甲醛測定方法介紹乙酰丙酮分光光度法

一、原理

甲醛氣體經水吸收后,在pH=6的乙酸乙酸銨緩沖溶液中,與乙酰丙酮作用,在沸水浴條件下,迅速生成穩定的黃色化合物,在波長413nm處測定。

二、方法的適用范圍

本方法適用于壞境空氣和工業廢氣中甲醛的測定。

在采樣體積為0.5～10.0L時,測定范圍為0.5～800mg/m³。

當甲醛濃度為20μg/10ml時,共存8mg苯酚(400倍),10mg乙醛(500倍),600mg銨離子(30000倍)無干擾影響;共存SO₂小于20μg,NO_x小于50μg,甲醛回收率不低于95%。

三、儀器

①采樣器:流量范圍為0.2～1.0L/min的空氣采樣器。

②皂膜流量計。

③多孔玻板吸收管:50ml或125ml、采樣流量0.5L/min時,阻力為6.7kPa±0.7kPa,單管吸收效率大于99%。

④具塞比色管:25ml,具10ml、25ml刻度,經校正。

⑤分光光度計:附1cm吸收池。

⑥標準皮托管:具校正系數。

⑦傾斜式微壓計。

⑧采樣引氣管:聚四氟乙烯管,內徑6～7mm,引氣管前端帶有玻璃纖維濾料。

⑨空盒氣壓表。

⑩水銀溫度計:0～100℃。

?pH酸度計。

?水浴鍋。

四、試劑

除非另有說明,分析時均使用符合國家標準的分析純試劑和按4①制備的水。

①不含有機物的蒸餾水:加少量高錳酸鉀的堿性溶液十水中再進行蒸餾即得(在整個蒸餾過程中水應始終保持紅色,否則應隨時補加高錳酸鉀)。

②吸收液:不含有機物的重蒸餾水。

③乙酸銨(NH₄CH₃COO)。

④冰∠酸(CH₃COOH):ρ=1.055。

⑤乙酰丙桐(CHO2):ρ=0.975。

⑥乙酰丙酮溶液:0.25%(VV),稱25g乙酸銨,加少量水溶解,加3ml冰乙酸及0.25ml新蒸餾的乙酰丙酮,混勻再加水至100ml,調整pH=6.0,此溶液于2～5℃貯存,可穩定一個月。

⑦甲醛標準貯備液。也可以直接購買商品甲醛貯備液。

五、樣品的采集與保存

1)采樣系統:由采樣引氣管、采樣吸收管和空氣采樣器串聯組成。吸收管體積為50ml或125ml,吸收液裝液量分別為20ml或50ml以0.5～1.0L/min的流量,采氣5～20min。

2)環境空氣采樣:用一個內裝5.0m1吸收液的氣泡吸收管,以0.5L/min流量采樣10L。

3)樣品的保存:采集好的樣品于2～5℃貯存,2d內分析完畢,以防止甲醛被氧化。

4)采樣體積的校準:

①流量校準:在采樣時用皂膜流量計對空氣采樣器進行流量校準。采樣體積V_m(L)按下式計算:

式中:——經校準后的流量,L/min;

                n——采樣時間,min。

②壓力測量:連接標準皮托管和傾斜式微計進行壓力測量,空氣采樣用空盒氣壓長進行氣壓讀數,廢氣或空氣壓力以P_m(kPa)表示。

③溫度測量:用水銀溫度計測量管道廢氣或空氣溫度,以t_m(℃)表示。

④體積標準:采氣標準狀態體積V_nd(L)按下式計算。

式中:V_m——廢氣或空氣采樣體積,L;

          P_m——廢氣或空氣壓力,kPa;

          t_m——廢氣或空氣溫度,℃;

          V_nd-——廢氣或空氣采樣體積(0℃,101.325ka),L。

六、步驟

1、校準曲線的繪制

取七支25ml具塞比色管按下表配制標準系列。

于上述標準系列中,用水稀釋定容至10.0ml標線,加0.25%乙酰丙酮溶液2.0ml,混勻。置于沸水浴加熱3min,取出冷卻至室溫,1cm吸收池,以水為參比,于波長413nm處測定吸光度。將上述系列標準液測得的吸光度A值扣除試劑空白(零濃度)的吸光度A₀值,便得到校準吸光度y值,以校準吸光度y為縱坐標,以甲醛含量x(μg)為橫坐標,繪制校準曲線,或用最小二乘法計算其回歸方程式。注意:“零”濃度不參與計算。

式中:a——校準曲線截距;

          b——校準曲線斜率。

       由斜率倒數求得校準因子:B_s=1/b。

2、樣品測定

將吸收后的樣品溶液移入50ml或100ml容量瓶中,用水稀釋定容取少于10ml試樣(吸取量視試樣濃度而定),于 25ml 比色管中用水定容至 10.0ml 標線,以下步驟按6(1)進行分光光度測定。

3、空白試驗

用現場未采樣空白吸收管的吸收液按6(1)進行空白測定。

七、計算

①試樣中的吸光度y用下式計算。

式中:A_s——樣品測定吸光度;

          A_b一一空白試驗吸光度。

②試樣中甲醛含x(μg)用下式計算。

式中:V₁——定容體積,ml;

          V₂——測定取樣體積,ml。

③廢氣或環境空氣中甲醛濃度C(mg/m³)用下式計算。

式中:V_nd——所采氣樣標準狀態體積(0℃,101.325kPa),L。

八、精密度和準確度

經六個實驗室分析含甲醛2.96mg/L利3.55mg/L的兩個統樣品,重復性標準偏差為0.035mg/L和0.028mg/L;復性相對標準偏差為1.2%和0.79%;再現性標準偏差為0.068mg/L和0.13mg/L,再現性相對標準偏差為2.3%和3.6%;加標回收率為100.3%～100.8%。在四個實際樣品分析中加標回收率為95.3%～104.2%。

九、說明

日光照射能使甲醛氧化,因此在采樣時選用棕色吸收管,在樣品運輸和有放過程中,都應采取避光措施。