文档介绍：甲基橙解离常数的测定、印染废水中甲基橙含量测定及脱色试验一、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估3)掌握废水中甲基橙物理脱色及催化氧化的原理和过程4)学会用单因素法确定最佳实验条件的方法。二、:(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=(AHIn/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。利用作图法可以解得pKa。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,如图1所示。AHIn+AIn-A=2处,pH=pKa。图1单线作图法计算pKa图2双线作图法计算pKa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,如图2所示。三、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。本实验以甲基橙为研究对象,根据甲基橙溶液的酸碱电离平衡,利用双线作图法测定甲基橙的解离常数;分别在甲基橙酸式最大吸收波长、碱式最大吸收波长和等吸收波长下,建立废水中甲基橙含量测定方法并进行方法评价;利用物理脱色和催化氧化脱色进行废水中甲基橙的脱色研究。涉及知识点及实验技术如下:四、仪器与试剂仪器:分光光度计(2000),pH计,磁力搅拌器,吸量管(1mL、2mL、10mL),容量瓶(50mL、200mL),分析天平。甲基橙标准品,未知浓度甲基橙废水和已知浓度甲基橙废水(30mg/L),盐酸(),标准缓冲溶液(pH=、),氢氧化钠(),醋酸(),醋酸钠溶液()。过氧化氢、硫酸亚铁。五、实验步骤1pKa的测定(1)吸收曲线(A-λ曲线)确定酸式最大吸收波长、碱式最大吸收波长、,,备用。,。此时,甲基橙全部以酸式存在,测定A-λ曲线(测定范围:400-600nm,间隔10nm读取一次吸光度A),确定酸式最大吸收波长(λa)。,。此时,甲基橙全部以碱式存在,测定A-λ曲线(测定范围:400-600nm,间隔10nm读取一次吸光度A),确定碱式最大吸收波长(λb)。上述酸性、碱性甲基橙溶液对应的两条A-λ曲线的交点对应等吸收点波长(λe)。(2)不同酸度甲基橙溶液的配制及pH测定配制一系列不同酸度的溶液:、、、pH=、、、pH=7蒸馏水,,。取9个做好标记的50mL容量瓶,,依次用上述9不同酸度溶液进行定容,得到不同酸度的甲基橙溶液。依据酸度