揮發(fā)性脂肪酸的測(cè)定――5種方法_第1頁
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揮發(fā)性脂肪酸的測(cè)定――5種方法_第3頁
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1、揮發(fā)性脂肪酸的測(cè)定一般來說,碳原子數(shù)在10以下的脂肪酸大部分具有揮發(fā)性,并且易溶于水。在它們中間,隨著碳原子數(shù)的增加,揮發(fā)性逐漸下降。典型的揮發(fā)酸見附表5。附表5 低級(jí)脂肪酸的分子式及沸點(diǎn)名稱分子式沸點(diǎn)/名稱分子式沸點(diǎn)/甲酸乙酸丙酸HCOOHCH3COOHC2H5COOH100.8117.5140.0丁酸戊酸已酸C3H7COOHC4H9COOHC5H11COOH162.3185.5205.0揮發(fā)性脂肪酸易被微生物利用。在有機(jī)物的厭氧分解中,揮發(fā)性脂肪酸是作為生物代謝的中間或最終產(chǎn)物而存在。在厭氧發(fā)酵的液化產(chǎn)酸階段,這一類低級(jí)脂肪酸是這一階段的主要產(chǎn)物,其中以乙酸為主。在某種條件下,乙酸可以達(dá)到

2、該類酸總量的80%。在CH4形成過程中,甲酸和乙酸是形成甲烷的重要前體物。據(jù)研究,自然界有機(jī)物產(chǎn)生的CH4中大約有70%上由乙酸中的甲基原子團(tuán)形成的。丙酸、丁酸可以轉(zhuǎn)化成甲酸。有機(jī)酸過多往往反映出發(fā)酵池的病態(tài)。因此可以認(rèn)為,在微生物厭氧發(fā)酵過程中,揮發(fā)性脂肪酸不僅是一種不可缺少的營養(yǎng)成分,更重要的意義在于這類有機(jī)酸已是沼氣發(fā)酵研究有機(jī)物降解工藝條件優(yōu)劣的重要參數(shù),在甲烷形成的研究和生產(chǎn)中,它們的含量也是重要的參數(shù)。在揮發(fā)性脂肪酸的總量測(cè)定中,是以乙酸作為基數(shù)進(jìn)行計(jì)算,除了要求測(cè)定總量外,對(duì)甲酸、乙酸等各種低級(jí)脂肪酸的分別定量分析也是十分重要的。1 C2C5揮發(fā)性脂肪酸的氣相色譜測(cè)定法2.5.1

3、.1 測(cè)定原理使用色譜儀上的氫火焰檢測(cè)器測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸含量,其基本原理是:色譜柱分離后餾出的物質(zhì)被載氣載入檢測(cè)器離子室的噴嘴口,與燃燒氣氫氣相混合,并以空氣助燃?xì)膺M(jìn)行燃燒,以此為能源,將組分電離成離子數(shù)目相等的正離子和負(fù)離子(電子)。在離子室內(nèi)裝有收集極和底電極,因此離子在電場(chǎng)內(nèi)作定向流動(dòng),形成離子流。該離子流被收集極收集后,經(jīng)過微電流放大器放大輸送給記錄儀得到信號(hào),此信號(hào)的大小代表單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入檢測(cè)器火焰的組分含量。2.5.1.2 測(cè)定條件試劑設(shè)備 乙酸、丙酸、丁酸、戊酸混合標(biāo)準(zhǔn)液的配制。分別吸取乙酸(A.R.,相對(duì)密度1.045,含量99%)、丙酸(A.R.,相對(duì)密度0.9987,含量9

4、9.5%)、丁酸(A.R.,相對(duì)密度0.8097,含量99%)、戊酸(A.R.,相對(duì)密度0.934,含量100%)各25L于50mL容量瓶中,再加入2.5mL甲酸(A.R.,相對(duì)密度1.22,含量88%),最后用蒸餾水定容。其中乙酸、丁酸、戊酸的濃度分別為517L/L、497L/L、401L/L、467L/L。 6mol/ L硫酸的配制:將167mL濃硫酸(相對(duì)密度1.84)緩慢倒入833mL蒸餾水中。 甲酸:相對(duì)密度1.22,含量88%。 離心機(jī)400016000r/min。 氣相色譜儀,F(xiàn)ID檢測(cè)器。 樣品預(yù)處理 用沼氣發(fā)酵液7mL加入2滴6mol/ L H2SO4使pH值降至3.5左右(

5、用pH試紙粗測(cè)),離心2030 min,取上層透明清液3mL,加入0.15 mL濃甲酸,最終pH值為2.0左右(控制在3.0以下)。 主要實(shí)驗(yàn)參數(shù) 條件一。固定相:GDX103+H3PO4,2%(6080目);色譜柱:2m6mm;柱溫:180200;氣化室溫度:240;檢測(cè)溫度:210;進(jìn)樣量:2L;載氣流量:N2,50mL/ min;氫氣流量:50 mL/ min;空氣流量:600700 mL/ min;衰減:1/8。 條件二。色譜柱:2m3mm,不銹鋼柱,內(nèi)填國產(chǎn)GDX-401擔(dān)體,6080目;柱溫:210;載氣:N2,流率為90mL/ min;空氣流率:500 mL/ min;氫氣流率:

6、50 mL/ min;氣化室溫度:240;檢測(cè)溫度:210。 條件三。色譜柱:2m6mm,裝有以2%磷酸飽和的6080目GDX-103擔(dān)體;柱溫:180200;氣化室溫度:240;檢測(cè)溫度:210;進(jìn)樣量:2L;載氣流量:N2,50mL/ min;氫氣流量:50 mL/ min;空氣流量:600700 mL/ min; 條件四。色譜柱:2m2mm,玻璃柱,內(nèi)裝有10%的商品固定液FluoradFC431涂布的Supelcoport擔(dān)體,100200目;柱溫:130;氣化室溫度:220;檢測(cè)溫度:210;載氣流量:N2,40mL/ min。 定性與定量 定性。配制模擬標(biāo)準(zhǔn)樣品,用已知物質(zhì)的保留時(shí)

7、間對(duì)照被測(cè)物質(zhì)的保留時(shí)間進(jìn)行定性。 定量。用已知樣校正法進(jìn)行定量,其方法是配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣(與樣品組分一致),進(jìn)行色譜試驗(yàn),測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)樣各組分的峰高(或峰面積),求出組分i的單位峰高(或峰面積)的組分含量或作出峰高和濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。當(dāng)樣品組分濃度變化不大時(shí),可采用單位校正法。當(dāng)樣品組分濃度變化很大時(shí),則需預(yù)先用校準(zhǔn)樣作出濃度和峰高或峰面積的標(biāo)準(zhǔn)曲線,觀察其標(biāo)準(zhǔn)曲線是不是通過原點(diǎn)的直線,即是否呈線性。若呈線性,就可用單點(diǎn)校正法,按下面的公式計(jì)算:待測(cè)樣品濃度,L/L;待測(cè)樣品峰高,mm;標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度,L/L;標(biāo)準(zhǔn)樣品峰高,mm;待測(cè)樣品體積+甲酸體積,mL;待測(cè)樣品體積,mL。2.5.1.3

8、方法的精度和注意事項(xiàng) 以GDX103+H3PO42%為固定相,比用GDX101 、PEGS、Porapak.N等作為固定相其保留時(shí)間短,且峰形對(duì)稱。 本法最小檢測(cè)量為4L/L,相對(duì)誤差為1.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.7%(以乙酸計(jì))。 有機(jī)酸是一種強(qiáng)極性物質(zhì),沸點(diǎn)較高,由于擔(dān)體對(duì)酸的吸附,常常引起酸峰拖尾和鬼峰的出現(xiàn)。因此,取有機(jī)酸直接進(jìn)樣測(cè)定時(shí),為了抑制酸的吸附,可采取以下措施。 在樣品中加入一定量的濃甲酸(相對(duì)密度1.22,含量88%),使其甲酸加入量(體積)與樣品的體積比為5:100。甲酸是一種一元羧酸,離解常數(shù)(2.1110-4)大于其他任何一元羧酸,當(dāng)含有甲酸的樣品進(jìn)入固定相時(shí),擔(dān)體表面

9、的吸附中心位置被甲酸暫時(shí)占據(jù),這樣便抑制了C2C5酸被擔(dān)體的吸附。此外,甲酸在FID上響應(yīng)很低,故對(duì)其他組分的應(yīng)答影響不大。 酸的吸附還發(fā)生在接近進(jìn)樣口的地方,由于進(jìn)樣口常積累有碳質(zhì)沉積物,通常采用蒸餾水清洗進(jìn)樣口,并用1.5%磷酸-丙酮液來浸泡進(jìn)樣口,然后在約150的溫度下將進(jìn)樣口烘烤48h。 用1.5%磷酸-丙酮液來浸泡柱口玻璃毛。 在分析高濃度時(shí),一定分析周期內(nèi)注射水或15%甲酸液來洗滌被柱子吸附的酸。 操作條件恒定以后,在進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)酸樣或樣品之前,用15%的甲酸液來沖洗柱子34次。 柱子使用壽命大約46個(gè)月,一旦發(fā)現(xiàn)色譜峰出現(xiàn)拖尾或重復(fù)性差,則必須更換柱。 盡管采取了一系列防止吸附的措施,

10、但柱子的吸附問題還是不可能完全解決,特別是對(duì)于4000L/L以上高濃度的酸樣,如何克服吸附問題還值得更進(jìn)一步研究。 當(dāng)檢測(cè)器的靈敏度顯著降低或更換新柱之后,重新做校正曲線。2揮發(fā)性脂肪酸總量的比色測(cè)定法2.5.2.1 測(cè)定原理含揮發(fā)性脂肪酸的樣液,在加熱的條件下,與酸性乙二醇作用生成酯,此酯與羧胺反應(yīng),形成氧肟酸。在高鐵試劑存在下,氧肟酸轉(zhuǎn)化為高鐵氧肟酸的棕紅色絡(luò)合物,其顏色的深淺在一個(gè)較大的范圍內(nèi)與反應(yīng)初始物揮發(fā)性脂肪酸的含量成正比,故可用比色法測(cè)定。2.5.2.2 測(cè)定方法 試劑 1:1硫酸:濃硫酸(相對(duì)密度1.84,C.P.)加到同體積蒸餾水中稀釋配制。 酸性乙二醇試劑:取30.0mL乙

11、二醇(C.P.)與4.0mL配制的稀硫酸混合。 4.5mol/L的氫氧化鈉:稱取180g氫氧化鈉(C.P.)溶于水中,冷后以蒸餾水稀釋至1L。 10%硫酸羥胺溶液:稱取硫酸羥胺(C.P.)10.0g,溶于100mL蒸餾水中。 羥胺試劑:量取20.0 mL4.5mol/L的氫氧化鈉,與5.0mL10%的硫酸羥胺相混合。 酸性氯化鐵試劑:將20.0g分析純FeCl3 6H2O溶于500mL水中,準(zhǔn)確加入20.0 mL濃硫酸,并以蒸餾水稀釋至1L。 測(cè)定程序 乙酸標(biāo)準(zhǔn)液的配制。精確稱取乙酸(分析純,相對(duì)密度1.045,含量99.0%)1.010g,以蒸餾水稀釋至100mL,此溶液含乙酸10mg/mL

12、。準(zhǔn)確吸取10 mg/mL乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0mL、5.0mL、10.0mL、15.0mL、20.0mL、25.0mL、30.0mL,分別置于100.0mL容量瓶?jī)?nèi),以蒸餾水定容至刻度,搖勻,即得100L/L、500L/L、1000L/L、1500L/L、2000L/L、2500L/L、3000L/L的乙酸標(biāo)準(zhǔn)系列液。 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。取相對(duì)密度1.045的乙酸(分析純)試劑,制成50mL/L、100 mL/L、500 mL/L、1000 mL/L、1500 mL/L、2500 mL/L、3000 mL/L的系列標(biāo)準(zhǔn)液,分別吸取0.5 mL分置于試管中(12.5cm1.5cm),每瓶中準(zhǔn)確加入,

13、于沸水浴中加熱3min,然后立即以冷水冷卻;再加入2.5mL羥胺試劑,充分搖勻,然后,充分振蕩混勻,以蒸餾水定容,用721型分光光度計(jì)以500nm波長(zhǎng)測(cè)定其光密度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,以橫坐標(biāo)表示濃度值,縱坐標(biāo)表示光密度值。 樣品的測(cè)定。以400010000r/min的離心條件,制取沼氣發(fā)酵樣品澄清液,吸取0.5mL樣液置于試管中(12.5cm1.5cm),準(zhǔn)確加入1.7 mL酸性乙二醇試劑,充分混合,于沸水浴中加熱3min,應(yīng)避免試管與加熱器壁直接接觸。然后立即將試管置于冷水中冷卻。加入2.5mL羥胺試劑,并混勻,放置1min,然后全部倒進(jìn)盛有10mL酸性氯化鐵試劑的25mL容量瓶中,用蒸餾水定容

14、,并充分搖勻,靜置5min,用分光光度計(jì)以500nm波長(zhǎng)測(cè)定光密度。同樣操作做空白試驗(yàn)1份。 計(jì)算式中 C樣液光密度值相應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)曲線上揮發(fā)酸的含量,mg; V測(cè)定樣液體積,mL; 測(cè)定時(shí)液樣的稀釋倍數(shù)。2.5.2.3 注意事項(xiàng) 此方法是揮發(fā)性脂肪酸總量的經(jīng)驗(yàn)測(cè)定法,比蒸餾法測(cè)定更為簡(jiǎn)便、快速。除150mg/L以下的低濃度范圍外,其測(cè)定值相對(duì)誤差與氣相色譜法測(cè)定總值的相對(duì)誤差相近。 此法中的反應(yīng)是在嚴(yán)格的pH值條件下進(jìn)行的,最適pH值為1.60.1。pH值高于2.0時(shí),色度加劇,pH值低于1.0時(shí),顏色難以穩(wěn)定,易消失。 酸性己二醇試劑和羥胺試劑宜使用時(shí)配,也可在測(cè)定中配入。例如,以加入1.5m

15、L己二醇和0.2mL稀硫酸來代替1.7mL酸性己二醇試劑,以0.5mL硫酸羥胺和2.0mL4.5mol/L的氫氧化鈉來代替2.5mL羥胺試劑。 如果所做的空白測(cè)定含量酸量超過200mg/L時(shí)必須用氫氧化鈉蒸餾提純己二醇 。 酸性氯化鐵配制好后,應(yīng)靜置過夜,棄去沉淀。 必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程,顯色反應(yīng)必須充分搖動(dòng)。 比色法沒揮發(fā)性脂肪酸總量,方便快速,對(duì)于特定樣品(特別是污水污泥體系)的準(zhǔn)確度較高,適合于沼氣發(fā)酵的常規(guī)分析。 3揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的測(cè)定-碳酸氫鹽堿度和VFA分析的聯(lián)合滴定法 揮發(fā)性脂肪酸(VFA)是厭氧消化過程的重要中間產(chǎn)物,甲烷菌主要利用VFA形成甲烷,只有少部分甲烷由CO2

16、和H2生成。但CO2和H2的生成也經(jīng)過高分子有機(jī)物形成VFA的中間過程。由此看來,形成甲烷的過程離不開VFA的形成,但是VFA在厭氧反應(yīng)器中的積累能反映出甲烷菌的不活躍狀態(tài)或反應(yīng)器操作條件的惡化,較高的VFA(例如乙酸)濃度對(duì)甲烷菌有抑制作用。因此在反應(yīng)器運(yùn)行中,出水VFA用作重要的控制指標(biāo)。在VFA測(cè)定中,常進(jìn)行VFA總量測(cè)定,其單位以mmol/L或換算為按乙酸計(jì),以單位mg/L表示。對(duì)VFA中各種低級(jí)脂肪酸(乙酸、丙酸)的分別定量分析也是重要的,有時(shí)常需要知道以COD表示的VFA的量(即VFA以單位mgCOD/L)表示,此時(shí)也需要知道VFA中各種有機(jī)酸的含量,因此它們換算為COD的換算系數(shù)

17、是不同的。VFA包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸以及它們的異構(gòu)體。在運(yùn)轉(zhuǎn)良好的高速厭氧反應(yīng)器中,VFA中乙酸可占有很高的比例,但當(dāng)反應(yīng)器運(yùn)行狀態(tài)不好時(shí),丙、丁酸濃度會(huì)上升。(1)分析原理厭氧處理中會(huì)產(chǎn)生大量的CO2,在反應(yīng)器條件下(pH68之間),這些CO2主要以HCO3-形成存在。這是厭氧處理中最重要的pH緩沖物,由HCO3-或主要由HCO3-引起的堿度稱為碳酸氫鹽堿度。HCO3-產(chǎn)生最大緩沖能力的范圍約在pH67。如前所述,HCO3-可以通過滴定測(cè)定,但測(cè)定過程受到其它一些陰離子的干擾,其中發(fā)酵液中常含有的VFA的陰離子是影響碳酸氫鹽堿度的主要因素。為此,在荷蘭發(fā)展了碳酸氫鹽堿度和V

18、FA同時(shí)進(jìn)行測(cè)量的方法。其原理如下:水樣先以0.1000mol/L的HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至PH=3,在這一pH值下,所有HCO3-被完全轉(zhuǎn)化為H2CO3,VFA也幾乎完全地轉(zhuǎn)化為其非離子形式。此后,已被滴定至pH3的水樣在如圖所示的帶回流冷凝器的燒瓶中煮沸,所有轉(zhuǎn)化為H2CO3的HCO3-將分解為CO2和H2O,其中CO2完全由其中溢出,而VFA則因?yàn)橛谢亓骼淠鞫A粼谒畼又?。然后水樣?.1000 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH6.5,在此pH下,所有的VFA和其他弱酸將被轉(zhuǎn)化為其離子形式。由使用的HCl和NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的量,即可計(jì)算出碳酸鹽堿度和VFA的濃度。由此得到的結(jié)果更易于

19、判斷水樣在厭氧條件下的緩沖能力。(2)儀器1250ml帶磨口燒瓶,250ml燒杯;210ml半微量酸式滴定管;310ml半微量堿式滴定管;4回流冷凝器;5自動(dòng)電位滴定計(jì);(3)試劑1無二氧化碳水 用于制備標(biāo)準(zhǔn)溶液及稀釋用的蒸餾水或去離子水,臨用前煮沸15min,冷卻至室溫。PH值應(yīng)大于6.0,電導(dǎo)率小于2s/cm。 2酚酞指示液 稱取1g酚酞溶于100ml 95%乙醇中,用0.1mol氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至出現(xiàn)淡紅色為止。 3甲基橙指示劑 稱取0.1g甲基橙溶于100ml蒸餾水中。 4碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(1/2 Na2CO3=0.0250 mol/L) 稱取1.392g(于250烘干4h)的無水碳

20、酸鈉(Na2CO3),溶于少量無二氧化碳水中,移入1000ml容量瓶中,用水稀釋至標(biāo)線,搖勻。貯于聚乙烯瓶中,保存時(shí)間不要超過一周。 5鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.0250 mol/L) 用分度吸管吸取2.1 ml濃鹽酸(=1.19g/ml),并用蒸餾水稀釋至1000ml,此溶液濃度0.0250 mol/L。其準(zhǔn)確濃度按下法標(biāo)定: 用無分度吸管吸取25.00 ml碳酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于250 ml錐形瓶中,加無二氧化碳水稀釋至約100ml,加入3滴甲基橙指示液,用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至由桔黃色剛變成桔紅色,記錄鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液用量。按下式計(jì)算其準(zhǔn)確度:C=0.025025.00/V 式中, c-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol

21、/L); V-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(ml)。6氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.0250 mol/L)稱取60g氫氧化鈉,溶于50ml水中,冷卻后移入聚乙烯細(xì)口瓶中,蓋緊瓶蓋靜置4d以上。然后吸取上層澄清溶液1.4ml,用水稀釋至1000ml,此溶液約為001mol/L。其精確濃度可用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)定,標(biāo)定方法如下: 取基準(zhǔn)試劑級(jí)鄰苯二甲酸氫鉀在105-110烘干至恒重。精確稱取三份,每份約0.1g(稱準(zhǔn)至0.0001g),分別置于250ml錐形瓶中,加入100ml水,稍加熱使之溶解。然后加入4滴酚酞指示劑,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淡紅色不褪為止。記錄下氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量(ml),并按下式計(jì)算其濃度:C

22、= =G103/(204.22V) 式中, C-氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶濃度(mol/L); V-氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶用量(ml); G-鄰苯二甲酸氫鉀重量(g); 204.22-苯二甲酸氫鉀(KH4C8H4O4)摩爾質(zhì)量(g/mol)。(4)操作步驟 按自動(dòng)電位計(jì)說明書安裝、校正好電位計(jì),以蒸餾水清洗電極。 用移液管吸取過濾后的水樣Vml(其中含有VFA的量不超過3mmol),加入250ml燒杯中。 將樣品水溫調(diào)制(252),將盛有此樣品的250ml燒杯置于滴定臺(tái)上,投入長(zhǎng)約1.5cm的磁力攪拌棒,打開攪拌開關(guān)并調(diào)置一定攪拌強(qiáng)度,小心將電極放入燒杯的液面下。 如果此樣品水樣的pH高于6.5,則準(zhǔn)確調(diào)節(jié)至6.

23、5。 然后在自動(dòng)電位滴定計(jì)上滴定此水樣至pH3.0,消耗的0.1000mol/LHCl記作Zml。 將此水樣轉(zhuǎn)移至磨口錐形瓶中,加入沸石或玻璃珠少許,安裝好回流冷 凝器。打開冷卻水,加熱至沸騰并維持3min以上,撤離酒精燈并等待2min,將溶液移回250ml燒杯。 以NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH=6.5,消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液記作Bml。(5)結(jié)果計(jì)算揮發(fā)酸(VFA)(mol/l)=(ZCa-BCb)103/V式中, Ca-標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液的濃度(mol/L); Cb-標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的濃度(mol/L)。4揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的測(cè)定-Q/YZJ10-03-02-20001、范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)

24、廢水厭氧消化過程中消化液中的揮發(fā)酸含量的測(cè)定。2、引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。本標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí),所示版本均有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。GB/T 6682-1992分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法(ISO3696-1978)GB12999-1992水質(zhì)采樣樣品保存規(guī)定。3、方法提要樣品中的乙酸、丙酸、丁酸等揮發(fā)性有機(jī)物在酸性條件下被蒸餾出來,餾出液經(jīng)回流以除去CO2、H2S、SO2等氣體,趁熱以酚酞為指示劑用0.1mol/L的氫氧化鈉溶液滴定,結(jié)果以乙酸計(jì)算。4、試劑和材料除另有說明,本標(biāo)準(zhǔn)使用的試劑和水,均指分

25、析純?cè)噭┖虶B/T6682規(guī)定的三級(jí)水。4.1 25%硫酸溶液取250毫升分析純濃硫酸加入約700毫升蒸餾水中,然后加水至1升。4.2 酚酞指示劑稱取0.5克酚酞,溶于50ml 95%乙醇中,用水稀釋至100ml。4.3 0.1N氫氧化鈉溶液配制及標(biāo)定稱取60克氫氧化鈉溶于50ml水中,轉(zhuǎn)入150ml的聚乙烯瓶中,冷卻后,用裝有堿石灰管的橡皮塞塞緊,靜置24小時(shí)以上。吸取上層清液約7.5ml置于1000ml容量瓶中,用無二氧化碳水稀釋至標(biāo)線,搖勻。稱取在105-110度干燥過的基準(zhǔn)試劑級(jí)苯二甲酸氫鉀約0.5克(稱至0.0001g),置于250ml錐形瓶中,加無二氧化碳水100ml使之溶解,加入

26、4滴酚酞指示劑,用待標(biāo)定的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺紅色為終點(diǎn)。同時(shí)用無二氧化碳水做空白滴定,按下式計(jì)算。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L)=M1000/(V1-V0) 204.23式中:m稱取苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量(g);V0滴定空白時(shí)所耗氧氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(ml);V1滴定苯二甲酸氫鉀時(shí)所耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml);204.23苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量(g/mol)。5、儀器和設(shè)備5.1 500毫升蒸餾裝置;5.2 500亳升磨口三角瓶;5.3 球形冷凝管;5.4 25毫升堿式滴定管。6、取樣按國家環(huán)保局頒布的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范(地表水和“廢水”)部分規(guī)定采取有代表性的樣品采集后應(yīng)盡快測(cè)定或

27、加少量氫氧化鈉固定,置于4下保存。7、分析步驟7.1 蒸餾。取300毫升/V5(或適量水樣加蒸餾水稀釋至300毫升)水樣于500毫升的平底蒸餾瓶中,然后加入25毫升25%的硫酸溶液,再加入數(shù)粒玻璃珠,進(jìn)行蒸餾,接取200毫升蒸餾液。7.2 滴定。在另一電爐上加熱煮沸回流30分鐘,取下三角燒瓶,加3滴酚酞指示劑,趁熱用0.1N的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色30秒不褪色為終點(diǎn)。7.3同時(shí)按上述步驟用蒸餾水代替水樣作空白。8、分析結(jié)果計(jì)算揮發(fā)酸(VFA)(mg/l)= (V3-V4)N60103/V5式中:V3滴定樣品時(shí)所消耗的NaOH毫升數(shù);V4滴定空白時(shí)所耗的NaOH毫升數(shù);V5取樣量(ml);

28、NNaOH溶液的濃度(mol/L);60乙酸的分子量。9、注意事項(xiàng)9.1 在蒸餾過程中不能使水樣直接沖入蒸出液中,若蒸出則需重新取樣蒸餾。9.2 當(dāng)丁、戊酸含量高時(shí),代表性不強(qiáng),最好用氣相色譜法。VAF不能代表乙、丙、丁、戊的各種含量。10、報(bào)告10.1 當(dāng)兩次重復(fù)測(cè)定結(jié)果之差不大于算術(shù)平均值的10%時(shí),取算術(shù)平均值報(bào)告、分析結(jié)果報(bào)告至0.1mg/L。10.2 報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容:a)有關(guān)樣品的全部資料,例如樣品的名稱、采樣地點(diǎn)、采樣日期、采樣時(shí)間等;b)本標(biāo)準(zhǔn)的代號(hào);c)分析結(jié)果;d)測(cè)定中觀察到的任何異?,F(xiàn)象的細(xì)節(jié)及說明;e)分析人員的姓名及分析日期等。5 VFA的滴定法分析(1)原理 本

29、法原理是將廢水以磷酸酸化后,從中蒸發(fā)出揮發(fā)性脂肪酸,再以酚酞為指示劑用NaOH溶液滴定餾出液。廢水中的氨態(tài)氮可能對(duì)測(cè)定形成干擾,因此應(yīng)當(dāng)首先在堿性條件下蒸發(fā)出氨態(tài)氮,如果要同時(shí)測(cè)定氨態(tài)氮,以硼酸溶液吸收后滴定之。因此此法可用于氨態(tài)氮和VFA的聯(lián)合測(cè)定。(2)藥品10%NaOH溶液NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,0.1000mol/l10%磷酸溶液,取70ml密度1.7mg/cm3的磷酸用水稀釋至1L。酚酞指示劑,1%的乙酸溶液。(3)測(cè)定步驟于蒸餾瓶中放入50200ml待測(cè)廢水,其VFA含量不超過30mmol。如水樣體積不足100ml,可以蒸餾水稀釋至100ml。放入幾滴酚酞指示劑。加入10%NaOH溶液,

30、使溶解呈堿性,并使NaOH略過量。開始蒸餾 ,至蒸餾瓶中剩余的液體為5060ml為止。用蒸餾水將蒸餾瓶剩余液體稀釋至原來的體積,用10ml10%的磷酸酸化,在接受瓶中放入10ml蒸餾水并使接受瓶與蒸餾瓶上的冷凝管連接,導(dǎo)入管應(yīng)浸入接受瓶的液面以下。蒸餾至瓶中液體為1520ml為止。待蒸餾瓶冷卻后,加入50ml蒸餾水再次蒸餾,至剩余1020ml液體為止。為了除去二氧化碳、硫化氫、二氧化硫等干擾物,可向餾出液中通入高純氮?dú)?015min,然后加入10滴酚酞,用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淡粉色不消失為止。(4) 計(jì)算揮發(fā)性脂肪酸含量計(jì)算如下:VFA=V (NaOH)*C*1000/Vs (mmol/L)式中:V(NaOH)-滴定消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,ml; c - 滴定消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度,mol/L;揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸是厭氧硝化過程的中間產(chǎn)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在厭氧反應(yīng)器中的積累能反映出甲烷菌的不活躍狀態(tài)或反應(yīng)器操作條件的惡化,較高的VFA濃度對(duì)甲烷菌有抑制作用。VFA包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸及它們的異構(gòu)體,在運(yùn)轉(zhuǎn)良好的反應(yīng)器中,乙酸比例較高,反應(yīng)器不好時(shí),甲酸、丙酸濃度升高。在VFA測(cè)定中,其單位常換算為按乙酸計(jì),以mg/L表示。常用的測(cè)定方

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