酚試劑分光光度法測(cè)室內(nèi)甲醛

1、酚試劑分光光度法測(cè)定室內(nèi)甲醛實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)：130223姓名：董子薇、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定空氣中甲醛濃度，掌握酚試劑分光光度法測(cè)甲醛原理；學(xué)會(huì)配置硫酸鐵鏤、酚試劑、標(biāo)定甲醛等技能；學(xué)會(huì)使用分光光度計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)原理酚試劑，化學(xué)名稱為鹽酸-3-甲基-2-苯并曝嚏酮腺，分子式為C6H4SN（CH3）CNNH2HCl,簡(jiǎn)稱MBTH。酚試劑可與甲醛發(fā)生縮合反應(yīng)（酚試劑作為甲醛吸收劑，顯色劑）。（該方法當(dāng)采樣體積為10L時(shí)，測(cè)定濃度下限范圍為0.01mg/m30.015,mg/m3）甲醛在純水中很不穩(wěn)定，當(dāng)在0.005%酚試劑吸收液中則可穩(wěn)定20h,故甲醛標(biāo)準(zhǔn)稀溶液選用含0.005%酚試劑的吸收液配制?？諝庵械募兹?/p>

2、與酚試劑反應(yīng)生成嗪（A）,嗪與酚試劑的氧化物（B）在酸性溶液中被高鐵離子氧化形成藍(lán)綠色化合物，顏色深淺與甲醛含CH3+/Fe31rNOT I / x-s7NNH2(B)+Fe3(A)+(B)O藍(lán)綠色正比，通過(guò)比色定量。反應(yīng)方程式如上：注意：酚試劑是過(guò)量的，其某一部分吸收甲醛形成A,剩下的酚試劑在高鐵離子的氧化作用下，形成中間體B,A與B發(fā)生1:1定量加成反應(yīng)，形成了藍(lán)綠色的二縮合甲醛-3-甲基-2-苯并曝嚏酮腺。作為氧化劑的硫酸鐵鏤在該反應(yīng)中也是過(guò)量的，而且氧化反應(yīng)和加成反應(yīng)都需要一定的時(shí)間，這就是為什么酚試劑吸收甲醛，在加入硫酸鐵鏤后要等待15min后再測(cè)定的原因。三、試驗(yàn)用試劑說(shuō)明：本法中

3、所用水均為重蒸儲(chǔ)水或去離子交換水，所用試劑純度一般為分析純度。吸收液原液：稱量0.05g酚試劑，加水溶解，傾于50mL容量瓶中，加去離子水至刻度。置于冰箱中保存，可穩(wěn)定三天；（酚溶液濃度0.001g/ml）吸收液：量取吸收原液5mL,加95mL去離子水。采樣時(shí)臨用現(xiàn)配；（酚溶液濃度5X10?-5g/ml1%硫酸鐵鏤溶7稱量1.0g硫酸鐵鏤NH4Fe（s04）2-12出0用0.imol/L鹽酸溶解（最大的吸收峰值的位置為鹽酸溶液濃度為0.1mol/L時(shí)），并稀釋至100mL；（0.01g/ml（4）甲醛標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：可取0.28mL含量為36%38%甲醛溶液，放入1L容量瓶中，加蒸儲(chǔ)水稀釋至刻度

4、，此溶液1mL約相當(dāng)于1mg甲醛，其準(zhǔn)確濃度用碘量法標(biāo)定：精確量取甲醛標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液20.00mL,置于250mL碘量瓶K力口20mL0.5mol/L碘溶液和15mL1mol/L氫氧化鈉溶液，放置15min,加入20mL0.5mol/L硫酸溶液，再放置15min,用0.05mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色，加0.5%淀粉溶液1mL,繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好褪去，記錄消耗體積V,同時(shí)用水作試劑空白滴定。反應(yīng)原理：甲醛溶液中，加堿液使溶液呈堿性后，加入一定量過(guò)量的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液，甲醛被氧化：HCHO+I2+3NaOH=HCOONa+2NaI+2H2。放置15分鐘，待反應(yīng)完全后，用硫酸酸化，以淀粉為指示劑，

5、用Na2s2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過(guò)量I2：I2+2Na2s2O3=2NaI+Na2s4。6按下式（*）計(jì)算濃度：C-V2-MM15一20式中：C甲醛標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液中甲醛的濃度，mg/ml；V1滴定空白時(shí)消耗硫代硫酸鈉溶液體積，ml；V2滴定甲醛溶液時(shí)消耗硫代硫酸鈉溶液體積，ml；M硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度；15甲醛的當(dāng)量。20所取甲醛標(biāo)準(zhǔn)貯存液的體積，ml。消耗硫代硫酸鈉溶液體積V2（ml）5.2空白溶液消耗硫代硫酸鈉溶液體積V1（ml）19.7甲醛溶液濃度（mg/ml）1.108二次平行滴定，誤差小于0.05ml,否則重新標(biāo)定。（5）甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液：臨用時(shí)，從甲醛標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液中移取0.9ml溶液

6、，傾于100ml容量瓶中，定容至刻度線；立即再取此溶液10.00ml,加入100mL容量瓶中，加入5mL吸收原液，用水定容至100ml（此溶液1.00ml含1.00心g甲醛），放置30min后，用于配制標(biāo)準(zhǔn)色列管（此標(biāo)準(zhǔn)溶液（標(biāo)準(zhǔn)工作液）可穩(wěn)定24h）。（5）上面用到的試劑：碘溶液C（1/2I2）=0.010mol/L。碘貯備液，C（1/2I2）=0.1mol/L:稱取1.27g碘（吩于燒杯中，加入4g碘化鉀和去離子水，攪拌至完全溶解后，用水稀釋至100mL,貯于棕色細(xì)口瓶中，暗處貯存。碘溶液C（1/212）=0.010mol/L:量取碘貯備液25mL,用水稀釋至250mL,貯于棕色容量瓶中。

7、1mol/L氫氧化鈉溶液：稱量4g氫氧化鈉，溶于水中，稀釋至100mL；0.5mol/L硫酸溶液：取2.8mL濃硫酸緩慢加入水中，冷卻后稀釋至100mL碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液C（1/6KIO3）=0.1000mol/L:準(zhǔn)確稱量0.35667g經(jīng)105c烘干2小時(shí)的碘酸鉀（優(yōu)級(jí)純），溶解于水，移入100ml容量瓶中，再用水定溶至100ml。0.1mol/L鹽酸溶液：量取0.82ml濃鹽酸加水稀釋至100ml。硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液C（Na2s2。3）=0.1000mol/L:配制方法：硫代硫酸鈉貯備溶液，C（Na2s2O3）=0.10mol/L:稱取25.0g硫代硫酸鈉（Na2s2O35心。）溶解于100

8、0mL新煮沸并已冷卻的水中，力口0.20g無(wú)水碳酸鈉，貯于棕色細(xì)口瓶中，放置一周后標(biāo)定其濃度，若溶液呈現(xiàn)渾濁，過(guò)濾后使用。標(biāo)定方法：吸取0.1000mol/L碘酸鉀溶液25.00mL,置于250mL碘量瓶中，力口75mL新煮沸并已冷卻的水和3g碘化鉀，振搖至完全溶解后，加0.1mol/L鹽酸溶液10mL,立即蓋好瓶塞，搖勻。于暗處放置3min后,用0.10mol/L硫代硫酸鈉貯備溶液滴定至淡黃色，加淀粉溶液1mL,繼續(xù)滴定至藍(lán)色剛好褪去，記錄消耗的硫代硫酸鈉貯備溶液的體積V,按下式(*)計(jì)算濃度：0.100010.00(*),mol/L ；0.05ml。否則重新標(biāo)定CNa2s2O3式中：C(N

9、a2S2O3)硫代硫酸鈉貯備溶液的濃度V滴定消耗硫代硫酸鈉溶液體積，ml0平行滴定所用去的硫代硫酸鈉溶液體積之差應(yīng)不超過(guò)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液C(Na2s2。3)=0.1000mol/L:取標(biāo)定后的0.1mol/L硫代硫酸鈉貯備溶液50mL,置于500mL容量瓶中，用新煮沸并冷卻的水稀釋至標(biāo)線，搖勻，貯于棕色細(xì)口瓶中滴定消耗硫代硫酸鈉溶液體積(ml)24.5硫代硫酸鈉貯備溶液的濃度(mol/L)0.1020.5%淀粉溶液：將0.5g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀后，再加入100ml沸水，并煮沸23min至溶液透明。冷卻后，加入0.1g水楊酸或0.4g氯化鋅保存；四、儀器及設(shè)備(1)大型氣泡吸收管：出

10、氣口內(nèi)徑為1mm,出氣口至管底距離等于或小于5mm；(2)分光光度計(jì)：在630nm測(cè)定吸光度；(3)恒流采樣器：流量范圍01L/min；(流量穩(wěn)定可調(diào)，恒流誤差小于2%,采樣前和采樣后使用皂膜流量計(jì)校準(zhǔn)采樣器的流量，誤差應(yīng)小于5%；)(4)具塞比色管：10mL;五、采樣.標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB/T16127-1995)規(guī)定：居民空氣中甲醛的最高容許濃度為0.08mg/立方米。酚試劑分光光度法(GB/T18024.262000)中建議的采樣時(shí)間是20min。用一個(gè)內(nèi)裝5ml吸收液的大型氣泡吸收管，以0.5L/min的流量，采氣10L,并記錄采樣時(shí)采樣點(diǎn)的溫度和大氣壓力(采

11、樣后樣品在室溫下應(yīng)在24h內(nèi)分析).標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取10mL具塞比色管，按表1配制標(biāo)準(zhǔn)系列。1甲醛標(biāo)準(zhǔn)系列It#標(biāo)準(zhǔn)工作液/ml吸收液/ml甲醛含量/11g00.05.000.0010.104.900.1020.204.800.2030.404.600.4040.604.400.6050.804.200.8061.004.001.0071.503.501.5082.003.002.00六、分析步驟采樣后，將5ml樣品溶液全部轉(zhuǎn)入10ml比色管中，向各管中加入0.4mL的1%硫酸鐵鏤溶液，搖勻，室溫下顯色30分鐘。用10mm比色皿，在630nm波長(zhǎng)下，以水作參比(未采樣5ml的吸收液做試劑空白

12、)。甲醛含量為橫座標(biāo)，吸光度為縱座標(biāo)，繪制曲線，并計(jì)算回歸斜率，以斜率倒數(shù)作為樣品測(cè)定的計(jì)算因子Bg(微克/吸光度)。采樣后，將樣品溶液全部轉(zhuǎn)入比色管中，用少量吸收液洗吸收管，合并使總體積為5ml,加入0.4ml硫酸鐵鏤溶液，顯色15mino測(cè)定吸光度(A);在每批樣品測(cè)定的同時(shí)，用5ml未采樣的吸收液作試劑空白，測(cè)定試劑空白的吸光度(A0)o七、結(jié)果可靠性分析2.000.721標(biāo)準(zhǔn)工作曲線甲醛含量/g/5ml0.000.100.200.400.600.801.50吸光度Abs0.0000.0170.0530.1380.2040.2900.539六、結(jié)果計(jì)算1.將采樣體積換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣

13、體積:測(cè)試養(yǎng)點(diǎn)甲醛含量甲醛濃度/iig/5mlAbs0.07100.0160.34500.117Uc標(biāo)準(zhǔn)偏差0.71：標(biāo)準(zhǔn)誤差S值0.00788Sxx0.366949待測(cè)值C值0.345C=0.3450X10?3/10=0.00345mg/m30.08mg/m3結(jié)果可靠性分析：.采樣體積引入的相對(duì)不確定度Urel(V0)；采樣器流量引入的相對(duì)不確定度Urel(Q),QC-1型采樣器流量誤差&5%,按矩形分布，k=3;Urel(Q)=5%/V3=0.0289;采樣器時(shí)間定時(shí)引入的相對(duì)不確定度urel(T)QC-1型氣采樣時(shí)間誤差1%,按矩形分布，k=3,Urel(T)=1%/V3=0.0057;

14、溫度計(jì)測(cè)量引入的相對(duì)不確定度Urel(t)-10100c溫度計(jì)大氣誤差為1C,按矩形分布,k=3,Urel(t)=1/M3/(273+25)=0.0019;綜上，采樣體積引入的相對(duì)不確定度Urel(V0)=V(0.02892+0.00572+0.00192)=0.0295.制備10ag/ml甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度Urel(標(biāo)準(zhǔn))容量瓶引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)溶液定容用容量瓶100ml(A級(jí))，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.000577(國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度可由標(biāo)準(zhǔn)溶液證書(shū)得到，按矩形分布計(jì)算，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：0.00015/V3=0.000087,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：0.

15、000087/0.1099=0.000792。甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度標(biāo)定時(shí)兩次平行滴定的體積偏差為0.03ml,標(biāo)定液的體積約為20ml,可按三角分布計(jì)算，標(biāo)定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.003/6=0.012,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：0.012/20=0.00061。合成上述分量得標(biāo)準(zhǔn)溶液制備引起的總的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel（標(biāo)液）=，（0.000572+0.0007922+0.000612）=0.001153.標(biāo)定曲線不確定度：urel=.02451分光光度計(jì)吸光度讀數(shù)相對(duì)不確定度分光光度計(jì)吸光度分辨率為0.001A,因此其量化誤差不確定度：Urei（儀）=0.001/0.3175=0.001

16、82。綜上，空氣樣品中甲醛檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:Urel（c）=v（0.02952+0.001152+0.24512+0.001822）=0.2568甲醛濃度測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:因采樣10L,那么樣品濃度為0.0275mg/m3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uc（c）=0.0275X0.2568=0.01926mg/m3.測(cè)定結(jié)果:本例空氣中甲醛濃度為（0.003450.01926）mg/m3.討論：由于實(shí)驗(yàn)測(cè)得的空氣內(nèi)甲醛濃度較小，所以其相對(duì)不確定度較高，歸結(jié)為標(biāo)準(zhǔn)曲線相對(duì)不確定度稍大。而該室內(nèi)空氣中甲醛不致對(duì)人體健康造成損害。八、注意事項(xiàng)：1）繪制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)與樣品測(cè)定時(shí)溫差不超過(guò)20；2）標(biāo)定甲醛時(shí)，在搖動(dòng)下逐滴加入30%氫氧化鈉溶液，至顏色明顯減退，再搖片刻，待退呈淡黃色，放置應(yīng)褪至無(wú)色？若見(jiàn)加入過(guò)量，則5ml鹽酸