VFA(挥发性脂肪酸)的测定
挥发性脂肪酸的测定——5种方法
5 VFA的滴定法分析（1）原理本法原理是将废水以磷酸酸化后，从中蒸发出挥发性脂肪酸，再以酚酞为指示剂用NaOH溶液滴定馏出液。
废水中的氨态氮可能对测定形成干扰，因此应当首先在碱性条件下蒸发出氨态氮，如果要同时测定氨态氮，以硼酸溶液吸收后滴定之。
因此此法可用于氨态氮和VFA的联合测定。
（2）药品①10%NaOH溶液②NaOH标准溶液，0.1000mol/l③10%磷酸溶液，取70ml密度1.7mg/cm3的磷酸用水稀释至1L。
④酚酞指示剂，1%的乙酸溶液。
（3）测定步骤于蒸馏瓶中放入50—200ml待测废水，其VFA含量不超过30mmol。
如水样体积不足100ml，可以蒸馏水稀释至100ml。
放入几滴酚酞指示剂。
加入10%NaOH溶液，使溶解呈碱性，并使NaOH略过量。
开始蒸馏，至蒸馏瓶中剩余的液体为50—60ml为止。
用蒸馏水将蒸馏瓶剩余液体稀释至原来的体积，用10ml10%的磷酸酸化，在接受瓶中放入10ml蒸馏水并使接受瓶与蒸馏瓶上的冷凝管连接，导入管应浸入接受瓶的液面以下。
蒸馏至瓶中液体为15—20ml为止。
待蒸馏瓶冷却后，加入50ml蒸馏水再次蒸馏，至剩余10—20ml液体为止。
为了除去二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等干扰物，可向馏出液中通入高纯氮气10—15min，然后加入10滴酚酞，用NaOH标准溶液滴定至淡粉色不消失为止。
（4）计算挥发性脂肪酸含量计算如下：VFA=V (NaOH)*C*1000/Vs (mmol/L)式中：V(NaOH)-----滴定消耗的NaOH标准溶液的体积，ml;c ------ 滴定消耗的NaOH标准溶液的准确浓度，mol/L;挥发性脂肪酸(VFA)的测定挥发性脂肪酸是厌氧硝化过程的中间产物，甲烷菌主要利用VFA形成甲烷，只有少部分甲烷由CO2和H2生成。
VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化，较高的VFA浓度对甲烷菌有抑制作用。
实验7污泥中挥发性脂肪酸的测定
实验三污泥中挥发性脂肪酸的测定一、实验目的挥发性脂肪酸（VFA)包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸及它们的异构体，在VFA测定中，其单位常换算为按乙酸计，以mg/L表示。
常用的测定方法有滴定法和气相色谱分析法。
通过本实验将掌握滴定法测定污泥中VFA的方法。
二、实验原理VFA的含量是污染性质的一项重要指标，如新鲜污泥中的脂肪酸含量为10~30mg/L。
消化正常的污泥，其中脂肪酸的含量只有1~5mg/L。
VFA在酸性条件下，经加热蒸馏随水蒸汽逸出，用水蒸汽吸收并用NaOH滴定。
三、实验仪器及试剂1、实验仪器（1）圆底烧瓶；（2）玻璃导管；（3）锥形瓶；（4）电炉。
2、实验试剂（1）磷酸或硫酸；（2）酚酞指示剂；（3）蒸馏水；（4）0.1mol/L的NaOH。
四、实验步骤1、样品的制备移取50mL污泥离心上清液于500mL圆底烧瓶中，加50mL蒸馏水，再加2mL 磷酸或2mL硫酸。
接好玻璃导管，将橡胶塞塞严。
导管一头接烧瓶口，另一头接冷凝管，冷凝管下面导管插入盛有25mL蒸馏水作为吸收液的250mL锥形瓶中。
2、样品的标定加热蒸馏至烧瓶刻度的20mL左右，停止加热使其冷却。
再加入50mL蒸馏水继续蒸馏至烧瓶刻度的25mL 左右。
取下锥形瓶，在电炉上加热至沸，趁热加10滴酚酞指示剂，用0.1mol/L 的NaOH 滴定，记录用量。
挥发性脂肪酸测定实验记录如表3-3所示。
表3-3 挥发性脂肪酸测定实验记录表 序号 氢氧化钠溶液浓度/(1-∙L mol ) 滴定消耗氢氧化钠体积/mL水样体积/mL 挥发性脂肪酸含量/(1-∙L mg ) 1233、数据处理挥发性脂肪酸含量L （mg/L)=100021⨯V cV （3-7） 式中 c ——氢氧化钠溶液浓度，mol/L ；V 1——滴定消耗氢氧化钠体积，mLV 2——水样体积，mL 。
五、讨论（1)在污泥的两相厌氧消化中，如何有效控制挥发性脂肪酸？（2)自行了解气相色谱法测定VFA 的方法，有条件可以进行操作。
挥发性脂肪酸VFA测定步骤与方法
挥发性脂肪酸的测定一、GC（Gas chromatograph）工作条件仪器：GC-14B型气相色谱仪（日本岛津公司）毛细柱：NUKOLTM Capillary Column ( Supelco )；Column No.34292-07B30m×0.32mm×0.25μm film thickness气相色谱仪参数：色谱柱采用毛细吸管柱，柱温130℃，汽化温度180℃，采用氢离子火焰检测器，检测温度180℃，载气为氮气，压力为60 KPa，氢气压力为50 KPa，氧气压力50 KPa，灵敏度（档）为101，衰减 3.0二、样品制备1．试剂制备（1）配制25%w/v 的偏磷酸溶液，将25g偏磷酸溶在100mL双蒸水中（2）巴豆酸的配制，在100ml的偏磷酸溶液中加入0.6464g的巴豆酸，定容到100mL。
（可先用80 ml双蒸水，加热溶解偏磷酸，然后定容至100 ml）（3）标准样品，准确称取色谱标准级乙酸0.9100 g、丙酸0.3700 g、丁酸0.1765 g、异丁酸0.1765g、戊酸和异戊酸分别为0.1985g，分别溶于双蒸水中，再各自定容至100 mL。
2．样品制备(1) 发酵液取（或过滤瘤胃液）VFA测定1ml样品到离心管中，再加入0.2 ml的偏磷酸巴豆酸混合溶液，－20℃冰箱保存过夜，解冻后12000rpm离心5min，取上清液保存，测定前再12000rpm离心5min(或少许通过0.22μm针式滤器，滤液直接进样用 1.0微升微量进样器瞬时注入色谱仪，进样量为0.2－1.0μL。
(2) 食糜及粪样VFA测定取1g置于离心管中，加入5－10倍的双蒸水，混合均匀。
取1mL上清夜，加偏磷酸巴豆酸0.2mL/mL。
其它步骤同上。
3．保留时间的确定与样品处理相同，在 1 ml标准样品中加入0.2mL偏磷酸与巴豆酸的混合样，上样测出乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸的保留时间。
挥发性脂肪酸VFA测定步骤与方法
挥发性脂肪酸的测定一、GC ( Gas chromatograph )工作条件仪器：GC-14B型气相色谱仪(日本岛津公司)毛细柱：NUKOLTM Capillary Column ( Supelco ) ；ColumnNO.34292-07B30m X 0.32mm X 0.25 阿film thickness气相色谱仪参数：色谱柱采用毛细吸管柱，柱温130 C,汽化温度180 C,采用氢离子火焰检测器，检测温度180 C,载气为氮气，压力为60 KPa，氢气压力为50 KPa，氧气压力50 KPa，灵敏度(档) 为101，衰减3.0二、样品制备1 .试剂制备(1)配制25%w/v 的偏磷酸溶液，将25g偏磷酸溶在100mL双蒸水中(2)巴豆酸的配制，在100ml的偏磷酸溶液中加入0.6464g的巴豆酸，定容到100mL。
(可先用80 ml双蒸水，加热溶解偏磷酸，然后定容至100 ml )(3 )标准样品，准确称取色谱标准级乙酸0.9100 g、丙酸0.3700 g、丁酸0.1765g、异丁酸0.1765g、戊酸和异戊酸分别为0.1985g，分别溶于双蒸水中，再各自定容至100 mL。
2. 样品制备(1)发酵液取(或过滤瘤胃液)VFA测定1ml样品到离心管中，再加入0.2 ml的偏磷酸巴豆酸混合溶液，-20 C冰箱保存过夜，解冻后12000rpm 离心5min，取上清液保存，测定前再12000rpm 离心5mi n(或少许通过0.22 ^m针式滤器，滤液直接进样用1.0微升微量进样器瞬时注入色谱仪，进样量为0.2 — 1.0 ^L。
⑵食糜及粪样VFA测定取1g置于离心管中，加入5 —10倍的双蒸水，混合均匀。
取1mL上清夜，加偏磷酸巴豆酸0.2mL/mL 。
其它步骤同上。
3. 保留时间的确定与样品处理相同，在1 ml标准样品中加入0.2mL偏磷酸与巴豆酸的混合样，上样测出乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸的保留时间。
VFA测定
VFA含量测定采用比色测定法[124]。
测定原理：含挥发性脂肪酸的样液，在加热条件下，与酸性乙二醇作用生成脂，此脂再与羧胺反应，形成氧肟酸。
在高铁试剂存在下，氧肟酸可以转化为高铁氧肟酸的棕红色络合物，其颜色的深浅在一个较大的范围内与反应初始物—挥发性脂肪酸的含量成正比。
故可以用比色法测定。
测定方法Ⅰ、试剂1:1硫酸：浓硫酸加至同体积的蒸馏水中稀释配置；酸性乙二醇试剂：取30.0 ml乙二醇与4.0 ml配置的稀硫酸混合；4.5 mol·L-1NaOH：称量180 g NaOH溶于蒸馏水中，冷却后用蒸馏水定容至1 L；10%的硫酸羟胺溶液：称取硫酸羟胺10.0 g溶于100 ml蒸馏水中；羟胺试剂：量取20.0 ml 4.5 mol·L-1NaOH溶液与5.0 ml 10%的硫酸羟胺溶液相混合；酸性氯化铁试剂：将20.0 g FeCl3·6H2O溶于500 ml蒸馏水中，准确加入20.0 ml 浓硫酸，以蒸馏水稀释至1 L。
Ⅱ、定程序①乙酸标准液的配置：准确称取乙酸（分析纯，比重1.045，含量99.0%）1.010 g，以蒸馏水稀释至100 ml，此溶液含乙酸10 mg／ml；准确吸取乙酸标准溶液5.0，10.0，15.0，20.0，25.0 ml，分别置于100 ml容量瓶中，以蒸馏水定容，摇匀，即得500，1000，1500，2000，2500（ppm）的标准系列液；②标准曲线的绘制：分别吸取上述标准系列液0.5 ml分置于试管中（12.5×1.5 cm），每瓶中加入1.7 ml酸性乙二醇试剂，充分混匀，于沸水中加热3 mins，后立即以冷水冷却，再加入2.5 ml羟胺试剂，充分摇匀，然后全部加入装有10 ml酸性氯化铁试剂的25 ml容量瓶中，充分振荡摇匀，以蒸馏水定容。
用72型分光光度计以500 nm波长测定其OD值。
绘制标准曲线，乙酸的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标。
挥发酸的测定方法-磷酸法
挥发性脂肪酸(VFA)的测定挥发性脂肪酸是厌氧硝化过程的中间产物，甲烷菌主要利用VFA 形成甲烷，只有少部分甲烷由CO 2和H 2生成。
VFA 在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化，较高的VFA 浓度对甲烷菌有抑制作用。
VFA 包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸及它们的异构体，在运转良好的反应器中，乙酸比例较高，反应器不好时，甲酸、丙酸浓度升高。
在VFA 测定中，其单位常换算为按乙酸计，以mg/L 表示。
常用的测定方法有：滴定法和气相色谱分析法滴定法测VFA ：1、原理将废水酸化后，从中蒸馏出挥发性脂肪酸，再以酚酞为指示剂用氢氧化钠滴定馏出液。
废水中的氨态氮先在碱性条件下蒸馏出。
2、仪器：50ml 碱式滴定管、锥形瓶、带磨口的具支蒸馏烧瓶（500ml ）、与烧瓶配套的蛇形冷凝管、橡胶导管、电炉试剂：(1)10%氢氧化钠：10g 氢氧化钠溶于水,稀至100ml 。
(2)10%磷酸溶液：取70ml 浓磷酸稀释至1L 。
(3)酚酞指示剂：称取酚酞溶于50ml 95%的乙醇中,用水稀释至100ml 。
(4)氢氧化钠标准溶液L)：称取60g 氢氧化钠溶于50ml 水中，转入聚乙烯瓶中静置24h ，吸取上层清夜约置于1000ml 容量瓶中,稀释至标线。
标定：称取在105-110℃干燥过的基准试剂(邻)苯二甲酸氢钾约（称准至）,置于250ml 锥形瓶中，加无二氧化碳水100ml 使之溶解，加入4滴酚酞指示剂，用待标定的氢氧化钠标液滴定至浅红色为终点，同时，用无二氧化碳水做空白滴定。
计算：()23.2041000)L /(01⨯-⨯=V V m mol 氢氧化钠标液浓度 m -苯二甲酸氢钾的质量(g); 0V —滴定空白时消耗氢氧化钠标液的量(ml)1V —滴定苯二甲酸氢钾时消耗氢氧化钠的量(ml);—苯二甲酸氢钾的摩尔质量(g/L)3、实验步骤(1)于蒸馏烧瓶中加入100ml 待测水样，几粒玻璃珠，加入几滴酚酞指示剂，然后加入10%氢氧化钠溶液使使水样呈碱性（溶液出现红色），并使氢氧化钠略过量。
VFA的测定方法及标准曲线
VFA的测定方法及标准曲线
VFA测定的方法
指标挥发性脂肪酸VFA，包含乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、异戊酸、正戊酸
检测方法液相色谱法
分析仪器高效液相色谱仪，HPLC （Agilent 1200, 安捷伦科技有限公司，美国）
检测条件流动相：%稀磷酸，流速mL min-1；
检测器：紫外检测器，波长=210 nm；
分析柱：Shodex RSpak KC-811 有机酸专用分析柱（6 μm, 8× 300 mm）+ KC-G 保护住（10 μm, 6× 50 mm），柱温箱恒定55℃；
进样：自动进样器进样，进样量20 μL；
定量：基于峰面积的外标法。
样品处理：过μm水相滤膜后转移至棕色自动进样瓶。
注：乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、异戊酸、正戊酸出峰时间分别为、、、、、。
实验仪器
高效液相色谱仪（Agilent 1200,）
VFAs标准系列配置
选取分析纯或色谱纯的乙酸、丙酸、异丁酸、正丁酸、异戊酸、正戊酸六种标准品。
首先配置5g/L的标准储备液
然后再配制VFAs标准系列
VFAs标线
通过对标准样品的VFAs测定，做出VFAs的标准曲线。
整理后的数据
做出标准曲线
注：纵坐标为浓度（mg/L），横坐标为峰面积。
VFA 测定方法
挥发性脂肪酸（VFA）分析化验方法目的：提供有关有机物厌氧降解过程中最适于甲烷菌的最佳环境条件的资料，动态调节厌氧处理系统以确保厌氧生化降解过程的顺利进行。
原理：挥发性脂肪酸和醇类可在酸性介质中水蒸汽蒸馏法蒸馏分离，用煮沸法驱除滤液中的二氧化碳，再用氢氧化钠滴定，以酚酞作指示剂。
化学试剂的配制和标定：1.酚酞指示剂：将0.5g酚酞溶入50ml95％的乙醇中，再加蒸馏水稀释至100毫升。
2.氢氧化钠溶液：浓度大约为0.1mol/la).称取4克分析纯的氢氧化钠固体于100ml的烧杯中，加入约50ml蒸馏水溶解，溶解完全后转移至100ml的容量瓶中，用蒸馏水定容至1000ml,摇晃均匀，浓度标记为：N mol/l。
b).准确称取0.2g于105℃电烘箱中预先烘干至恒重的工作基准试剂邻苯二甲酸氢钾，精确至小数点后四位，即天平的精确度，记为X1，加50ml无二氧化碳的蒸馏水（普通蒸馏水加热至沸腾5分钟冷却后备用）溶解，加5滴酚酞指示剂，用配制好的氢氧化钠溶液滴定至溶液呈粉红色，并保持30秒，记录所用的氢氧化钠溶液的毫升数，精确至小数点后两位。
记为：L1，以50ml无二氧化碳的蒸馏水做空白，记录氢氧化钠的毫升数，精确至小数点后两位，记为：L2。
等当量关系为：（L1-L2）*N/1000=X1/204.223其中：204.233为邻苯二甲酸氢钾（ KHP）的分子量（可参照所购化学药品标签上所标注的分子量值）计算出氢氧化钠的浓度为：N = X1*1000÷204.223*(L1-L2)(mol/l)3.浓磷酸：分析纯浓磷酸实验室操作步骤：1．取50ml样品水样放入消化管中，加入5ml浓磷酸，轻轻摇晃均匀，用蒸馏器进行蒸馏，以500ml的锥形瓶为容器，弃用开始馏出的5ml,待蒸馏液200ml后停止蒸馏，将蒸馏液置于电炉煮沸5分钟后取下自然冷却至室温。
2．加5滴酚酞指示剂，用已标定的氢氧化钠溶液滴定，终点为粉红色。
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关于挥发性脂肪酸（VFA）的测定
--碳酸氢盐碱度和VFA分析的联合滴定法
挥发性脂肪酸（VFA）是厌氧消化过程的重要中间产物，甲烷菌主要利用VFA 形成甲烷，只有少部分甲烷由CO2和H2生成。
但CO2和H2的生成也经过高分子有机物形成VFA的中间过程。
由此看来，形成甲烷的过程离不开VFA的形成，但是VFA在厌氧反应器中的积累能反映出甲烷菌的不活跃状态或反应器操作条件的恶化，较高的VFA（例如乙酸）浓度对甲烷菌有抑制作用。
因此在反应器运行中，出水VFA用作重要的控制指标。
在VFA测定中，常进行VFA总量测定，其单位以mmol/L或换算为按乙酸计，以单位mg/L表示。
对VFA中各种低级脂肪酸（乙酸、丙酸）的分别定量分析也是重要的，有时常需要知道以COD表示的VFA的量（即VFA以单位mgCOD/L）表示，此时也需要知道VFA中各种有机酸的含量，因此它们换算为COD的换算系数是不同的。
VFA包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸以及它们的异构体。
在运转良好的高速厌氧反应器中，VFA中乙酸可占有很高的比例，但当反应器运行状态不好时，丙、丁酸浓度会上升。
（1）分析原理
厌氧处理中会产生大量的CO2，在反应器条件下（pH6～8之间），这些CO2主要以HCO3-形成存在。
这是厌氧处理中最重要的pH缓冲物，由HCO3-或主要由HCO3-引起的碱度称为碳酸氢盐碱度。
HCO3-产生最大缓冲能力的范围约在pH6～7。
如前所述，HCO3-可以通过滴定测定，但测定过程受到其它一些阴离子的干扰，其中发酵液中常含有的VFA的阴离子是影响碳酸氢盐碱度的主要因素。
为此，在荷兰发展了碳酸氢盐碱度和VFA同时进行测量的方法。
其原理如下：
水样先以0.1000mol/L的HCl标准溶液滴定至pH3，在这一pH值下，所有HCO3-被完全转化为H2CO3，VFA也几乎完全地转化为其非离子形式。
此后，已被滴定至pH3的水样在如图所示的带回流冷凝器的烧瓶中煮沸，所有转化为H2CO3的HCO3-将分解为CO2和H2O，其中CO2完全由其中溢出，而VFA则因为有回流冷凝器而保留在水样中。
然后水样以0.1000 mol/L的NaOH标准溶液滴定至pH6.5，在此pH下，所有的VFA和其他弱酸将被转化为其离子形式。
由使用的HCl和NaOH 标准溶液的量，即可计算出碳酸盐碱度和VFA的浓度。
由此得到的结果更易于判断水样在厌氧条件下的缓冲能力。
（2）仪器
1．250ml带磨口烧瓶，250ml烧杯；
2．10ml半微量酸式滴定管；
3．10ml半微量碱式滴定管；
4．回流冷凝器；
5．自动电位滴定计；
（3）试剂
1．无二氧化碳水
用于制备标准溶液及稀释用的蒸馏水或去离子水，临用前煮沸15min，冷却至室温。
PH值应大于6.0，电导率小于2μs/cm。
2．酚酞指示液
称取1g酚酞溶于100ml 95%乙醇中，用0.1mol氢氧化钠标准溶液滴定至出现淡红色为止。
3．甲基橙指示剂
称取0.1g甲基橙溶于100ml蒸馏水中。
4．碳酸钠标准溶液（1/2 Na2CO3=0.0250 mol/L）
称取1.392g(于250℃烘干4h)的无水碳酸钠(Na2CO3)，溶于少量无二氧化碳水中，移入1000ml容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。
贮于聚乙烯瓶中，保存时间不要超过一周。
5．盐酸标准溶液（0.0250 mol/L）
用分度吸管吸取2.1 ml浓盐酸(ρ=1.19g/ml)，并用蒸馏水稀释至1000ml,此溶液浓度≈0.0250 mol/L。
其准确浓度按下法标定：
用无分度吸管吸取25.00 ml碳酸钠标准溶液于250 ml锥形瓶中，加无二氧化碳水稀释至约100ml，加入3滴甲基橙指示液，用盐酸标准溶液滴定至由桔黄色刚变成桔红色，记录盐酸标准液用量。
安下式计算其准确度：
式中，
c--盐酸标准溶液浓度（mol/L）；
V--盐酸标准溶液用量（ml）。
6．氢氧化钠标准溶液（0.0250 mol/L）
称取60g氢氧化钠，溶于50ml水中，冷却后移入聚乙烯细口瓶中，盖紧瓶盖静置4d以上。
然后吸取上层澄清溶液1.4ml，用水稀释至1000ml，此溶液约为001mol/L。
其精确浓度可用邻苯二甲酸氢钾标定，标定方法如下：取基准试剂级邻苯二甲酸氢钾在105℃-110℃烘干至恒重。
精确称取三份，每份约0.1g（称准至0.0001g），分别置于250ml锥形瓶中，加入100ml水，稍加热使之溶解。
然后加入4滴酚酞指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定至淡红色不褪为止。
记录下氢氧化钠标准溶液的用量（ml），并按下式计算其浓度：
式中，
c--氢氧化钠标准溶浓度（mol/L）；
V--氢氧化钠标准溶用量（ml）；
G--邻苯二甲酸氢钾重量（g）；
204.22--苯二甲酸氢钾(KH4C8H4O4)摩尔质量(g/mol)。
（4）操作步骤
按自动电位计说明书安装、校正好电位计，以蒸馏水清洗电极。
用移液管吸取过滤后的水样Vml（其中含有VFA的量不超过3mmol），加入250ml烧杯中。
将样品水温调制（25±2）℃，将盛有此样品的250ml烧杯置于滴定台上，投入长约1.5cm的磁力搅拌棒，打开搅拌开关并调置一定搅拌强度，小新将电极放入烧杯的液面下。
如果此样品水样的pH高于6.5，则准确调节至6.5。
然后在自动电位滴定计上滴定此水样至pH3.0，消耗的0.1000mol/LHCl记作Zml。
将此水样转移至磨口锥形瓶中，加入沸石或玻璃珠少许，按图安装好回流冷
凝器。
打开冷却水，加热至沸腾并维持3min以上，撤离酒精灯并等待2min，将溶液移回250ml烧杯。
以NaOH标准溶液滴定至pH=6.5，消耗的NaOH标准溶液记作bml。
（5）结果计算
式中，
Ca--标准HCl溶液的浓度（mol/L）；
Cb--标准NaOH溶液的浓度（mol/L）。