含苯酚废水处理实验相关问题的探讨
含苯酚废水处理实验相关问题的探讨
Ｋ Ｃ 溶液 ，两 者颜 色 均变 为血 红色 ，无 明显 区别 。 ＳＮ
３ 实 验 结 论
者认 为乙酸 乙酯萃 取的 是苯 酚 ，而有 教师 则认 为 乙 酸 乙酯 萃取 的可能 是酚 铁配合 物 。此 外 ，由于苯酚
中苯酚能 力强 弱 的探究 方案 。本 文 主要对 以上三个
问题 进行 了探讨 ， 期 对 中学化 学教 学有所 帮助 。 以 实 验 一 ：被 乙 酸 乙 酯 萃 取 物 质 的 鉴 定 １ 实 验 用 品
野 栏 目．进一 步让学 生认 识含 酚废 水 的处 理 ，培养 学 生把化 学知 识转化 为化 学技 术解 决 工业 实 际问题
究者在“ 对新 教材 中含 酚废 水 处理 实 验 的 改进 ”】 ［ １ 一
文中（ 以下 简称 “ 含酚废 水处 理 实验 的改 进 ” 对此 问 ）
题 进 行 了研 究 ． 认为 教师 对 此实 验感 到困惑 主要 并
有两 个方 面的原 因 ：一是 没有 注 意到苯 酚 和紫色 配 合 物在苯 中 的溶 解性 有很 大 的差异 ；二 是该 实验 的 操 作顺序 设置 不妥 。按 照改进 后 的实 验步 骤进行 实 验 ，效果 不错 。但有 不少 中学 教 师对 此实 验还存 在
究 方案供 学生 进行探 究 ？针对 此 问题 ．笔 者设计 了
一
个适 合于 中学生进 行不 同萃 取 剂萃 取含 苯酚废 水
足 实 验 现 象 明显 的 前 提 下 尽 可 能 降 低 所 配 制 的 含 苯 酚废 水 浓 度 的 要 求 ，还对 含苯 酚 废 水 浓 度 进 行 了 探 究 ，最后
关于含酚废水处理技术的研究与进展探讨
关于含酚废水处理技术的研究与进展探讨【摘要】经济全球化的发展使得科学技术在全球范围内流通。
在“保护环境，人人有责”的今天，科技应用于废水处理已成为大势所趋，成为各国领导会晤谈之必及的问题。
而酚类化合物对水的污染更是全球治理水污染问题的重中之重。
本文从酚污染水的危害出发，分析国内外各种酚水处理技术的研究和发展，为我国酚水处理略尽薄力。
【关键词】酚污染；处理技术；研究进展大家都知道，水是生命之源，人体百分之七十五由水构成，动物缺水不能生存，植物缺水会枯死。
我国是一个水资源相对缺乏的国家，水资源总量巨大，但人类赖以生存的水资源满足不了需求。
在日常生活中若接触到酚污染水，人体会出现各种各样的健康问题，轻者影响日常生活，重者危及生命安全。
对含酚废水的处理迫在眉睫。
一、酚污染的危害酚是一种化学物质，具毒性，能毒杀一切生物。
因其独特且强烈的杀毒杀菌特质，日常生活中被频繁使用。
但因酚处理技术不尽完善，酚污染成为危害人体安全的罪魁祸首。
酚水溶液渗透进皮肤可引起急性中毒，若抢救不及时很可能毙命；酚蒸汽串入鼻腔会引起慢性中毒，日积月累，危及生命。
慢性酚中毒可引发呕吐、腹泻、食欲不振、头晕头疼、贫血等神经系统的症状。
另外，酚水接触到植物，会使植物枯黄萎靡而死。
灌入江河湖海，会耗尽水中的氧气，导致鱼虾鳃坏死，造成腹腔出血。
总而言之，酚污染会危机人体生命，使农作物减产，让动物灭亡。
二、国内外含酚废水处理技术目前国内外含酚废水处理技术分为物理法、化学法和生物法。
这三类技术各有优缺点，需因时因地慎重选择，配合使用。
（一）物理方法1、焚烧法焚烧法具有操作容易、成本低廉的特点，适用于技术力量薄弱的乡镇偏远地区。
浓度较高的含酚废水在焚烧过程中会排放尾气，有可能造成大气污染，这就要求在焚烧含酚废水之前，先对水中的氟、氯、硫进行处理。
焚烧法是将废水经由泵推进到废水贮藏槽内，在槽内泵向高空产生喷雾与燃料喷雾混合进行焚烧的方法。
这种方法会产生大量尾气排放。
苯酚类废水处理方法
苯酚类废水处理方法苯酚类废水是指含有苯酚及其衍生物的工业废水。
苯酚是一种有毒有害的化学物质，对环境和人体都有一定的危害性。
因此，苯酚类废水的正确处理和处理方法的选择非常重要。
本文将探讨和介绍一些常见的苯酚类废水处理方法。
一、物理处理方法：1.吸附法：利用活性炭等吸附剂将废水中的苯酚吸附，从而实现废水中苯酚的去除。
这种方法对苯酚的去除率较高，但吸附剂的选择和再生都需要考虑。
2.溶解气体浮选法：通过将气体溶解到废水中，然后利用气泡的浮力将苯酚分离出来。
这种方法主要适用于苯酚浓度较高的废水处理。
3.沉降法：使用化学药剂将苯酚与其他杂质反应生成沉淀物，然后通过沉淀物的沉降将苯酚分离出来。
二、化学处理方法：1.氧化法：通过加入氧化剂，如过硫酸氢钾、高氯酸等，将废水中的苯酚氧化成无害的化合物。
这种方法应用广泛，但是需要控制适当的反应条件和氧化剂的浓度。
2.还原法：通过还原剂的作用将废水中的苯酚还原成无害的物质。
常用的还原剂有亚硫酸钠、亚硫酸等。
3.氯化法：利用化学方法将废水中的苯酚进行氯化反应，生成无害的化合物。
但是这种方法需要考虑废水的再处理和氯化副产物的处理问题。
三、生物处理方法：1.厌氧处理法：通过利用厌氧菌对废水中的苯酚进行降解和转化，将苯酚转化成无害的化合物。
这种方法适用于高浓度的苯酚废水处理，但需要提供合适的温度和营养物质，同时需要处理废水的剩余物和菌种的再生。
2.好氧处理法：通过运用好氧菌将废水中的苯酚降解为无害的物质。
好氧生物法适用于低浓度的苯酚废水处理，但处理过程中需要提供足够的氧气和温度。
需要注意的点有以下几个方面：1.废水的处理需遵循环保要求并进行合理配置2.废水处理设备的运行维护保养要及时，以确保设备运转正常3.废水处理过程需要监测废水处理效果，确保废水处理达到排放标准4.废水处理过程需完善的资料记录和备案以备查。
总结起来，苯酚类废水的处理方法涉及到多个领域，并且需要根据实际情况进行选择，综合利用多种处理方法可能是更好的选择。
技术：含酚废水处理研究
技术 | 含酚废水处理研究1、引言苯酚(phenol)作为一种原生质毒物，对环境造成严重污染，长期饮用被苯酚污染的饮用水或食物，对人类的健康将造成极大的危害，苯酚对人体皮肤、粘膜有强烈的腐蚀作用，可抑制中枢神经或损害肝、肾功能，吸入高浓度蒸气可致头痛、头晕、乏力、视物模糊、肺水肿等。
因此，美国环保署把苯酚列入129种优先污染物和65种有毒污染物之列，中国也将苯酚列入环境优先处理的污染物“黑名单”之中(Bashaetal，2010)。
国内外苯酚主要的生产方式为氯苯水解法、苯磺酸钠碱熔法、异丙苯氧化法等，为了提高苯酚产量，常在生产过程中加入无机盐催化剂，并进行pH调节，此过程会使得体系中盐度增大，后期废水中不仅含有苯酚等有机污染物，也含有大量的盐分(Ca2+、Mg2+、Cl-、Na+)使废水难以处理。
目前含酚废水处理手段主要有两大类，即生物处理法和物理处理法。
由于生物处理法具有操作较简单、成本低廉、处理效果好、所需要的环境条件比较温和、对环境造成的二次污染很小等优点，已被广泛用于苯酚废水的处理之中。
目前国内外学者在苯酚废水处理方面做了大量的研究，并筛选出多种具有良好苯酚降解效果的苯酚降解菌，但是这些菌耐盐能力弱，当酚类废水中盐度超过一定浓度，其生长以及降解苯酚的效果会受到严重影响。
利用耐盐高效苯酚降解菌株对苯酚进行降解，不仅可以有效的降解废水中的苯酚，也解决了一般菌株在高盐条件下难以降解苯酚的难点。
另外，对微生物苯酚降解效果产生影响的因素较多，传统的单因素实验难以区分各个因素之间的主次,所以寻求耐盐高效苯酚降解菌及其最佳降解条件具有重要意义。
本实验通过筛选、分离、驯化得到在高盐条件下以苯酚为唯一碳源能源的苯酚降解菌，经耐盐和苯酚降解能力测定，得到耐盐高效苯酚降解菌zhtI。
对耐盐高效苯酚降解菌zhtI菌落形态、菌体特征、生理生化反应、16SrRNA序列分析确定菌株的种属，利用响应面法(RSM)进行优化处理从而提高苯酚降解菌zhtI的降解效率，并对耐盐高效苯酚降解菌zhtI进行降酚动力学研究，研究结果将为生物法处理苯酚废水提供新的技术思路。
对活性炭处理含酚废水实验的探讨(全文)
对活性炭处理含酚废水实验的探讨XX：1005–6629（20XX）9–0042–03 B含酚废水是一种污染范围极广的工业废水，煤气厂、焦化厂、石油化工厂等在其生产过程中均会产生，若未经处理直接排放会对环境等带来严峻危害。
苏教版《有机化学基础（选修）》教材在“酚的性质和应用”中设置了“含酚废水处理”的活动与探究实验以及拓展视野栏目，旨在进一步让学生认识含酚废水的处理方法，培养学生将化学知识转化为化学技术解决工业实际问题的能力，提高学生的技术素养。
其中，“活动与探究”的实验2为活性炭吸附苯酚方案，主要操作为：向6 mL含有苯酚的废水中滴加几滴FeCl3溶液……加入少量活性炭，振荡后静置，观察实验现象。
实验后的酚铁盐溶液紫色变浅（或褪去），现象对比明显，教材欲以此说明活性炭对废水中的苯酚具有吸附作用。
但实际教学中学生有质疑，把酚铁盐溶液的褪色原因只简单归为活性炭吸附苯酚——这样的认识不严谨，可能的解释包括：（1）因吸附苯酚而褪色；（2）因吸附Fe3+而褪色；（3）因吸附酚铁配合离子而褪色；（4）前面几种可能性的综合结果。
为此，进一步进行实证探讨。
1 实验用品含苯酚的废水（8000 mg·L-1），FeC13溶液（0.1 mol·L-1），稀盐酸（0.1 mol·L-1），NOH溶液（0.01 mol·L-1），浓溴水，活性炭，KSCN溶液（0.1 mol·L-1），K4[Fe（CN）6]溶液，15×150的试管数支，直径3 cm的空气过滤器（见图1，XX上有售，市场价一般3～10元/个），橡胶管（或输液软管），20 mL 的注射器。
2 实验部分[实验1] 活性炭吸附溶液中的Fe3+步骤：（1）向试管中加入一滴管0.1 mol·L-1的FeCl3溶液和8 mL蒸馏水，振荡均匀，溶液呈淡黄色。
然后等量分装于两支试管，分别编号为①、②。
（2）按图2，将过滤器与注射器用橡胶管（或输液软管）连接好。
苯酚降解菌处理含苯酚废水研究现状
苯酚降解菌处理含苯酚废水研究现状摘要：苯酚是造纸、炼焦、炼油、塑料、农药和医药合成等行业生产的重要原料，却对生态环境和人体健康构成巨大威胁，因此应对含酚废水进行处理使其达到国家排放标准。
本文从苯酚的危害出发，对含酚废水的无害化处理方法进行简单介绍。
针对生物治理方法中的活性污泥法，对苯酚降解菌处理含酚废水进行综述，分别介绍了苯酚降解菌的分离鉴定方法、种类及功能研究、相关酶基因、代谢途径这四个方面。
并对苯酚降解菌处理含苯酚废水进行了展望。
关键词：苯酚降解菌含酚废水无害化处理方法分离鉴定相关酶基因1 苯酚的结构及危害1.1苯酚的结构在苯酚分子中，酚羟基上的氧原子处于sp2杂化状态，氧上两对孤对电子，一对占据sp2杂化轨道，另一对占据未参与杂化的p轨道，p电子云正好能与苯的大π键电子云发生侧面重叠，形成p-π共轭体系，从而增加了苯环上的电子云密度，增强了羟基上氢的解离能力。
1.2苯酚的危害苯酚是有机合成的重要原料，是造纸、炼焦、炼油、塑料、农药和医药合成等行业生产的原料或中间体，大量用于制造酚醛树脂以及其他高分子材料、药物、燃料和炸药等。
随着树脂、化工和高分子材料等企业对苯酚需求量的日益增加，各企业所排放的含苯酚废水量也日益增加。
由于苯酚是一种原型质毒物，具有很强的毒性，对生态环境和人体健康构成巨大威胁。
在许多国家，苯酚已被环保部门列入优先控制污染物的黑名单之中。
1.3对生态环境的危害苯酚排放到环境中不仅毒害水生生物，而且进一步与水中的氯作用产生一种毒性更强的有机污染物氯代酚，从而破坏水生生态系统。
水中含酚量>10mg/L,鱼类等水生生物不能生存；含酚量>100mg/L，若用于灌溉,将导致农作物减产和枯死。
1.4对人体健康的危害苯酚对人体任何组织都有显著腐蚀作用，可通过黏膜、皮肤的接触、吸入和误服而侵入人体内部。
接触眼后，能引起角膜严重损害，甚至失明；接触皮肤后，不引起疼痛，但在暴露部位最初呈现白色，如不迅速冲洗清除，能引起严重灼伤和全身性中毒；吸入后，可致头痛、头晕、乏力，视物模糊，肺水肿等，但较少见；误服后，引起消化道灼伤，出现烧灼痛，呼吸气带酚气味，呕吐物或大便可带血液，有胃肠穿孔的可能。
含酚废水的危害及其治理方法与技术
含酚废水的危害及其治理方法与技术含酚废水对环境的危害主要体现在以下几个方面：1.毒性危害：酚类物质具有较高的毒性，可对水生动物、植物和微生物产生严重的毒害作用，破坏水生态系统的平衡。
2.水体污染：含酚废水的排放会直接污染水资源，降低水的质量，危害人们的生活用水安全。
3.土壤污染：含酚废水渗透到土壤中会造成土壤的污染，使土壤肥力下降，影响作物生长和人畜饮食安全。
4.大气污染：含酚废水中的挥发性物质会挥发到大气中，对空气质量产生负面影响，在高浓度下还会引发火灾、爆炸等事故。
为了减少或消除含酚废水的危害，需要采取科学有效的治理方法和技术，包括以下几个方面：1.预处理技术：通过沉淀、过滤、吸附等方法，去除废水中的悬浮物、沉淀物和胶体物质，减少废水中的颗粒物质含量。
2.生物降解技术：利用微生物降解酚类物质，通过生物法氧化废水中的有机物质，将有机物质转化为无害的物质，达到净化水质的目的。
3.化学氧化技术：利用氧化剂（如氯、臭氧等）对废水中的酚类物质进行氧化作用，将其转化为易于分离和处理的物质，降低酚类物质对环境的危害。
4.吸附技术：利用活性炭、树脂等吸附剂吸附废水中的酚类物质，达到分离和去除的效果，提高废水的处理效率。
5.膜分离技术：利用微滤、超滤、逆渗透等膜技术对废水进行分离和浓缩，将有机物质和无机物质分离，实现废水的处理和回收利用。
6.余热回收技术：通过余热回收系统，将工业生产过程中产生的余热用于废水的蒸发浓缩、蒸汽发生等工艺，减少能源消耗。
除了上述治理方法和技术，还应加强对含酚废水的监管和治理，建立健全的法律法规，制定行业标准和排放标准，加强监测和执法力度，对违法排放行为进行处罚。
同时，加强科研力量的支持，推动酚废水治理技术的创新和进步。
综上所述，含酚废水的危害不可忽视，需要采取科学有效的治理方法和技术进行处理，减少对环境和人体健康的影响，保护水资源和生态环境的可持续发展。
微生物降解苯酚废水中有机污染物的机理研究
微生物降解苯酚废水中有机污染物的机理研究在工业生产和人类生活中，排放苯酚废水已成为一个无法回避的问题。
苯酚废水中含有大量的有机污染物，如果不加以处理，将会对环境和人类健康造成严重的危害。
因此，研究微生物降解苯酚废水中的有机污染物的机理具有重要的理论和实践意义。
一、微生物的降解机理微生物是自然界中降解有机物质的重要代表。
微生物降解苯酚废水中的有机污染物的过程可以分为两个阶段：第一阶段是对有机物质分子的降解，将其打断成小分子基元。
第二阶段是将小分子基元进一步降解为水和二氧化碳。
在有机污染物被微生物降解的过程中，细胞内外酶的协同作用和微生物种类的配合是最重要的。
微生物在进化过程中形成了丰富的代谢途径和互补代谢机制，使其可以对不同类型的有机物质进行高效降解。
二、微生物的生长条件微生物降解苯酚废水中的有机污染物需要具备一定的生长条件。
其中最重要的是温度、pH值和营养物质等。
温度：不同类型的微生物对温度的适应性不同。
有的微生物生长的最适温度为30℃，有的是10℃，有的则达到了80℃。
微生物生长的温度过高或过低都会对降解效率产生影响。
pH值：微生物也对pH值有不同的适应性。
细菌通常比较喜欢中性或者微酸环境，而霉菌则更适合在弱碱性环境生长。
营养物质：营养物质供给对微生物的生长和代谢也有重要的影响。
一般来说，微生物需要氮、磷、钾等元素，同时还需要能量供给，这些都是微生物代谢的必备营养物质。
三、微生物降解苯酚废水中的有机污染物研究1. 选择适宜的微生物种类在研究中，需要选择适宜的微生物种类。
近年来，一些研究人员对这方面进行了尝试，比如选择弧菌、假单胞菌、硝化细菌等微生物，通过实验验证它们对苯酚废水中有机物质的降解效果。
2. 优化微生物生长条件在实验室条件下，研究人员尝试探究适宜的温度、pH值和营养物质的比例等因素，用以优化微生物的生长条件。
通过优化实验条件，可以提高微生物降解苯酚废水中有机污染物的效率和降解速率。
3. 探究降解途径和代谢产物在微生物降解苯酚废水中的有机污染物的研究中，如何利用生物分析方法研究其降解途径和代谢产物也是非常重要的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
含苯酚废水处理实验相关问题的探讨
作者：陈清丁伟
来源：《化学教学》2010年第08期
摘要:本文主要就乙酸乙酯萃取含苯酚废水时被萃取的物质是苯酚还是酚铁配合物进行了实验探讨,并基于满足实验现象明显的前提下尽可能降低所配制的含苯酚废水浓度的要求,还对含苯酚废水浓度进行了探究,最后设计了“不同萃取剂萃取苯酚能力强弱的探究方案”,可供同行参考。
关键词:含苯酚废水;萃取剂;萃取能力
文章编号:1005-6629(2010)08-0019-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:C
普通高中课程标准实验教科书《有机化学基础》(江苏教育出版社, 2004年12月第一版)在“酚的性质和应用”中设置了“含酚废水处理”的活动与探究实验,并通过设置“含酚废水的处理”的拓展视野栏目,进一步让学生认识含酚废水的处理,培养学生把化学知识转化为化学技术解决工业实际问题的能力,提高学生的技术素养。
新教材推出以后,实验区的许多教师在做该实验时,反映按照教材上的实验步骤进行实验的效果不甚理想。
为此, 有研究者在“对新教材中含酚废水处理实验的改进”[1]一文中(以下简称“含酚废水处理实验的改进”)对此问题进行了研究, 并认为教师对此实验感到困惑主要有两个方面的原因:一是没有注意到苯酚和紫色配合物在苯中的溶解性有很大的差异;二是该实验的操作顺序设置不妥。
按照改进后的实验步骤进行实验,效果不错。
但有不少中学教师对此实验还存在一些疑惑:如在含苯酚废水中加入FeCl3溶液显紫色,再加入乙酸乙酯振荡后紫色褪去。
针对此现象,在“含酚废水处理实验的改进”一文中,研究者认为乙酸乙酯萃取的是苯酚,而有教师则认为乙酸乙酯萃取的可能是酚铁配合物。
此外,由于苯酚有毒,会对环境产生污染,因此教师在实验前配制含酚废水时必须把握苯酚的浓度,以达到在保证配制的含苯酚废水可以进行教材中的实验的前提下,把苯酚的浓度控制在最低,以减少对环境的危害。
在新教材中选择苯作为萃取剂,而“含酚废水处理实验的改进”一文中通过查阅文献发现不同的萃取剂对酚的萃取能力不同,并认为乙酸乙酯萃取苯酚的能力比苯强。
有教师提出,是否可以设计一个探究方案供学生进行探究?针对此问题,笔者设计了一个适合于中学生进行不同萃取剂萃取含苯酚废水中苯酚能力强弱的探究方案。
本文主要对以上三个问题进行了探讨,以期对中学化学教学有所帮助。
实验一:被乙酸乙酯萃取物质的鉴定
1实验用品
苯酚废水, 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,乙酸乙酯,新制饱和溴水,0.1 mol·L-1 KSCN溶液, 15×150试管数支。
2实验步骤及现象
(1)取两只试管,分别编号为①、②。
(2)向试管①中加入4 mL含苯酚废水,向试管②中加入4 mL蒸馏水,再分别向两支试管中滴加10滴左右的0.1 mol·L-1 FeCl3。
可以观察到试管①中溶液显紫色,试管②中溶液为淡黄色。
(3)向试管①中加入约2 mL乙酸乙酯,振荡,紫色立即褪去,静置,上层为无色的乙酸乙酯层,下层为淡黄色水层。
(4)将乙酸乙酯层与水层分开,在乙酸乙酯层中加入几滴溴水,立即可观察到白色混浊的现象。
(5)将水层溶液与试管②中溶液对比,两者颜色均为淡黄色,无明显区别。
分别滴加0.1 mol·L-1 KSCN溶液,两者颜色均变为血红色,无明显区别。
3实验结论
由步骤(4)说明乙酸乙酯萃取层中有苯酚存在,苯酚与溴水反应生成了三溴苯酚白色沉淀; 步骤(5)通过对比说明水层溶液中Fe3+的含量未发生明显变化。
若乙酸乙酯萃取的是酚铁配合物,则水层中的Fe3+会明显减少。
从而证明了:紫色褪去是由于乙酸乙酯萃取了苯酚,使得化学反应:
6C6H5OH+Fe3+ [ Fe(C6H5O)6]3-+6H+的平衡向左移动,从而使紫色褪去,而非萃取酚铁配合物。
这一结果支持了“含酚废水处理实验的改进”一文的说法。
实验二:含苯酚废水浓度的选择
在配制含苯酚废水时,很多教师往往难以把握含苯酚废水的浓度,若配制的废水浓度太低,出现萃取效果不理想或萃取现象不明显等问题,而配制的废水浓度太高时,虽然实验效果明显,却会带来较大的环境污染问题。
该实验主要从含苯酚废水的浓度和显色剂的浓度两个维度进行探究,实现既可以达到明显萃取效果,又尽量减少环境污染的目的。
1 实验用品
不同浓度的苯酚废水,0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,1 mol·L-1 FeCl3溶液,15×150试管数支。
2 实验步骤及现象
(1)分别配置浓度为500 mg·L-1、 1000 mg·L-1、2000 mg·L-1、 3000 mg·L-1、 4000 mg·L-1、5000 mg·L-1、 6000 mg·L-1、 7000 mg·L-1、8000 mg·L-1的含苯酚废水。
(2)分别取4 mL不同浓度的含苯酚废水加入试管中,滴加约10滴左右0.1 mol·L-1 FeCl3,对比试管的颜色差异。
发现随着含酚废水的浓度增大,颜色由淡黄色变为紫色,并逐渐变深。
(3)分别取4 mL不同浓度的含苯酚废水加入试管中,滴加约10滴左右1 mol·L-1 FeCl3,颜色随含酚废水的浓度增大而逐渐从黄色变为紫黑色。
与(2)中一组试管进行对比,可以发现该组试管颜色明显加深而趋于紫黑色。
3实验结论
含苯酚废水的浓度愈大,苯酚与FeCl3的显色反应愈加明显。
在含苯酚浓度为500 mg·L-1和1000 mg·L-1的废水中滴加FeCl3,溶液为淡黄色,说明废水中苯酚的含量没有达到与FeCl3发生显色反应的剂量要求,2000 mg·L-1的含苯酚废水滴加FeCl3开始出现浅浅的紫色,浓度为3000 mg·L-1的苯酚废水的显色比较明显。
因此,虽然苯酚浓度越大实验效果越好,但是从节约实验室药品,且苯酚毒性较大的角度考虑,建议教师选择浓度为3000 mg·L-1～4000 mg·L-1的苯酚废水即可。
同时,在显色剂FeCl3的浓度增大10倍后,显色反应偏紫黑色, 现象没有浓度为0.1 mg·L-1的FeCl3显色效果好,因此,建议教师在配制FeCl3溶液时浓度不要太大,0.1 mg·L-1即可满足实验要求。
实验三:不同萃取剂萃取苯酚能力强弱的探究方案
通过查阅文献[2-3], 苯酚在中学常见的有机溶剂中的分配系数见表1,可知四氯化碳、苯、正已烷和酯类等有机溶剂中,酯类萃取苯酚的能力最强,四氯化碳萃取苯酚的能力最弱。
据此,我们设计了如下的实验方案,可供同行参考。
1实验用品
苯酚废水,0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,活性炭,CCl4,苯,乙酸乙酯,石油醚,15×150试管数支,漏斗
2实验步骤及现象
取6支小试管,分别标号①、②、③、④、⑤、⑥
(1)向试管①中加入4 mL含苯酚废水,滴加约10滴左右1 % FeCl3,溶液显紫色。
(2)向试管②中加入4 mL含苯酚废水,再加入活性炭,振荡,过滤,向过滤清液中加入约10滴左右1 % FeCl3,观察颜色。
(3)向其他四支试管中分别加入4mL含苯酚废水,再分别加入约2 mL CCl4、苯、乙酸乙酯、石油醚,振荡,静置,待溶液分层后,将有机层和水层分开。
向水层中滴加约10滴左右1 % FeCl3,观察各试管中颜色区别,并与试管①、②进行比较。
记录如下:
3实验结论及建议
由各试管中颜色对比可以看出,萃取效果⑤≈②>④>③≈⑥≈①,即乙酸乙酯对于苯酚的萃取效果最好,其次为苯,CCl4和石油醚对苯酚的萃取效果不明显。
通过该探究实验,学生对不同萃取剂对苯酚的萃取效果有了直观感受,教师可以结合“拓展视野”栏目向学生介绍工业上对高浓度含苯酚废水的处理,让学生感受化学与社会的联系,激发学生对化学学习的热情。
参考文献:
[1]孙丹儿,杨惠仙,吴雪梅.对新教材中含酚废水处理实验的改进[J].化学教学,2006,(8):4～5.
[2]戴猷元,张瑾.有机废水萃取处理技术[M].北京:化学工业出版社,2006:29.
[3]张芳西等.含酚废水的处理和利用[M].北京:化学工业出版社,1983:70.。