酚试剂分光光度法测定空气中甲醛含量影响因素的研究

发表时间:2021/7/6   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:孙明
[导读] 摘要:本文以酚试剂分光光度法对甲醛测定为基础,通过研究分析反应机理,以及不同甲醛、酚试剂以及显色剂比例下对试验结果的影响。
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        摘要:本文以酚试剂分光光度法对甲醛测定为基础,通过研究分析反应机理,以及不同甲醛、酚试剂以及显色剂比例下对试验结果的影响。实验表明,当甲醛或酚试剂浓度较高时,显色剂将无法正常工作,对试验结果造成影响。
        关键词:酚试剂;分光光度法;甲醛测量
        前言:
        随着城镇化建设的持续推进,房屋装修工程得到快速发展。但当前房屋装修工程中所使用的板材、油漆等材料会释放出挥发性有机物,甲醛是危害人体健康的头号杀手,为能够保障人身安全,必须要精准测定甲醛含量。
        酚试剂分光光度法是测定空气中甲醛含量最常用的方法,相比较其他分析方式,具有反应历程简单、可操作性强等优势,本文将依据GB/T18204.2-2014中酚试剂分光光度法对甲醛进行测定,并由此来研究影响甲醛含量的因素。
        1 试验原理及设备
        1.1 试验药品
        酚试剂吸收原液:精准称量0.1g酚试剂,并将其置于100mL容量瓶中,之后在瓶中加水至标准刻度线,制成浓度为1g/L的酚试剂吸收原液[1]。
        吸收液:从配制好的酚试剂吸收原液中取出5ml,并将其置于100mL容量瓶中,之后在瓶中加水至标准刻度线,制成浓度为0.05g/L的酚试剂吸收液。
        硫酸铁铵溶液:取用10g/L标准硫酸铁铵溶液备用,在试验中为显色剂[2]。
        甲醛标准溶液:取用浓度为1μg/mg甲醛标准溶液备用。
        甲醇溶于水会挥发,而在0.05g/L酚试剂中稳定状态可超过20h,因此甲醇标准溶液将选用0.05g/L的酚试剂的吸收液进行配置[4]。
        1.2 试验仪器
        试验中主要采用UV-双光束紫外可见分光光度计作为试验仪器。
        1.3 酚试剂测定甲醛反应原理
        反应原理为: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,生成蓝绿色化合物,用分光法测定吸光度。
        2 试验结果分析
        2.1 甲醛含量影响分析
        以每5mL溶液中酚试剂含量为0.25mg、硫酸铁铵含量为4mg为固定值,不断增加甲醛含量进行实验数据和结果变化如表1所示:
        如表1所示,在标准溶液为2ug/mL、甲醛含量为4μg时,溶液颜色突变为浅蓝绿色,酚试剂完全参与反应。酚试剂彻底
        消耗完,无论甲醛含量多少溶液也显示无色。
        表1  甲醛含量在0.4-16mg区间时试验反应现象
       
       
        图1  甲醛含量在0-20μg区间时溶液的吸光度曲线变化
        从图1得知,随着甲醛量的增大,吸光度随着增大,但当甲醛增大到一定浓度后,随着甲醛含量的升高,吸光度增长幅度较小。这说明当酚试剂消耗完,即使甲醛含量持续增高,反应也不会出现蓝绿色。
        2.2 甲醛含量过高以及酚试剂含量过高情况下的影响分析
        在本次试验过程中根据2.1的实验数据直接采用甲醛含量在0.4-16ug区间作为试验条件。在2.1实验的基础上引入酚试剂变量,试验结果如表2所示。
        表2  甲醛含量在0.4-16ug区间时,酚试剂含量过高对试验所造成的影响
       
        由表2可知,甲醛含量在0.4-16ug区间时,酚试剂含量过高时将会反应将会呈现出蓝绿色,但在静置15min以后,溶液所呈现的蓝绿色将会逐渐消失,此结果说明反应过程具有不稳定性以及可逆性特征,同时也可以在一定长度上证明反应过程中显色剂含量不足将会导致反应后产物出现易分解特征。
        3 结束语
        通过本文试验研究共得出以下几点结论:
        (1)在标准溶液浓度达到2ug/mL、甲醛含量达到4μg时,反应最后所呈现的反应现象开始从原本的蓝绿色转变为浅蓝绿色,此时溶液中的酚试剂含量已经不足以完全对甲醛进行反应。
        (2)随着甲醛含量的持续增加,溶液的实际吸光度却在快速下降,此结果说明在甲醇含量在持续增加到一定限度以后,整个反应过程将会逐渐步入停止状态,当溶液中的酚试剂完全反应以后,整体反应将会完全停止,最终导致没有蓝绿色反应现象出现的情况。
        (3)反应过程具有不稳定性以及可逆性特征,同时,反应过程中显色剂含量不足将会导致反应后产物出现易分解特征。
        参考文献:
        [1]韩长龙,韩宝武,夏亮.酚试剂分光光度法与乙酰丙酮分光光度法测定室内环境空气中的甲醛含量对比[J].节能与环保,2020,No.311(06):60-61.
        [2]张亚玲,刘超.浅谈空气中甲醛测定之AHMT与酚试剂分光光度法[J].绿色环保建材,2020,No.155(01):14-15.
        [3]吕勃熠,张健,张万超,等.工作场所及公共场所空气中甲醛的酚试剂分光光度测定法比较与优化[J].环境与健康杂志,2019,v.36;No.288(06):84-86.
        [4]马永顺.酚试剂分光光度法测试甲醛含量的影响因素探究[J].青海科技,2019,v.26(06):46-49.
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