甲醛的测定方法
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乙酰丙酮分光光度法
1 适用范围:工业废气、环境空气和室内空气中甲醛的测定。
2 原理
甲醛气体经水吸收后,在pH=6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中,与乙酰丙酮作用,在沸水浴条件下,迅速生成稳定的黄色化合物,在波长413nm处测定。
3 最低检出浓度
本方法的检出限为0.25µg,在采样体积为30L时,最低检出浓度为0.008 mg/m3。
4 试剂
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和按(4.1)条制备的水。
4.1 不含有机物的蒸馏水:加少量高锰酸钾的碱性溶液于水中再行蒸馏即得(在整个蒸馏过程中水应始终保持红色,否则应随时补加高锰酸钾)。
4.2 吸收液:不含有机物的重蒸馏水。
4.3 乙酸铵(NH4CH3COO)。
4.4 冰乙酸(CH3COOH):ρ=1.055。
4.5 乙酰丙酮溶液,0.25%(V/V):称25g乙酸铵,加少量水溶解,加3mL冰乙酸及0.25mL新蒸馏的乙酰丙酮,混匀再加水至100mL,调整pH=6.0,此溶液于2℃~5 ℃贮存,可稳定一个月。
4.6 0.1000mol/L碘溶液:称量40g碘化钾,溶于25mL水中,加入12.7g碘。待碘完全溶解后,用水定容至1000mL。移入棕色瓶中,暗处贮存。
4.7 氢氧化钠(NaOH)。
4.8 1mol/L氢氧化钠溶液:称量40g氢氧化钠,溶于水中,并稀释至1000mL。
4.9 0.5mol/L硫酸溶液:取28mL浓硫酸(ρ=1.84g/mL)缓慢加入水中,冷却后,稀释至1000mL。
4.10 1+5硫酸:取40mL浓硫酸(ρ=1.84g/mL)缓慢加入200 mL水中,冷却后待用。
4.11 0.5%淀粉指示剂:将0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状后,再加入100mL沸水,并煮沸2~3 min至溶液透明。冷却后,加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌保存。
4.12 重铬酸钾标准溶液:C(1/6K2Cr2O7)=0.1000mol/L
准确称取在110~130℃烘2h,并冷至室温的重铬酸钾2.4516g,用水溶解后移入500mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。
4.13 硫代硫酸钠标准滴定溶液:c(Na2S2O3·5H2O)≈0.10mol/L。
称取12.5g硫代硫酸钠溶于煮沸并放冷的水中,稀释至1000mL。加入0.4g氢氧化钠,贮于棕色瓶内,使用前用重铬酸钾标准溶液标定,其标定方法如下:
于250mL碘量瓶内,加入约1g碘化钾及50mL水,加入20.0mL重铬酸钾标准溶液(4.12),加入5mL硫酸溶液(4.10),混匀,于暗处放置5min。用硫代硫酸钠溶液滴定,待滴定至溶液呈淡黄色时,加入1mL淀粉指示剂(4.11),继续滴定至蓝色刚好退去,记下用量(V1)。
硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度(mol/L),由式(1)计算:
式中:C1——硫代硫酸钠标准滴定溶液浓度,mol/L;
C2——重铬酸钾标准溶液浓度,mol/L;
V1——滴定时消耗硫代硫酸钠溶液体积,mL;
V2——取用重铬酸钾标准溶液体积,mL。
4.14 甲醛标准贮备溶液:
取2.8mL 含量为36 %~38 %甲醛溶液,放入1L 容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液1mL 约相当于1mg 甲醛。其准确浓度用碘量法标定。
标定:精确量取20.00mL 上述经稀释后的甲醛溶液,置于250mL 碘量瓶中。加入20.00mL0.1000mol/L 碘溶液(4.6)和15mL1mol/L 氢氧化钠溶液(4.8),放置15min 。加入20mL0.5mol/L 硫酸溶液(4.9),再放置15min ,用0.1000mol/L 硫代硫酸钠溶液(4.13)滴定,至溶液呈现淡黄色时,加入1mL0.5%淀粉指示剂(4.11),继续滴定至刚使蓝色消失为终点,记录所用硫代硫酸钠溶液体积。同时用水作试剂空白滴定。甲醛溶液的浓度用下式计算:
20
15
M )V (V c 21⨯⨯-=
(2)
式中:
c ——溶液中甲醛浓度,mg/mL ;
V 1——滴定空白时所用硫代硫酸钠标准溶液体积,mL ; V 2——滴定甲醛溶液时所用硫代硫酸钠标准溶液体积,mL ; M ——硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度,mol/L ;
15——甲醛的换算值。
甲醛标准贮备溶液:取上述标准溶液稀释10倍作为贮备液,此溶液置于室温下可使用1个月。 4.15 甲醛标准使用溶液:用时取甲醛标准贮备液(4.14),用吸收液稀释成1.00mL 含5.00µg 甲醛,此溶液应现用现配。 5 仪器
5.1 空气采样器; 5.2 皂膜流量计;
5.3 气泡吸收管:10mL ;采工业废气时,用多孔玻板吸收管50mL 或125mL ,采样流量0.5mL/min 时,阻力为
6.7kPa ±0.7 kPa ,当管吸收率大于99%;
5.4 具塞比色管: 10mL 。带5mL 刻度,经校正;浓度高时,浓度高时,改用25mL ,带10mL 、250mL 刻度。
5.5 分光光度计; 5.6 空盒气压表;
5.7 水银温度计:0℃ ~100 ℃; 5.8 pH 酸度计; 5.9 水浴锅。
6 样品的采集和保存
日光照射能使甲醛氧化,因此在采样时选用棕色吸收管,在样品运输和存放过程中,都应采取避光措施。棕色气泡吸收管装5mL 吸收液,以0.5~1.0 L/min 的流量,采气45min 以上。采集好的样品于室温避光贮存,2d 内分析完毕。 7 步骤
7.1 校准曲线的绘制
取7支10mL 具塞比色管,按下表用甲醛标准使用液(4.15)配制标准色列♠1:
管 号
0 1 2 3 4 5 6 甲醛(5.00 µg/mL ),mL
0.0 0.1 0.4 0.8 1.2 1.6 2.00 甲醛,µg
0.0
0.5
2
4
6
8
10
♠1当浓度较高,改用
25mL 比色管时,应适当改变标准溶液的取样量。