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空气中甲醛检测方法-----酚试剂分光光度法2016-04-13

1.原理
  空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化成蓝绿色化合物,根据颜色深浅,比色定量。
2.仪器设备
2.1气泡采样管或多孔玻板采样管;
2.2 QC-2A大气采样仪或TMP1500电子控时采样器;
2.3 10mL具塞比色管;
2.4 723型可见分光光度计。
3.药品试剂
  本法中所用水均为重蒸馏水或去离子交换水,所用试剂纯度均为分析纯。
3.1吸收原液(C(MBTH)=0.001g/mL):称量0.050g酚试剂(MBTH),用水溶解后稀释至50mL(贮于冰箱中可稳定三天)。
3.2吸收液(C(MBTH)=0.00005g/mL):量取5 mL吸收原液,用水稀释至100mL(采样时,临用现配)。
3.3 0.1mol/L盐酸:量取浓盐酸(C摩(mol/L)=C质(%)×ρ总(g/mL)×1000/M(g/mol)=12mol/L)8.33mL,用水稀释至1000mL。
3.4 1%硫酸铁铵溶液:称量1.0g硫酸铁铵,用0.1mol/L盐酸溶解后稀释至100mL。
3.5碘溶液(C(1/2I2)=0.1000mol/L):以下两种方法二选其一,若有可能,则优先采取3.5.2的方法。
3.5.1准确称量40g碘化钾,溶于25mL水中,加12.7g碘,用水溶解后稀释至1000mL(移入棕色瓶中,暗处贮存);
3.5.2外购试剂进行当量换算:精确量取外购碘溶液V取(mL)=100/C摩(mol/L)(BR(1/2I2)浓度C摩(mol/L)见说明书,C摩(mol/L)≥0.1000mol/L),用水稀释至1000mL(移入棕色瓶中,暗处贮存)。
3.6 1mol/L氢氧化钠溶液:称量40g氢氧化钠,用水溶解后稀释至1000mL。
3.7 0.5mol/L硫酸溶液:量取浓硫酸(C摩(mol/L)=C质(%)×ρ总(g/mL)×1000/M(g/mol)=18mol/L)28mL,缓慢加入水中,冷却后用水稀释至1000mL。
3.8硫代硫酸钠标准溶液(C(Na2S2O3)=0.1000mol/L):外购试剂(BR(Na2S2O3)浓度C摩(mol/L)见说明书)。
3.9 0.005g/mL淀粉溶液:称量0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状后,加入100mL沸水,并煮沸2~3min至溶液透明(标定时,临用现配)。
3.10甲醛标准贮备溶液(C(HCOH)≈1mg/mL):量取2.8mL含量为36%~38%甲醛溶液,用水稀释至1000mL(实际浓度C(mg/mL)按5.1.1~5.1.10用碘量法标定)。
3.11甲醛标准溶液(C(HCOH)=1μg/mL)(分析时,临用现配):以下两种方法二选其一,若有可能,则优先采用3.11.2的方法。
3.11.1精确量取甲醛标准贮备溶液V取(mL)=1/C(mg/mL),用水稀释至100mL(此时C(HCOH)=10μg/mL),再精确量取此溶10.00mL,加5mL吸收原液,用水稀释至100mL(放置30min后,用于配制标准色列管,此溶液可稳定24h);
3.11.2外购试剂进行当量换算:精确量取外购甲醛标准溶液V取(mL)=500/C(mg/L)(BR(HCHO)浓度C(mg/L)见说明书),用水稀释至50mL,再精确量取此溶液10.00mL,加5mL吸收原液,用水稀释至100mL(放置30min后,用于配制标准色列管,此溶液可稳24h)。
3.12甲醛标准样品:精确量取外购甲醛标准样品1.00mL,加1.25mL吸收原液,用水稀释至25mL,(BY(HCHO)浓度C(mg/L)见说明书)。
4.采样
    4.1用一个内装5mL吸收液的气泡吸收瓶或多孔玻板吸收瓶,接上QC-2A型大气采样仪或TMP1500型电子控时采样器,一般以0.5L/min流量采气10L,并记录采样点的温度(t,℃)和气压(p,kPa),按6.3计算标准状态下的采样体积V0,具体参见作业指导ADT/OG011-B.0-2007 《室内环境污染物大气采样与验收的要求》。
    4.2采样后的样品在室温下,于24h内按5.3.1~5.3.5测定完毕。
5.操作步骤
5.1甲醛标准贮备溶液的标定(碘量法)
5.1.1精确量取20.00mL待标定的甲醛标准贮备溶液,置于250mL碘量瓶中。
5.1.2加入20.00mL碘溶液(C(1/2I2)=0.1000mol/L)和15mL 1mol/L氢氧化钠溶液,摇匀后放置15min。
5.1.3加入20mL 0.5mol/L硫酸溶液,摇匀后放置15min。
5.1.4用硫代硫酸钠标准溶液滴定,至溶液呈现浅黄色时,加入1mL 0.005g/mL淀粉溶液继续滴定至恰使蓝色褪去为止,并记录所用硫代硫酸钠标准溶液体积(V2-1,mL)。
5.1.5重复5.1.1~5.1.4,并记录所用硫代硫酸钠标准溶液体积(V2-2,mL)。
5.1.6精确量取20.00mL水,置于250mL碘量瓶中。
5.1.7重复5.1.2~5.1.4,并记录所用硫代硫酸钠标准溶液体积(V1-1,mL)。
5.1.8重复5.1.6~5.1.7,并记录所用硫代硫酸钠标准溶液体积(V1-2,mL)。
5.1.9若两次平行滴定误差(|V2-2-V2-1|或|V1-2-V1-1|)大于0.05mL,重复5.1.1~5.1.9。
5.1.10按6.1计算甲醛标准贮备溶液浓度C(mg/mL)。
5.2标准曲线的绘制
5.2.1取10mL 具塞比色管9支,用甲醛标准溶液和吸收液按表1精确量取,制备标准系列。
5.2.2各管中,加入0.4mL 1%硫酸铁铵溶液,摇匀后放置15min。
5.2.3调节723型可见分光光度计波长(λ)至630nm处,用1cm比色皿,以水作为参比调100%T,测定各管溶液的吸光度Am(m=0,1,2,…8)。
5.2.4以甲醛的质量浓度Cm(μg/mL)(m=0,1,2…8)为横坐标Xm,吸光度Am为纵坐标Ym,按6.2计算标准曲线回归方程,绘制标准曲线,得出回归线斜率K(吸光度×mL/μg),并以1/K(吸光度×mL/μg)作为样品测定的计算因子Bc(μg/吸光度×mL)。
5.2.5取1mL甲醛标准样品于10mL 具塞比色管中,加4mL吸收液,并按5.3.2和5.3.3操作后,按下式CHCHO测=(A测-B)×Bc×κ计算标准样品测量浓度C(mg/L)HCHO测,若相对误差τ(|CHCHO测-CHCHO|/CHCHO)不超过5%,则采用该标准曲线,否则重复5.2.1~5.2.5。
表1 甲醛标准系列
管号0 1 2 3 4 5 6 7 8
标准溶液,mL 0 0.10 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.50 2.00
吸收液,mL 5.0 4.9 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 3.5 3.0
质量浓度,μg/mL 0 0.02 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.30 0.40
(注:甲醛标准曲线斜率的影响因素
①标准溶液的配制:稀释倍数越低,斜率越高;
②制备标准系列:先加吸收液后加甲醛标准溶液,然后立即混匀;
③环境条件(温度、湿度与气压):温度越高、湿度越高、气压越大,斜率越高;
④移液管移液的操作:要统一(自上而下准确放量或准确量取后放下),且移液前用溶液润洗3次;
⑤配制溶液的操作:先用容量瓶定容(双眼平视溶液凹液面底部与容量瓶刻度线相切,且内壁上不能挂水珠),再充分摇匀;
⑥系统误差:在重复条件下对同一测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差;
⑦随机误差:测量结果与在重复性条件下对同一测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。)
5.3样品的测定
5.3.1采样后至实验室,将各样品溶液充分摇匀后,分别用少量吸收液洗涤吸收瓶,并全部转入10mL具塞比色管中,使总体积合并为5mL。
5.3.2在每批样品测定的同时,于10mL具塞比色管中按表1制备0号管,作为试剂空白。
5.3.3按5.2.2和5.2.3操作,测定试剂空白的吸光度A0和各样品溶液的吸光度An(n=1,2,3…)(按样品编号由小到大)。
5.3.4若有样品溶液的吸光度An超过标准曲线的范围,可用试剂空白来稀释该样品,并按下式计算样品稀释倍数κ=V稀释后/V未稀释,否则取κ=1。
5.3.5按6.4计算样品浓度Cn(mg/m3)(n=1,2,3…)。
6.结果计算
6.1甲醛标准储备溶液浓度的计算公式:
C=(V1-V2)×C摩×15/20
C—甲醛标准储备溶液的质量浓度,mg/mL;
V1—试剂空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积,mL,V1=(V1-1+V1-2)/2;
V2—甲醛标准储备溶液消耗硫代硫酸钠溶液的体积,mL,V1=(V2-1+V2-2)/2;
C摩—硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度,mol/L;
15—甲醛的当量;
20—所取甲醛标准储备溶液的体积,mL。
6.2标准曲线回归方程的表达式:
Ym=KXm+B,R=…
横坐标Xm—甲醛的质量浓度Cm(m=0,1,2…8),μg/mL;
纵坐标Ym—吸光度Am(m=0,1,2…8);
K—回归方程的斜率,吸光度×mL/μg;
B—回归方程的截距,吸光度;
R—回归方程的回归系数(若R<0.999,重复5.2.1~5.2.4)。
6.3标准状态下采样体积的计算公式:
V0=Vt×[T0/(T0+t)]×P/P0
V0—标准状态下的采样体积,L;
Vt—采样体积(为校准流量υ校(L/min)与采样时间t(min)的乘积:Vt=υ校×t),L;
T0—标准状态下的绝对温度,273K;
t—采样点的气温,℃;
P0—标准状态下的大气压,101kPa;
P—采样点的大气压力,kPa。
6.4样品浓度的计算公式:
Cn=(An-A0)×Bc×V×κ/V0
Cn—空气中甲醛的质量浓度(n=1,2,3…),mg/m3;
An—样品溶液的吸光度(n=1,2,3…);
A0—试剂空白的吸光度;
Bc—由5.2.4得到的计算因子,μg/吸光度×mL;
V —甲醛吸收液的体积(一般为5mL),mL;
κ—由5.3.4得到的样品稀释倍数;
V0—由6.3计算的标准状态下的体积,L。
7.备注
7.1测量范围:5mL样品溶液中含0.1~1.5μg甲醛(当标准采样体积为10L时,可测浓度范围为0.01~0.15mg/m3)。
7.2灵敏度:5mL吸收液中含有1μg甲醛,吸光度A约为0.357(即约为2.80μg/吸光度)。
7.3检测下限(MDL):0.1μg/5mL甲醛(当采样体积为10L时,最低检出浓度为0.01mg/m3)。
7.4干扰和排除:20μg酚、2μg醛以及二氯化氮对本法无干扰;二氧化硫共存时,使测定结果偏低,因此对二氧化硫干扰不可忽视,可将气样先通过硫酸锰滤纸过滤器,予以排除。
7.5方法的精密度(再现性):当样品中甲醛含量为0.1,0.6,1.5μg/5mL时,重复测定的变异系数分别为5%、5%、3%。
7.6方法的准确度(回收率):当样品中甲醛含量0.4~1.0μg/5mL时,样品加标准样品的回收率为93%~101%。
  相关文件
GB 50325-2001 《民用建筑工程室内环境污染物控制规范6.0.6》(2006年版)
GB/T 18204.26-2000 《公共场所空气中甲醛测定方法酚试剂分光光度法》
BR(HCHO) 《甲醛标准溶液证书》
BY(HCHO) 《环境标准样品证书-甲醛》
  根据《室内环境质量及检测标准》中的检测环境要求,目前在测定甲醛常采用以下6种检测方法,分别是:
1、测定工业废气和环境空气中甲醛的乙酰丙酮分光光度法,本法使用与树脂制造、涂料、人造纤维、塑料、橡胶、染料、制药、油漆、制革等行业的排放废气以及做医药消毒、防腐、熏蒸时产生的甲醛蒸汽测定。测量范围在0.5~800mg/m3。
2、测定居住区和公共场所空气大气中甲醛浓度的AHMT(4-氨基-3-联氮-5-硫基-1,2,4-三氮杂茂)分光光度法。测量范围为0.01~0.16mg/m3.
3、适用于公共场所空气中甲醛浓度的酚试剂(MBTH)分光光度法,测量范围为0.01~0.15mg/m3。
4、气相色谱法
5、用于测定纺织品中游离甲醛含量的水萃取法。适用为游离甲醛含量为20mg/kg到3500mg/kg之间的纺织品。
6、用于测定纺织品中释放的甲醛含量的蒸气吸收法。适用为游离甲醛含量为20mg/kg到3500mg/kg之间的纺织品。
  目前,甲醛气体的检测方法按精确度划分,大致可分为两种,其一种为精密度测定法(仪器分析法),包括世界卫生组织推荐的高效液体色谱法(HPLC),气相色谱法(DNPH-GC法)及分光光度法等;其二为简易测定法,该法主要用于快速检测,其精确度要求不高。主要有电法学方法,可以显示测定数据,以及检测管方式和测定纸方式,即通过检测气体与指示剂发生法学反应而表现出的颜色变化来测定检测气体浓度。
  如何去除家中有甲醛或其它各种异味时,怎么办?
  环保专家为您居家清洁支招———
1.具有吸收甲醛作用的植物,如吊兰、芦荟、龙舌兰、虎尾兰等;
2.具有吸收苯作用的植物,如长青藤、铁树等;
3.具有吸收三氯乙烯作用的植物,如万年青、雏菊、龙舌兰等;
4.具有吸收二氧化硫作用的植物,如月季、玫瑰等;
5.具有吸尘作用的植物,如桂花;
6.具有杀菌作用的植物,如薄荷。