学实验教学大纲，本环境化学实验课程共包括4个实验，内容

开展该方面的研究具有重要意义。

编者张凤君

目录

实验一天然水中油类的紫外分光光度法测定 (1)

实验二有机物的正辛醇—水分配系数 (3)

实验三苯酚的光降解速率常数 (6)

实验四土壤对铜的吸附 (10)

实验一天然水中油类的紫外分光光度法测定

一、实验目的

加深对环境中油类污染的认识，掌握油类的分析方法和技术，学会使用紫外分光光度计。

四、实验步骤

1.标准曲线绘制：把油标准储备液用石油醚稀释为每毫升含0.100 mg油的标准液。向7个10 mL比色管中依次加入油标准液0,0.5 mL,1.0 mL,

2.0 mL,5.0 mL,7.0 mL,10.0 mL，用石油醚稀释至刻线。最后在波长256 nm处，用1 cm石

英比色皿，以石油醚为参比液测定标准系列的吸光度，并绘制标准曲线。

2.将水样500 mL全部倾入1000 mL分液漏斗中，加入5 mL（1+1）硫酸（若水样取样时已酸化，可不加）及20 g氯化钠，加塞摇匀，用15 mL石油醚洗采样瓶，并把此洗液移入分液漏斗中，充分振荡 2 min（注意放气），静置分层。把下层水样放入原采样瓶中，上层石油醚放入25 mL容量瓶中，再加入10 mL

3.为了保存水样，采集样品之前，可向瓶里加入硫酸[每升水样加5 mL（1+1）硫酸]，使水样pH<2，以抑制微生物活动，于低温下（<4℃）保存。在常温下，样品可保存24 h。

实验二有机物的正辛醇—水分配系数

）是指平衡状态下化合物在正辛醇和有机化合物的正辛醇—水分配系数（K

OW

水相中浓度的比值。它反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力，是描述有机化合物在环境中行为的重要物理化学参数，它与化合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子密切相关。通过对某一化合物分配系数的测定，可提供该化合

c

——平衡时有机化合物在水相中的浓度。

w

本实验采用振荡法使对二甲苯在正辛醇相和水相中达平衡后，进行离心，测定水相中对二甲苯的浓度，由此求得分配系数。

——起始时有机化合物在正辛醇相中的浓度；

式中：c

o

c

w

——平衡时有机化合物在水相中的浓度；

V

O 、V

W

——分别为正辛醇相和水相的体积。

三、仪器与试剂

1.仪器

（3）对二甲苯：分析纯。

四、实验步骤

1.标准曲线绘制

称取1.00 mL对二甲苯于10 mL容量瓶中，用乙醇稀释至刻度，摇匀。取该溶液0.10 mL于25 mL容量瓶中，再用乙醇稀释至刻度，摇匀，此时浓度为400μL/L。在5只25 mL容量瓶中各加入该溶液1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL，用水稀释至刻度、摇匀。在紫外分光光度计上用波长227 nm处，以水为参比，测定吸光度值。利用所测得的标准系列的吸光度值对浓度作图，绘

出空气，在水相中已吸取足够的溶液时，迅速抽出注射器。卸下针头后，即可获得无正辛醇污染的水相。

五、数据处理

1.根据不同时间化合物在水相中的浓度，绘制化合物平衡浓度随时间的变化

曲线，由此确定实验所需的平衡时间。

2.利用达到平衡时化合物在水相中的浓度，计算化合物的正辛醇—水分配系数。

六、思考题

因此，研究天然水中酚的降解对控制其污染是很有意义的。

一、实验目的

测定苯酚在光作用下的降解速率，并求得速率常数。

二、实验原理

溶于水中的有机污染物，在太阳光的作用下分解，不断产生自由基，具体过程如下：

RH→H?+R?

除自由基外，水体中还存在有单态氧，使得天然水中的有机污染物不断地被

c

本实验在含苯酚的蒸馏水溶液中加入H

2O

2

，模拟含酚天然水进行光降解实

验。苯酚的测定是根据在氧化剂铁氰化钾存在的碱性条件下苯酚与4—氨基安替比林反应，生成橘红色的吲哚酚安替比林染料，其水溶液呈红色，在510nm处有最大吸收。在一定浓度范围内，苯酚的浓度与吸光度值成线性关系。

三、仪器与试剂

1.仪器

（1）可见分光光度计。

（2）磁力搅拌器。

（6）0.36% H

2O

2

溶液：取浓H

2

O

2

溶液3.0 mL稀释至250 mL。

（7）待降解苯酚溶液：取1000 mg/L的苯酚标准储备液10.0 mL于500 mL 容量瓶中，用二次水稀释至刻度，摇匀待用。该待降解苯酚溶液准备两份。四、实验步骤

1.标准曲线绘制

分别取50 mg/L的苯酚标准中间液0、0.50 mL、1.00 mL、1.50 mL、2.00 mL和2.50 mL于25 mL容量瓶中，加少量二次水，然后加入0.5 mL缓冲液，1.0 mL 4—氨基安替比林溶液，混匀。再加入1.0 mL铁氰化钾溶液，彻底混匀，最后用二次水定容至25 mL。放置15 min后，在分光光度计上，于510 nm波长处，

2

（4）对其中另一个烧杯内的水样，每隔30 min取一次样，每次取10.0 mL，共取4次样（即分别在t=0、30 min、60 min、90 min时取样）。分别置于有编号的干燥50 mL小烧杯中。用紫外分光光度计扫描样品的紫外吸收光谱。用TOC 测定仪测定样品的TOC值。

五、数据处理