【精品】浙理综合实验甲基橙解离常数测定印染废水中甲基橙含量测定及脱色实验

综合化学实验报告甲基橙解离常数测定、印染废水中甲基橙含量测定及脱色实验应用化学(1)班I09140108王倩云2012年5月11日一、实验背景印染染料废水排放量大、有机物浓度高、难于生化降解,是备受关注的工业废水.甲基橙是常见的印染染料之一,具有较高毒性、难以生物降解。

测定甲基橙的解离常数、建立废水中甲基橙含量测定及脱色去除方法具有重要意义.二、实验目的(1)掌握分光光度法测定解离常数的原理及方法;(2)掌握甲基橙含量测定方法及方法评价;(3)掌握废水中甲基橙物理脱色及催化氧化脱色的原理和过程;(4)学会单因素法确定最佳实验条件的方法.三、实验原理的测定1、甲基橙pKa甲基橙是一种典型的偶氮染料,存在下列解离平衡:(碱型,偶氮式)黄色(酸型,锟式)红色以HIn代表甲基橙的酸式结构,In—代表甲基橙的碱式结构,则解离平衡简式为:HIn H++In-则Ka=[H+][In—]/[HIn]若甲基橙总浓度为c,则c=[HIn]+[In—],所以就有:[In-]=cK aK a+[H+] (1)[HIn]=c[H+]K a+[H+] (2)甲基橙的酸式和碱式具有不同颜色即具有不同的吸收光谱.利用分光光度法,将酸式、碱式甲基橙的吸光度叠加,得出不同pH下甲基橙溶液吸收值为:A=AHIn+AIn—=εHIn b[HIn]+εIn—b[In-] (3)将(1)(2)带入可得c[H+] K a+[H+]+cK aK a+[H+]A=εHIn bεIn-b (4)其中b为光程,εHIn为酸式摩尔吸光系数,εIn—为碱式摩尔吸光系数,A 为甲基橙溶液的吸光值。

当b 为1cm 时,上式简化为A=εHIn [HIn ]+εIn —[In —]当溶液为强酸性条件(pH 较低)时,甲基橙几乎全部以酸型HIn 存在,存在酸式最大吸收波长(λa)。

此时c≌[HIn ],则A HIn =εHIn [HIn ]≌εHIn c (5)其中,A HIn 为强酸性条件下甲基橙溶液的吸光值.因此,测定强酸性条件下,一定已知浓度甲基橙溶液的吸光度,可得出酸式摩尔吸光系数εHIn (εHIn =A HIn /c )当溶液为强酸性条件(pH 较高)时,甲基橙几乎全部以碱型In —存在,存在碱式最大吸收波长(λb)。

此时c≌[In —],则A In-=εIn —[In -]≌εIn —cA In —为强碱性条件下甲基橙溶液的吸光值.因此,测定强碱性条件下,一定已知浓度甲基橙溶液的吸光度,可得出碱式摩尔吸光系数εIn —(εIn —=A In —/c)。

将εHIn 、εIn —代入(4)可得出任一pH 条件下,甲基橙溶液的吸光度为A=A HIn /c HIn]=c[H +]K a +[H +]+A In-/c In -] =cK aK a +[H +]整理得:A In-A-A HIn -A[H +]K a =A In-A-A HIn -ApK a =pH+lg (6)当A In-A-A HIn -A lg=0时,即A In-A-A HIn -A =1(A HIn +A In-A=2)时p K a=pH 。

利用(6)式可以利用单线作图法或双线作图法进行pKa 的测定,从而得出甲基橙解离常数Ka 。

单线作图法具体为:选择酸式最大吸收波长(λa)或碱式最大吸收波长(λb ),固定甲基橙浓度,改变pH ,进行吸收值的测量,作A —pH 曲线。

A HIn +A In-A=2处,pH=p K a.双线作图法为:分别选择酸性和碱性吸收波长,固定甲基橙溶液浓度而改变pH,进行吸收值的测量,作A-pH 曲线,两条A-pH 曲线的交点所对应pH 即为pKa. 2、甲基橙含量测定及方法评价当溶液pH较低时,甲基橙几乎全部以酸型HIn存在,存在酸式最大吸收波长(λa)。

在此吸收波长下,一定浓度范围内的甲基橙溶液,吸光度与浓度服从郎伯—比尔定律,可以进行定量分析.当溶液pH较高时,甲基橙几乎全部以碱型In—存在,存在碱式最大吸收波长(λb),在此吸收波长下,一定浓度范围内的甲基橙溶液,吸光度与浓度服从郎伯—比尔定律服从郎伯—比尔定律,可以进行定量分析。

酸性吸收曲线和碱性吸收曲线之间存在一个交叉点,即等吸收点波长(λe),在这个波长下一定浓度范围内的甲基橙溶液,在任何酸碱性条件下,吸光度与浓度均服从郎伯-比尔定律,可以进行定量分析。

利用逐级稀释法配置一系列不同浓度的酸性或碱性甲基橙标准溶液,在λa、λb、λe下,建立三条甲基橙浓度-吸光度工作曲线,可分别进行甲基橙含量分析.当置信度为95%时,采用F检验判断是否存在精密度的显著性差异,再利用T检验法判断三个波长下计算出的甲基橙含量是否存在系统误差。

3、废水中甲基橙的脱色研究印染染料废水排放量大、有机物浓度高、难于生化降解,是备受关注的工业废水。

染料废水的处理方法很多,主要有氧化、吸附、膜分离、絮凝、生物降解等。

其中,物理吸附法是利用吸附剂对废水中染料的吸附作用去除污染物。

吸附剂是多孔性物质,具有很大的比表面积.活性炭是目前最有效的吸附剂之一,能有效去除废水中的染料。

以过渡金属为催化剂、以过氧化氢为氧化剂的催化氧化体系是目前广泛应用的染料脱色体系.该体系对染料氧化彻底,不会带来二次污染。

过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化体系是常用的废水脱色体系,通常称为Fenton试剂。

脱色过程中,甲基橙被催化剂激发氧化剂产生的强氧化性自由基所氧化降解。

四、实验仪器与试剂仪器:分光光度计(UNICOM2000),酸度计,分析天平,磁力搅拌器,吸量管(1mL、5mL,10mL,25mL),容量瓶(50mL,100mL,250mL).试剂:未知浓度甲基橙废水,盐酸(6mol/L),标准缓冲溶液(pH=4.02、9。

18),氢氧化钠,醋酸(36%),醋酸钠.五、实验步骤1、PKa的测定(1)用电子天平准确称取0。

0885g甲基橙固体于烧杯中,充分溶解后转移到250mL的容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯两次,定容,摇匀,作为母液。

(2)用移液管准确移取25.00mL母液于另一个干净的250mL的容量瓶中,用蒸馏水定容作为标准液.(3)分别用吸量管管各移取5。

00mL标准液于两个50mL容量瓶中,分别用0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠进行定容,并编号A,B。

(4)用分光光度计测量溶液A,B在400~600nm下的吸光度,每隔10nm测一次做成A~λ曲线得到在酸性条件下的最大吸收波长λa=510nm,碱性条件下的最大吸收波长λb=460nm,等吸点的波长λe=468nm。

(5)向9个做好标记的50mL容量瓶中分别移取5.00mL标准液,分别用0.1mol/L 盐酸,0。

05mol/L盐酸,0。

1mol/L的醋酸,PH=3。

8的缓冲液,PH=4。

6的缓冲液,PH=5。

6的缓冲液,蒸馏水,0.2mol/L的醋酸钠,0.01mol/L氢氧化钠溶液定容至50mL,编号为1~9。

(6)用标准缓冲溶液校准酸度计后,分别测这9个样品的PH值并作记录,然后分别在波长为λa和λb下测定9种样品吸光度值并进行记录。

(7)绘制A~PH曲线,并找出pKa.2、甲基橙含量测定及方法评价(1)取A液用0.1mol/L盐酸稀释50倍后测得吸光度A=0.006后以此为定量检测限,分别取适量母液稀释5000,2000,1250,500,200,125,100,20,12.5倍,编号1~9。

(2)在波长λa=510nm下测定上述九个样品的吸光度值并记录。

(3)取B液用0。

1mol/L氢氧化钠溶液稀释20倍后测得吸光度A=0.006后以此为定量检测限,分别取适量标准液分别稀释1000,333,200,125,100,33,20,12.5,10倍,编号1~9。

(4)分别在波长λb=460nm,λe=468nm下测定上述九个样品的吸光度值并记录. (5)选取甲基橙样品②,用移液管准确移取10。

00mL样品6次于6个50mL容量瓶中,用0。

1mol/L盐酸和0。

1mol/L氢氧化钠溶液分别标定三瓶配成酸式和碱式样品各三份,酸式在波长λa=510nm下平行测定三次吸光度值,碱式分别在λb=460nm,λe=468nm下平行测定三次吸光度值,记录数据.3、活性炭脱色(1)取一个酸性废液测得PH=1.42,加0.1mol/L盐酸调节吸光度值为0.993后,取200mL此溶液到烧杯中,加入搅拌子,根据λe=468nm下的工作曲线算得加入0。

5816g的活性炭为宜,称取0。

59g活性炭加入烧杯中开始搅拌并计时,前15分钟每隔两分钟,15至30分钟每隔5分钟取出约10mL,过滤后测量吸光度值并记录.(2)取一个碱性废液测得PH=12。

71,加入母液及0。

1mol/L氢氧化钠溶液调节吸光度值为0。

998后,取200mL此溶液到烧杯中,加入搅拌子,并加入0。

60g活性炭,按上述步骤操作并记录不同时间的吸光度值共九个。

(3)取一个中性废液测得PH=3。

70,加入0.1mol/L醋酸钠调节吸光度值为1.000后,取200mL此溶液到烧杯中,加入搅拌子,并加入0。

61g活性炭,按上述步骤操作并记录不同时间的吸光度值共九个。

(4)绘制脱色动力学曲线。

4、催化氧化脱色。

(1)分别取上述酸性废液200mL于两个烧杯中,同时加入0。

2mL3%的双氧水溶液后开始搅拌,其中一杯作为空白组,向另一杯溶液中每隔一分钟加入1至2滴事先配置的10%Fe2+溶液共2mL,三十分钟后不再滴加,分别每隔五分钟测一次两杯溶液的吸光度,脱色一个小时,记录不同时间两杯溶液的吸光度值。

(2)按照上述方法分别测定中性和碱性废液并记录数据。

(3)绘制脱色动力学曲线。

六、实验结果记录及数据分析1、PKa的测定(1)吸收曲线(A-λ曲线)确定酸式碱式最大吸收波长和等吸收点波长440 0。

152 0.367 550 0.398 0。

031450 0.222 0。

388 560 0.219 0。

020460 0。

312 0.404 570 0.095 0.014470 0.415 0。

401 580 0。

044 0。

013480 0.514 0。

378 590 0.026 0。

012490 0。

613 0。

331 600 0.019 0.012500 0.691 0.272结论:由图可得酸式最大吸收波长为λa=510nm,碱式最大吸收波长为λb=460nm,等吸收点的波长为λe=468nm(2)不同酸度甲基橙溶液的PH与吸光度曲线不同PH的酸式碱式甲基橙溶液在各自最大吸收波长下的波长酸式(λa=510nm)碱式(λb=460nm)PH 吸光度吸光度1。

38 0.7130.3121.50 0.6780.3012.76 0.6700.3293。

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甲基橙制备和离解常数的测定

甲基橙制备和离解常数的测定

控制溶液温度﹤5℃
淀粉-KI试测试
兰色, 兰色,置于冰盐浴中反应15min。
2、偶联反应: 1.3mlN,N-二甲基苯胺 + 1mlHAC
不断搅拌下 混匀
10min 滴加到重氮化反应完全的溶液中 继续搅拌
缓缓加入25ml5%NaOH 不断搅拌下 冷至室温放入冰水浴
橙红色沉淀
沸水浴
溶解沉淀
橙色晶体 抽滤 水洗
注意事项
1、由于本实验中是确定甲基橙的变色域, 故要求相对准确的pH值,因此,HCl 和 NaOH 的浓度需标定。 2、表1中的数据皆是按照0.1mol/L HCl 和 0.1mol/L NaOH 计算的,若标定后,浓度 不是0.100,则相应的体积数(在表1中) 也要改变。
1.65 6.25
2.78 6.25
KHC8 6.25 H4O4 颜色
注: 表1中除pH值外,其他数据为体积(mL)。
按照表1,在9支比色管中加入各种试剂, 配成pH=2.8~4.6的缓冲溶液,然后各加入 0.10mL甲基橙溶液,用水稀释至25mL标线, 摇匀。进行目视比色,确定两端变色点和 中间变色点。 变色范围:
甲基橙制备和离解常数的测定甲基橙解离常数的测定甲基橙的物理常数表甲基橙的制备甲基橙的制备思考题甲基橙的制备实验报告甲基橙制备甲基橙指示剂的制备酸离解常数离解常数
甲基橙的合成及pH变色域确定
实验原理:
H2N
H2N
HO3S
SO3H + NaOH
NaNO2
H2N
SO3Na
SO3Na
HCl
HO3S
+ N N ClN=N NH(CH3)2 + Ac
醇洗 晾干
甲基橙
3、pH变色域确定:

【精品】甲基橙实验报告

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【精品】甲基橙实验报告甲基橙实验报告一、实验目的1.学习和掌握甲基橙分光光度法测定水样的pH值;2.了解和掌握pH玻璃电极的使用方法;3.观察和了解酸碱滴定中指示剂的变化。

二、实验原理甲基橙是一种常用的酸碱指示剂,它在酸性环境下呈现红色,中性环境下呈现橙色,碱性环境下呈现黄色。

其变色范围为pH3.4.4。

利用甲基橙作为指示剂,可以通过滴定法测定未知样品的pH值。

滴定法测定pH值是一种通过加入已知浓度的酸或碱溶液,以中和待测样品的酸或碱,然后通过指示剂的颜色变化来确定终点的方法。

其中,玻璃电极是测量pH值的关键设备,它可以测得溶液的电动势,从而根据Nernst方程计算出溶液的pH值。

三、实验步骤1.准备试剂与仪器(1)试剂:0.05M的NaOH溶液,0.05M的HCl溶液,蒸馏水,待测水样;(2)仪器:酸碱滴定管,玻璃电极,磁力搅拌器,烧杯。

2.配制标准缓冲液用蒸馏水配制0.05M的NaOH溶液,准确称取一定量的NaOH固体溶解在蒸馏水中。

然后加入适量的蒸馏水稀释至1L,得到0.05M的NaOH溶液。

使用同样的方法配制0.05M的HCl溶液。

3.滴定过程(1)将玻璃电极和酸碱滴定管清洗干净;(2)将待测水样倒入烧杯中,加入磁力搅拌子并开启磁力搅拌器;(3)将玻璃电极插入待测水样中,放在磁力搅拌器的叶片下方;(4)将酸碱滴定管与待测水样相连接,确保密封良好;(5)将滴定管中的HCl溶液调节至零刻度;(6)开始滴定:先快后慢,直到玻璃电极的电动势突然变化并稳定下来。

记录滴定的体积数;(7)继续滴定至第二个突变点,记录滴定的体积数;(8)继续滴定至第三个突变点,记录滴定的体积数;(9)关闭磁力搅拌器,取出玻璃电极,清洗干净后放在烧杯中待用。

4.数据处理与计算(1)根据实验记录的体积数,绘制出酸碱滴定的曲线图;(2)根据曲线图确定待测水样的pH值;(3)根据公式计算待测水样的pH值:pH=pKw+log[OH-]-log[H+],其中pKw为水的离子积常数(25℃时为14),[OH-]为待测水样中的氢氧根离子浓度,[H+]为待测水样中的氢离子浓度。

甲基橙实验报告

甲基橙实验报告

甲基橙实验报告引言:实验是科学研究的基础工作,通过实验我们可以验证科学理论的准确性,探索事物的内在规律,对于学习和理解科学知识有着重要的作用。

本次实验旨在探究甲基橙的性质和特点,为进一步了解有机化合物的结构和性质提供实验依据。

实验目的:1. 研究甲基橙的化学性质和颜色变化规律。

2. 探索甲基橙在酸碱条件下的变化情况。

3. 分析甲基橙的应用前景与环境影响。

实验原理:甲基橙,化学式为C14H14N3NaO3S,是一种有机化合物,常用作指示剂。

它具有橙色的颜色,在酸性条件下会转变成红色,而在碱性条件下则呈现黄色。

这是由于甲基橙分子中的酚醌基团会发生颜色变化的化学反应所致。

实验步骤:1. 准备实验材料:甲基橙试剂、酸性溶液(例如稀盐酸)、碱性溶液(例如NaOH溶液)、实验器材(试管、滴管等)。

2. 将一定量的甲基橙溶解于水中,制备一定浓度的甲基橙溶液。

3. 取一小部分甲基橙溶液放入试管中,加入几滴酸性溶液,观察溶液颜色的变化,并记录。

4. 取另一小部分甲基橙溶液放入试管中,加入几滴碱性溶液,同样观察溶液颜色的变化,并记录。

5. 对实验结果进行总结分析,并与理论知识进行比对。

实验结果与讨论:在实验过程中,我们观察到了甲基橙溶液在酸性和碱性条件下的颜色变化情况。

尤其是在酸性溶液中,甲基橙溶液呈现出鲜艳的红色,而在碱性溶液中则显现出明亮的黄色。

这种颜色变化是由于酸碱环境中甲基橙分子结构的改变导致的。

甲基橙在酸性溶液中,酸性物质对其结构产生影响,使得酚醌基团发生了还原反应,产生了新的化合物,从而导致溶液颜色从橙色变为红色。

而在碱性溶液中,碱性物质对甲基橙的结构产生了不同的影响,抑制了酚醌基团的反应,使溶液保持了原来的橙色。

甲基橙作为一种有机化合物,具有广泛的应用前景。

首先,作为一种指示剂,它可以用于酸碱滴定实验中,起到指导反应进程的作用。

其次,甲基橙还可以应用于染料工业,用于制作橙色染料。

此外,它还被用于研究细胞的生长和繁殖,作为免疫染色的试剂。

印染废水甲基橙电解脱色动力学及脱色产物研究_朱佳迪

印染废水甲基橙电解脱色动力学及脱色产物研究_朱佳迪
2 实 验 结 果 与 讨 论
2.1 甲 基 橙 全 谱 扫 描 及 溶 液 脱 色 标 准 曲 线 测 定 取0.020g 甲 基 橙 粉 末,于 烧 杯 中 溶 解 并 移 入 100 mL 容 量 瓶 中 用 超 纯 水 定 容,溶 液 浓 度 为
200mg/L.配制不同浓度甲基橙溶液并用紫外分光 光 度 计 扫 描 出 峰,如 图 2.从 图 可 知 峰 值 463.77nm 为甲基橙特征吸收波长,因此实验可测定463nm 处吸光度来确定甲基橙溶液浓度.绘制标准曲线如 图 3,得其线性方程为Y=0.007 099 X+0.036 55,R=0.999 94,表明在 0~50 mg/L 浓度范围内,吸光度 在 0~3.6 范 围 内 ,甲 基 橙 浓 度 与 吸 光 度 呈 现 良 好 线 性 关 系 . 2.2 甲 基 橙 脱 色 反 应 速 率 常 数 和 活 化 能 的 测 定
研究在100mL 溶液、电极 面 积 2cm2、初 始 浓 度 50 mg/L,1.1 V 电 解 电 压 下,温 度 为 297,303, 313,323,333K 情况下电化学降解甲基橙的脱色率.图 4 给 出 了 不 同 温 度 条 件 下 甲 基 橙 溶 液 浓 度ln C 的变化和电解时间t 的关系曲线,不同温度下ln C 和电解时间t 呈现良好线性关系,说明甲基橙脱色反 应 为 一 级 反 应 ,根 据 图 中 直 线 斜 率 可 以 得 到 不 同 温 度 下 甲 基 橙 脱 色 化 学 反 应 数 率 常 数 k,结 果 见 表 1.由 图4显 示 结 果 可 知,甲 基 橙 的 脱 色 反 应 速 率 随 着 温 度 的 升 高 而 升 高 ,k333/k293 =1.95,说 明 当 温 度 在 293~333K 范围内,温度升高有利于甲基橙的电化学脱色.

实验报告,甲基橙解离常数的测定

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二、实验原理1.pKa的测定甲基橙解离常数的测定甲基橙存在以下解离平衡:(碱型,偶氮式)黄色(酸型,锟式)红色以hln代表甲基橙的酸式结构,In代表甲基橙的碱式结构,则解离平衡为:则Ka=[h][In]/[hIn]若甲基橙的浓度为c,则c=[hIn]+[In-],则[In-]=cKa/(ka+[h+]);[hIn]=c[h+]/(ka+[h+]);甲基橙在酸性和碱性条件下的吸收光谱不同,测定甲基橙在酸式和碱式条件下的吸光值,得出不同ph下的吸光值:A=AhIn+AIn-=εhInb[hIn]+εIn-b[In-]即A=εhInbc[h+]/(ka+[h+])+εIn-bcKa/(ka+[h+]);b为光程,εhIn为酸式摩尔吸光度,εIn-为碱式吸光度,A为甲基橙的吸光值,实验测定时的b=1cm,因此,A=εhIn[hIn]+εIn-[In-]。

当溶液为酸式时,溶液几乎全部以hIn形式存在,存在酸式最大吸收波长λa,在此吸收波长下有c≌[hIn],则有:A=εhIn[hIn]≌εhInc因此,在强酸条件下,可以求得酸式摩尔吸光度εhin。

εhin。

=A/c;同理,在强碱条件下,甲基橙几乎都以In-形式存在,可以求得酸式摩尔吸光度εIn-因此,A=(Ah(:实验报告,甲基橙解离常数的测定)In/c)c[h+]/(ka+[h+])+(AIn-/c)cKa/(ka+[h+]);+-整理得:Ka=(AhIn–A)/(A-AIn-)[h+]pKa=ph+log[(AhIn–A)/(A-AIn-)];当log[(Ahin–A)/(A-AIn-)]=0时,即(Ahin–A)/(A-AIn-)=1,pKa=ph。

甲基橙实验报告

甲基橙实验报告

一、实验目的1. 学习甲基橙的制备方法;2. 掌握甲基橙的性质及变色范围;3. 熟悉实验操作技能。

二、实验原理甲基橙是一种常用的酸碱指示剂,其化学名称为对氨基苯磺酸。

在酸性溶液中,甲基橙呈红色;在碱性溶液中,甲基橙呈黄色。

本实验通过重氮化反应和偶合反应,制备甲基橙,并观察其变色现象。

三、实验试剂与仪器1. 试剂:- 对氨基苯磺酸- 亚硝酸钠- N,N-二甲基苯胺- 乙酸- 氢氧化钠- 盐酸- 烧碱- 饱和食盐水2. 仪器:- 烧杯- 锥形瓶- 玻璃棒- 滴定管- 移液管- 水浴锅- 电热套- 抽滤装置四、实验步骤1. 将对氨基苯磺酸溶解于NaOH溶液中,水浴加热,待溶解充分后,向其中加入亚硝酸钠。

2. 保持冰浴,随后加入少量浓HCl(36%质量分数),用贴纸盖住浓HCl容器顶部。

3. 加入N,N-二甲基苯胺和少量乙酸,震荡混合,搅拌十分钟。

4. 加入N,N-二甲基苯胺和乙酸后,溶液颜色突变,变成黄红混合,似油漆。

5. 保持搅拌,随后溶液逐渐全红,有凝块视觉感受,如猪血。

6. 向其中加入浓度略高于第一步的NaOH溶液,当加入的瞬间,溶液立刻出现变橙黄的显色变化。

7. 将溶液放在电热套中加热,溶液产生气泡,但不剧烈,很安全。

上层黄色浮层物质逐渐碎裂下沉。

8. 待黄色物质全部沉积后,移除电热套,冷却后,抽滤。

烧杯用饱和食盐水洗涤,以获取更多目标物。

9. 将所得产物进行干燥,得到甲基橙。

五、实验结果与分析1. 实验过程中,溶液颜色变化如下:- 溶解对氨基苯磺酸:溶液呈黄色;- 加入亚硝酸钠:溶液颜色变浅;- 加入浓HCl:溶液颜色突变,变成黄红混合;- 加入N,N-二甲基苯胺和乙酸:溶液颜色逐渐全红;- 加入NaOH溶液:溶液颜色由红变为橙黄。

2. 通过实验观察,甲基橙的变色范围为pH3.1~4.4,酸性溶液中呈红色,碱性溶液中呈黄色。

六、实验总结本实验成功制备了甲基橙,并观察到了其变色现象。

实验过程中,我们学习了甲基橙的制备方法、性质及变色范围,提高了实验操作技能。

甲基橙模拟废水吸附降解方法

甲基橙模拟废水吸附降解方法印染废水成分复杂、水质变化大、可生化性差、色度高,属于典型的难降解有机工业废水。

偶氮染料是染料中品种及数量最多的一类,是染料废水的主要污染物之一。

目前常用的偶氮染料废水处理方法主要有物理法、化学法、生物法等[1, 2, 3]。

物理法对污染物降解不彻底,化学法应用成本较高,生物法对污染物的降解速率缓慢、反应周期长。

纳米零价铁具有尺度小、表面效应大、吸附能力强、能快速降解环境中的多种污染物等特点而被用于地表水和地下水修复领域[4, 5]。

但纳米零价铁自身的磁性引力易引起团聚,与污染物的有效接触面积减小,降解率下降且不易回收,因此近几年对纳米零价铁的修饰主要集中在将其负载于固体载体如硅、活性炭、树脂等,以增大纳米铁颗粒的比表面积,抑制团聚发生,增强纳米零价铁颗粒在环境介质中的迁移能力[6]。

杭锦土富含稀土元素和稀有元素,是以斜绿泥石、坡缕石、伊利石、方解石等为主要矿物结合的一种混合黏土。

该矿床位于内蒙古杭锦旗境内,储量大、易开采且成本低廉。

因其具有较强的吸附性和离子交换性,在环保领域具有一定的应用前景。

笔者采用液相还原法,以廉价的杭锦土为载体制备了负载型纳米零价铁,并对其进行表征,以偶氮染料甲基橙为研究对象,考察相关影响因素对甲基橙降解率的影响。

发现负载型纳米零价铁对甲基橙染料的降解效果显著,因此杭锦土负载纳米零价铁去除甲基橙是一种可行且有效的方法。

1 实验部分1.1 试剂与仪器试剂:甲基橙、FeCl3·6H2O、硼氢化钠,国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇,北京化工厂;去离子水、氮气、HCl、NaOH,以上均为分析纯。

天然杭锦土,产自内蒙古杭锦旗地区。

仪器:UV-4802型紫外-可见分光光度计,pHS-3型精密pH计,ZR4-6型六联混凝试验搅拌机,HJ-1型磁力搅拌器,DHG-9030A鼓风干燥箱;DZF-6050B型真空干燥箱;S4800冷场发射扫描电子显微镜;D8 advance X射线粉末衍射仪。

印染废水脱色实验方案

一、实验目的:1.了解Fenton试剂的性质2.了解Fenton试剂降解有机污染物的机理3.掌握Fenton反应中各因素对对废水脱色率的影响规律二、实验原理:Fenton试剂是H2O2和FeSO4按一定比例混合而成的一种强氧化药剂。

Fenton试剂在处理废水过程中除具有氧化作用外,还兼有混凝作用,因此脱色效率较高。

其在酸性条件下(pH<3),平均脱色率可达97%,COD去除率亦可达90%。

在实际应用过程中,一般可选用无机酸(硫酸)调节废水pH为2~5,再加用H2O2/Fe2+处理,在用Fenton试剂处理后,为进一步发挥Fe3+混凝作用,还可再调整pH值。

Fenton试剂的氧化机理可以用下面的化学反应方程式表示:Fe2++ H2O2→Fe3++OH-+OH•OH•的生成使Fenton试剂具有很强的氧化能力,研究表明,在pH=4的溶液中,其氧化能力在溶液中仅次于氟气。

因此,持久性有机污染物,特别是芳香族化合物及一些杂环类化合物,均可以被Fenton试剂氧化分解。

本实验采用Fenton试剂处理甲基橙模拟染料废水。

配制一定浓度的甲基橙模拟废水,实验时取该废水于烧杯(或锥形瓶)中,加入一定量的硫酸亚铁,开启恒温磁力搅拌器,使其充分混合溶解,待溶解后,迅速加入设定量的H2O2,混匀,反应至所设定时间,用NaOH溶液终止反应,调节pH值为8-9,静置适当时间(5-10min),取上层清夜在最大吸收波长A=465nm处测吸光度,色度去除率=(反应前后最大吸收波长处的吸光度差/反应前的吸光度)*100%。

三、仪器(1)pH-S酸度计或pH试纸(2)721或722可见光分光光度计四、实验步骤:(1)配置200mg/L的甲基橙模拟废水。

实验时,取200mg/L的甲基橙模拟废水200ml于烧杯(或锥形瓶)中。

(2)确定适宜的硫酸亚铁投加量。

具体做法如下:甲基橙模拟废水的浓度为200mg/L,H2O2投加量为1mL/L,水样的pH 值调节到 4.0-5.0,水样温度为室温时,投加不同量的FeSO4•7H2O (投加量分别为60 mg/L,100 mg/L,200 mg/L,300 mg/L,400 mg/L)进行脱色实验,反应时间为60min。

染料废水脱色实验报告

染料废水脱色实验报告1. 实验目的本实验旨在探究不同方法对染料废水进行脱色的效果,并找到最佳的脱色方法。

2. 实验材料与方法2.1 实验材料- 染料废水样品- 不同的脱色剂(如活性炭、明矾、氯化铁等)- 实验室常用仪器设备2.2 实验方法1. 准备染料废水样品,并记录初始浓度。

2. 将染料废水分成若干等量样品。

3. 使用不同的脱色剂对染料废水样品进行处理。

4. 对处理后的样品进行比色检测,记录脱色效果,并计算去除率。

5. 比较不同脱色剂的效果,找到最佳脱色方法。

3. 实验结果与讨论经过实验,我们得到了以下结果:3.1 不同脱色剂对染料废水去除率的比较脱色剂去除率(%)活性炭80明矾65氯化铁85从上表中可以看出,活性炭和氯化铁在脱色过程中表现出更高的脱色效果,分别达到了80%和85%的去除率。

而明矾的脱色效果稍逊,只有65%的去除率。

3.2 脱色剂使用量对脱色效果的影响我们进一步研究了活性炭和氯化铁的使用量对脱色效果的影响。

结果如下:脱色剂使用量(g/L) 去除率(%)活性炭 1 50活性炭 2 80活性炭 5 90氯化铁 1 60氯化铁 2 70氯化铁 5 85由上表可知,活性炭和氯化铁的使用量对于脱色效果有着一定的影响。

增加脱色剂的使用量,脱色效果逐渐增加。

但在一个合适的范围内,增大脱色剂的使用量并不会进一步提高脱色效果。

在本实验中,当活性炭的使用量达到2 g/L时,脱色效果可达到80%以上。

而氯化铁的最佳使用量为5 g/L,此时脱色效果可达到85%。

4. 结论根据实验结果,我们得出以下结论:- 在本实验中,活性炭和氯化铁是两种有效的脱色剂,其脱色效果分别达到80%和85%。

- 脱色剂的使用量对于脱色效果有一定的影响。

在活性炭和氯化铁的使用量分别为2 g/L和5 g/L时,脱色效果达到最佳。

通过本实验的研究,我们为染料废水的脱色提供了一些有益的参考。

然而,实际应用仍需综合考虑经济性、环境效应等因素选择最合适的脱色方法和剂量。

甲基橙实验

二、仪器与试剂
分光光度计(UNICOM 2000),酸度计,磁力搅拌器,吸量管(10mL),容量瓶 (50mL,250mL)、玻璃棒、胶头滴管、烧杯,移液管,量杯。
甲基橙固体,未知浓度甲基橙废水,浓盐酸,氢氧化钠固体,活性炭,30%的双氧水,硫酸亚铁固体,蒸馏水,醋酸,醋酸钠固体。
三、实验步骤
1.pKa的测定
(3)废水中甲基橙的脱色研究
印染染料废水排放量大、有机物浓度高、难于生化降解,是备受关注的工业废水。染料废水的处理方法很多,主要有氧化、吸附、膜分离、絮凝、生物降解等。其中,物理吸附法是利用吸附剂对废水中染料的吸附作用去除污染物。吸附剂是多孔性物质,具有很大的比表面积. 活性炭是目前最有效的吸附剂之一,能有效去除废水中的染料。以过渡金属为催化剂、以过氧化氢为氧化剂的催化氧化体系是目前广泛应用的染料脱色体系。该体系对染料氧化彻底,不会带来二次污染。过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化体系是常用的废水脱色体系,通常称为Fenton试剂。在催化剂作用下,H2O2能产生两种活泼的氢氧自由基,从而引发和传播自由基链反应,加快还原性物质的氧化。Fenton试剂中,FeSO4只是催化H2O2产生羟基自由基,本身并不起作用。但是,FeSO4的加入方式会影响脱色效果。
λ
Aa
Ab
λ
Aa
Ab
400
0.031
b. 用吸量管准确移取上述⑤中的甲基橙溶液(1.406×10-6mol/L)1.00ml、5.00ml、10.00ml、25.00ml于50ml容量瓶中分别用0.1mol/L的盐酸溶液进行定容,并标号①~④。
c.用吸量管准确移取甲基橙标准溶液(1.406×10-4mol/L)1.00ml、2.50ml、5.00ml、10.00ml、25.00ml于50ml容量瓶中,分别用0.1mol/L的盐酸溶液进行定容,并标号⑦~⑨。
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