水中苯系物的揮發(fā)速率

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：水中苯系物的揮發(fā)速率實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私庥袡C(jī)污染物的揮發(fā)過(guò)程及其規(guī)律，學(xué)會(huì)測(cè)定有機(jī)物質(zhì)揮發(fā)速率的實(shí)驗(yàn)方法。了解影響有機(jī)污染物揮發(fā)速率的有關(guān)因素。實(shí)驗(yàn)原理：溶于水中的有機(jī)污染物，在太陽(yáng)光的作用下分解，不斷產(chǎn)生自由基，具體過(guò)程如下：RH=H?+R?除自由基外，水體中還存在有單態(tài)氧，使得天然水中的有機(jī)污染物不斷地被氧化,最終生成CO、CH和HO等。因此，光降解是天然水體有機(jī)污染物的自凈途徑之一。242天然水體中有機(jī)污染物的光降解速率，可用下式表示：dc-—=Kc[O]dtXc-天然水中苯酚的濃度;[O]-天然水中的氧化基團(tuán).X上式積分得：clno=K[O]t=K'tcxcO—天然水中苯酚的濃度；c—時(shí)間為t時(shí)測(cè)得苯酚的濃度；[Ox]—天然水中的氧化基團(tuán)。一般是定值，認(rèn)為其在反應(yīng)過(guò)程中度維持不變。K'—所得到的衰減曲線的斜率。繪制ln(cO/c)-1關(guān)系曲線，即可求得K',即光降解速率常數(shù)。本實(shí)驗(yàn)在含苯酚的蒸餾水溶液中加入h2O2,模擬含酚天然水進(jìn)行光降解實(shí)驗(yàn)。苯酚的測(cè)定是根據(jù)氧化劑鐵氰化鉀存在的堿性條件下，苯酚與4-氨基安替比林反應(yīng)，生成橘紅色的吲哚酚安替比林染料，其水溶液呈紅色，在波長(zhǎng)510nm處有最大吸收。在一定濃度范圍內(nèi)，苯酚的濃度與吸光度值成線性關(guān)系。實(shí)驗(yàn)儀器和試劑：1?儀器紫外分光光度計(jì)。雙門(mén)分析天平。不銹鋼盤(pán)：直徑12mm、高10mm。培養(yǎng)皿：直徑20mm容量瓶：5mL,10mL,250mL。試劑苯：分析純。甲苯：分析純。甲醇：分析純。實(shí)驗(yàn)步驟：1?純物質(zhì)揮發(fā)速率的測(cè)定用直徑12mm、高10mm的不銹鋼盤(pán)作為樣品容器，分別加入足夠的待測(cè)物質(zhì)(苯、甲苯)以減少器壁高度的影響。將容器置于分析天平上，將天平兩邊門(mén)打開(kāi)，以免蒸氣飽和。每隔30s讀取重量1次，共測(cè)10次，同時(shí)量出容器的截面積。溶液中有機(jī)污染物揮發(fā)速率的測(cè)定：儲(chǔ)備液的配制：準(zhǔn)確稱(chēng)取苯和甲苯0.1g，分別置于2個(gè)10mL的容量瓶中，用甲醇稀釋到刻度。溶液濃度為10mg/mL。中間液的配制：取上述儲(chǔ)備液各5mL分別置于2個(gè)250mL的容量瓶中，用水稀釋至刻度。溶液濃度為200mg/L。標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：分別取苯中間液0.25、0.5、1.0、1.5和2.0mL于10mL的容量瓶?jī)?nèi)，用水稀釋至刻度。其濃度分別為5、10、20、30和40mg/mL。將該組溶液用紫外分光光度計(jì)于波長(zhǎng)205nm處測(cè)定吸光度，以吸光度對(duì)濃度作圖，可得到苯的標(biāo)準(zhǔn)曲線。按同樣的方法繪制甲苯的標(biāo)準(zhǔn)曲線，測(cè)定波長(zhǎng)仍然為205nm。將剩余的苯和甲苯的中間液分別倒入2個(gè)玻璃培養(yǎng)皿內(nèi)，量出溶液高度，并記錄溫度。讓其自然揮發(fā)，每隔10min取樣一次，每次取0.5mL，用水定容至5mL，測(cè)定吸光度，共測(cè)10個(gè)點(diǎn)。量出玻璃培養(yǎng)皿的面積。數(shù)據(jù)處理或作業(yè)：1?求純物質(zhì)的揮發(fā)量（Q）WQ=LA?t根據(jù)純物質(zhì)的揮發(fā)損失量（W）和揮發(fā)容器的面積（A）及時(shí)間（t）可求出Q的平均值,思考題：比較苯和甲苯的揮發(fā)速率的大小并說(shuō)明原因。答：硝化反應(yīng)的活性（速率）：間二甲苯〉對(duì)二甲苯〉甲苯〉苯甲基對(duì)苯環(huán)是活化基團(tuán)，所以甲基越多,越容易發(fā)生環(huán)上取代反應(yīng)。間二甲苯的兩個(gè)甲基同時(shí)活化2,4,6號(hào)位,活化強(qiáng)度高;而對(duì)二甲苯的兩個(gè)甲基分別活化2,6和3,5號(hào)位,沒(méi)有同時(shí)活化任何一個(gè)部位.所以間二甲苯的活性比對(duì)二甲苯高。在笨的同系物中，每增加一個(gè)-CH2,沸點(diǎn)增加20—30°c.所以甲苯沸點(diǎn)高，蒸發(fā)熱高4.11kj/mol,揮