挥发酚测定中三氯甲烷的回收利用探讨

王 威王 宇韩 枫魏 磊

挥发酚测定中三氯甲烷的回收利用探讨

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三氯甲烷为氯仿的学名，又称“哥罗芳”和“三氯化碳”。为甲烷分子中三个氢原子被氯取代而生成的化合物，分子式CHCl3。常温下为无色透明的重质液体，极易挥发，味辛甜而有特殊芳香气味。20℃在水中的溶解度为0.8g/100ml，微溶于水，溶于乙醚、乙醇、苯等。密度为 1.48g/cm3（液），沸点为61.2℃。

国标法测定水中挥发酚（蒸馏后用4-氨基安替比林分光光度法测定水质中挥发性酚）的操作过程中需要大量使用三氯甲烷，由于三氯甲烷具有较强的生物毒性和强挥发性，且不可燃，如果随意排入环境将对空气和水体造成严重污染，三氯甲烷已被列为生活饮用水水质常规检验项目。因此大量的三氯甲烷废液成为困扰水质分析实验室的一大难题。对实验后的氯仿废液进行提纯回收再利用，不但可以节约开支，更重要的是可以减少环境污染，收到良好的经济效益和社会效益。

1 回收原理、方法及工艺

三氯甲烷的回收主要基于三氯甲烷拥有较低的沸点，因此可以通过蒸馏的方法将三氯甲烷与挥发酚和4-氨基安替比林结合形成的偶氮染料分离，从而得到较为纯净的三氯甲烷。

蒸馏工艺采用硬质玻璃蒸馏烧瓶作为蒸馏容器，采用锥形瓶收集馏分，为防止馏分挥发，在锥形瓶中装入适量纯净水，蒸馏烧瓶和锥形瓶用乳胶管连接，乳胶管出口伸入锥形瓶水面以下。为便于控制温度，采用水浴加热，三氯甲烷沸点为61.2℃，采用逐步升温来选定蒸馏温度，考虑到应该尽量减少馏出液中的杂质，因此应采用尽量低的温度蒸馏。生产实验显示，当温度达到约65℃时，馏出液可以比较顺畅流出，因此选定65℃作为蒸馏温度。观察馏出液发现蒸馏所得的三氯甲烷略有浑浊，在馏出液中投入颗粒活性炭进行吸附，得到澄清的三氯甲烷。当蒸馏烧瓶中所剩废液约为原体积的10%时，停止蒸馏，收集馏分置于分液漏斗中。在分液漏斗下端塞入脱脂棉，将通过脱脂棉分离得到的澄清三氯甲烷收集于棕色试剂瓶中密封备用。

2 产品验证实验

2.1 实验仪器与试剂

T6可见分光光度计；苯酚标准溶液500mg/L；苯酚标准使用溶液1.00mg/L；苯酚标准物质；2%4-氨基安替比林溶液，8%铁氰化钾溶液，临用新配；氨水－氯化铵缓冲溶液（pH=10±0.2）。

2.2 实验方法

挥发酚测定方法采用HJ503-2009规定的标准方法。

2.3 空白实验和工作曲线对比

取16支500ml分液漏斗,分成两组，

图1 工作曲线对比图

表1 标准物质测定结果对比

表2 随机水样测定结果对比

秩一组使用市售分析纯三氯甲烷，一组使用回收的三氯甲烷，分别按照HJ503-2009的要求做挥发酚测定工作曲线。结果见图1。

表3 SPSS秩和检验运行结果

检验统计量

由图1可以看出，两种三氯甲烷所得工作曲线基本一致，没有显著区别。在工作曲线绘制过程中，同时应用两种三氯甲烷测定了空白值。回收和市售分析纯三氯甲烷所得空白平均吸光度分别为0.103和0.096。采用回收三氯甲烷所做空白略高，但均在许可范围之内，且其所做工作曲线斜率也略高，可以认为这是实验误差所致。可见，通过回收所得三氯甲烷可以满足挥发酚测定工作曲线的绘制。

2.4 标准物质测试对比

使用两种三氯甲烷所得工作曲线对已知浓度标准物质进行测定，结果见表1。

由表1可见，使用两种三氯甲烷对比对标准物质进行测定，其结果都是准确的，平行测定的精密度也完全符合实验质量控制要求。

2.5 随机水样测试对比

由于标准物质所含干扰物质较少，为验证回收所得三氯甲烷是否适合用于成分较为复杂的实际水质样本的测定，从而应用于日常工作中，随机选取了日常测定的地表水监测站点10个样品进行对比测定，测定结果见表2。采用统计学上常用的SPSS软件对两组数据进行显著性检验，由于两组数据相当于用两种方法测定了每个样本的同一个值，属于配对数据，但其分布随机，不符合正态分布，因此采用非参数检验中的符号秩和检验（Wilcoxon法）来判断两种三氯甲烷所带来的测定结果差异是否显著，根据SPSS秩和检验结果，查T值临界表，α=0.05时，p=0.759，不能认为两组数据具有显著性差异（SPSS运行结果见表3）。因此可以认为回收所得三氯甲烷可使用于日常的水质检验，其结果是可靠的。

3 结论

通过使用低温蒸馏所得三氯甲烷和市售分析纯三氯甲烷进行挥发酚测定对比试验，分别进行了工作曲线对比、空白值对比、标准物质测试对比，均显示二者结果基本相同。随机抽取10个真实水样分别测定，测定结果通过秩和检验进行分析，结果显示两组数据没有显著性差异，因此认为通过本文采用的低温蒸馏回收所得的三氯甲烷可以代替市售分析纯三氯甲烷，应用于日常水样的测定，其结果是可靠的，这样可以大大节约经费和减少环境污染，有较好的经济效益和社会效益。

4 不足及展望

本研究存在以下遗憾：受实验室仪器设备和技术力量限制，未能对回收所得三氯甲烷的纯度进行直接量化鉴定，在条件具备的情况下应当对三氯甲烷回收工艺的最优运行条件进行研究，比如目前仅凭经验确定最低回收温度为65℃，例如适当提高蒸馏温度，从而获得更快的蒸馏速度，是否可以同时保证回收的质量。目前仅是利用普通的实验室设备进行回收，效率较低，未来还可对高效的三氯甲烷回收设备进行优化设计，设计出可实现一定生产规模的小型化设备

1.河南省水文水资源局 450003 2.新乡水文水资源勘测局 453003）