甲基橙
甲基橙的变色范围是pH<3.1时变红,pH>4.4时变黄,3.1-~4.4时呈橙色。检验碱的话用酚酞现象会比较明显,因为肉眼对红色会比较敏感
有机废水的最佳pH 值一般均控制在3 ~ 4 之间
实验装置:
实验电解槽,体积为800mL,内置两个电极,板极间距 cm,极板宽度 cm,整个电解槽放在一个恒温调速磁力搅拌器上
实验试剂: 1. 甲基橙固体
2. Na2so4和Nacl固体(使用是的浓度为0.01mol/L)
3. 0.01 mol/L的硫酸和氢氧化钠、氯化钠溶液(调节PH值) 4. 蒸馏水 实验仪器: 1. 分析天平
2. 紫外分光光度计 3. 磁力搅拌器 4. 电化学工作站
5. 电极(阴极:不锈钢板(或碳棒),阳极:稀土电极) 6. 酸度剂
7. 烧杯若干,量筒,秒表,胶头滴管 8. 100ml 500ml 1000ml的容量瓶
实验准备:
1.甲基橙标准曲线的绘制
准确称取0.1g甲基橙溶于1000ml容量瓶中(1000mg/L)分别取2,4,6,8,10mL溶于100mL容量瓶中,分别配成2mg/L,4 mg/L,6 mg/L与10 mg/L的甲基橙溶液。用分光光度计对配制的甲基橙溶液进行全波扫描,找出可见光范围内的最大吸收波长为463nm,分别测定上述溶液的吸光度,绘制标准曲线。 2.配制溶液
2.1配制不同浓度的甲基橙溶液(80mg/L,120mg/L,160mg/L) 以配制500mL的80mg/L甲基橙为例,步骤如下: (1) 用分析天平称取40mg的甲基橙固体
(2) 加少量蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌溶解.
(3) 倒入500毫升容量瓶里
(4) 将溶液全部倒入容量瓶里,洗涤小烧杯,用玻璃棒转移,至少洗涤三次 (5) 定容,加水定容到刻度线,在距离刻度线一厘米左右改用胶头滴管定容 (6) 摇匀,将溶液摇匀,如果液面下降也不可再加水定容。 (7) 将配得的溶液转移至试剂瓶中,贴好标签,备用
另外两个浓度的甲基橙溶液配制方法相同.(甲基橙固体依次为60g,80g). 实验过程中,在电解槽中溶液总体积为800mL,最终甲基橙的溶度分别为50mg/L,75 mg/L,100 mg/L. 2.2
配制Na2SO4 溶液
(1) 用分析天平秤称取1.136mg的Na2SO4固体 (2) 加少量蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌溶解. (3) 倒入100毫升容量瓶里
(4) 将溶液全部倒入容量瓶里,洗涤小烧杯,用玻璃棒转移,至少洗涤三次 (5) 定容,加水定容到刻度线,在距离刻度线一厘米左右改用胶头滴管定容 (6) 摇匀,将溶液摇匀,如果液面下降也不可再加水定容。 (7) 将配得的溶液转移至试剂瓶中,贴好标签,备用 配制NaCl 溶液
(1) 用分析天平秤称取0.468mg的NaCl固体 (2) 加少量蒸馏水溶解,用玻璃棒搅拌溶解. (3) 倒入100毫升容量瓶里
(4) 将溶液全部倒入容量瓶里,洗涤小烧杯,用玻璃棒转移,至少洗涤三次 (5) 定容,加水定容到刻度线,在距离刻度线一厘米左右改用胶头滴管定容 (6) 摇匀,将溶液摇匀,如果液面下降也不可再加水定容。 (7) 将配得的溶液转移至试剂瓶中,贴好标签,备用 3.连接实验装置
实验一:不同电解质对甲基橙电解的影响 实验步骤:
1. 取80mg/L的甲基橙溶液500ml放入大烧杯中,再加入100ml 配制好的Na2so4溶液,用量筒
量取200ml蒸馏水倒入烧杯中,滴加0.01mol/L硫酸溶液调节PH=5,电压10V(此时计算得出甲基橙浓度为50mg/L, Na2so4溶液的浓度为0.01mol/L) 2. 开始电解后每隔十五分钟记录一次电解率(电解2h后停止实验),将记录数据填入表1-1。 3. 清洗仪器
4. 取80mg/L的甲基橙溶液500ml,再加入100ml 配制的NaCl溶液,用量筒量取200ml蒸馏水
倒入烧杯中,滴加0.01mol/L硫酸调节PH=5,电压10V,开始电解。
5. 电解后每隔十分钟记录一次电解率(电解2h后停止实验),将记录数据填入表1-1。 后期处理:绘图,进行分析比较,得出最优的电解质溶液。
表1-1不同电解质对甲基橙降解的影响 降 解 电 解 质 Na2so4 NaCl 发 应 时 率 间 15min 30min 45min ….
实验二:电解质浓度对电解速率的影响
由实验一分析得出最优的电解质,进行实验二,以下Na2so4溶液为例 初定进行3组实验:浓度分别为0.001 mol/L,0.1 mol/L, 0.5mol/L 第一组实验:
1.0.1136g的Na2so4固体,用100ml的容量瓶配制溶液
2. 取80mg/L的甲基橙溶液500ml放入大烧杯中, 倒入配好的Na2so4溶液 100ml,再加入200ml 的蒸馏水,滴加硫酸溶液调节PH=5,电压为10V,进行电解
3.开始电解后每隔十五钟记录一次电解率(电解2h后停止实验),每隔15分钟记录一次降解率。将记录数据填入表1-2中
4.方法与步骤二相同,将Na2so4溶液的浓度换成0.1 mol/L, 0.4 mol/L,进行实验,记录数据,填入表1-2
后期处理:绘图,进行分析比较,得出最优的电解质溶液浓度 表1-2 降 电 解 质 的 解 浓 度 mol/L 发 应 时 间 /min 率 0.05 o.1 o.4 15 30 45 …
实验三.PH对电解的影响
用0.01mol/L NaOH,H2SO4,HCl调节溶液的PH值,做5个实验,初定PH为4,5,7,9,11 实验四.电压/电流密度对甲基橙电解的影响(初定做三个实验)
实验五.测定甲基橙的初始浓度对发应的影响 做3个实验,甲基橙的浓度分别50mg/L,75 mg/L,100 mg/L,,调节ph至最佳值,选择最优的工艺条件进行实验

