室內(nèi)污染物質(zhì)甲醛分析方法的改進(jìn)

梁杭肖 盧仕文 孫 紅 韓文華

(1、景德鎮(zhèn)學(xué)院生化系職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)測(cè)中心，江西景德鎮(zhèn) 333000;2、景德鎮(zhèn)楓樹山林場(chǎng)無線電元件5廠，江西 景德鎮(zhèn) 333000;3、景德鎮(zhèn)學(xué)院生化系，江西景德鎮(zhèn) 333000)

0 前言

乙酰丙酮分光光度法測(cè)定甲醛顯色過程中有兩種不同方法:

常溫顯色法:以蒸餾水為吸收液采集樣品，加顯色劑在室溫25℃下放置2h，使其顯色完全后。在波長(zhǎng)414nm處，用1cm比色皿，以水為參比，測(cè)定吸光度［1］。

沸水浴顯色法:以蒸餾水為吸收液采集樣品，加顯色劑在沸水浴中加熱3min，使其顯色完全后，在波長(zhǎng)413nm處，用1cm比色皿，以水為參比，測(cè)定吸光度［2］。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)蒸餾水作為吸收液空白偏大，夏季常溫顯色耗時(shí)較長(zhǎng)，而兩種顯色方法同等情況下吸光度相近，能在不同季節(jié)采用不同分析方法測(cè)定甲醛能有效提高工作質(zhì)量與工作效率。

1 分析方法原理

甲醛氣體經(jīng)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，在水浴或是常溫情況下，甲醛與乙酰丙酮及氨生成黃色化合物二乙酰基二氫盧剔啶，特定波長(zhǎng)下進(jìn)行分光光度測(cè)定，其吸光值與濃度成正比。

2 分析儀器與試劑

WFJ7200分光光度計(jì);

甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液:直接將貯備液(可直接購(gòu)買國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))稀釋為5.00㎎/L;

乙酰丙酮溶液:0.25%(V/V)，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(diào)整pH=6.0，此溶液于2～5℃貯存，可穩(wěn)定一個(gè)月;

配置溶液的使用水及吸收液:符合實(shí)驗(yàn)室二級(jí)要求的去離子水。

3 分析方法與討論

3.1 甲醛分析兩種方法

甲醛的標(biāo)準(zhǔn)系列曲線的制作方法，于7支10ml比色管中分別加入5.0μg/ml甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液 0.0，0.2，0.4，0.6，1.0，2.0，4.0ml，用去離子水定容到5.0ml，加入1.0ml乙酰丙酮顯色劑，混勻。

常溫顯色法:樣品加顯色劑后，在室溫25℃下放置2h，使其顯色完全。在波長(zhǎng)414nm處，用1cm比色皿，以水為參比，測(cè)定吸光度［1］。

沸水浴顯色法:樣品加顯色劑后，在沸水浴中加熱3min，使其顯色完全，在波長(zhǎng)413nm處，用1cm比色皿，以水為參比，測(cè)定吸光度［2］。

3.2 甲醛吸收液的選擇

參照《空氣與廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》中要求分析甲醛采用吸收液為:不含有機(jī)物的重蒸餾水，根據(jù)要求我們采用重蒸餾水進(jìn)行試驗(yàn)，但在分析中發(fā)現(xiàn)重蒸餾水空白值往往比去離子水還大，下面是就這個(gè)問題我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中采用重蒸餾水、去離子水分別作空白進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn):

因此，我們選用去離子水作為吸收液，不用特意燒制重蒸餾水，為實(shí)驗(yàn)帶來方便。

3.3 甲醛顯色方法的選擇

參照《空氣與廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》第四版中要求沸水浴進(jìn)行顯色，而在《空氣與廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》第一版中有介紹常溫顯色方法，在此我們針對(duì)這兩種方法進(jìn)行比較。

沸水浴顯色:即將加好顯色劑的標(biāo)準(zhǔn)系列比色管置于在沸水浴中加熱3min，顯色好后冷卻至室溫后在414nm波長(zhǎng)處進(jìn)行比色;常溫顯色:即將加好顯色劑的標(biāo)準(zhǔn)系列比色管在常溫下(25℃)下顯色120min，顯色好后在413nm波長(zhǎng)處進(jìn)行比色，按照兩種方法的操作要求制作曲線得到如下數(shù)據(jù)(均為定容為5mL，扣除空白值結(jié)果):

從上表可以看出兩種不同顯色方法都可以顯色完全，以吸光度y為縱坐標(biāo)，甲醛的含量x(μg)為橫坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線，曲線的線性良好(r＞0.999)，斜率b值沸水浴與常溫顯色均為0.049，靈敏度良好，即兩種方法結(jié)果均符合技術(shù)要求。

由此，我們可以辦這兩種方法用到實(shí)際工作中去，即我們可以在冬季氣溫低時(shí)選用沸水浴顯色法，而在夏季氣溫高時(shí)(一般在20℃以上)選用常溫顯色的方法。具體操作是:冬季外出采樣后，回實(shí)驗(yàn)室在加顯色劑水浴顯色;而夏季則外出采樣前先加入顯色劑，采樣過程也即是顯色過程，采樣回來也后基本顯色完全。利用這種方式不僅可以有效避免被吸收的甲醛在夏季氣溫較高時(shí)因運(yùn)輸過程中會(huì)有部分揮發(fā)，冬季常溫顯色不完全而影響測(cè)定結(jié)果;同時(shí)，夏季邊采樣邊顯色，既可以有效縮短顯色時(shí)間，又可以提高吸收效率，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但為保證樣品數(shù)據(jù)與曲線的同步性，要求換用新批號(hào)或新配置試液，應(yīng)從新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

3.4 甲醛定容體積的選擇

根據(jù)《空氣與廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》第四版中要求沸水浴進(jìn)行顯色時(shí)定容體積為10mL，但外出采樣時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)于一些室內(nèi)污染不嚴(yán)重的用戶，相同時(shí)間內(nèi)采用具有更低檢出限5mL吸收液采樣是有必要的。因此，對(duì)比試驗(yàn)當(dāng)定容體積不同，為測(cè)定其結(jié)果有何變化，我們進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在兩組比色管中加入一系列相同的甲醛標(biāo)準(zhǔn)量，分別定容到5mL和10mL。在定容到5mL第一組比色管中加入1mL顯色劑，而定容到10mL的另一組則加入2mL顯色劑，均常溫顯色120min，得到曲線:(扣除空白值)

最后得到的相關(guān)系數(shù)(r＞0.999)符合線性要求，而斜率b值分別為0.049和0.024，且質(zhì)控樣在范圍之內(nèi)。可以看出兩者b值為兩倍關(guān)系，即定容兩個(gè)體積均符合曲線線性要求。這樣，我們外出時(shí)可以直接用5mL吸收液來采樣，可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)顯色，也可以帶回實(shí)驗(yàn)室后再進(jìn)行顯色，均符合實(shí)驗(yàn)要求。

3.5 甲醛顯色時(shí)間的選擇

對(duì)樣品選用常溫顯色的方法來分析，我們就遇到顯色多久時(shí)間才是最合適的，以及甲醛與乙酰丙酮生成的黃色化合物能穩(wěn)定多久?我們可以再來看一組數(shù)據(jù)，當(dāng)甲醛濃度為1.0μg/ml，顯色時(shí)間與吸光度的關(guān)系如一下:

可以看出，甲醛在2小時(shí)的顯色時(shí)間就基本顯色完全，之后隨著時(shí)間的增長(zhǎng)吸光度基本不變。同步質(zhì)控樣測(cè)定結(jié)果均在范圍之內(nèi)，得出結(jié)論:常溫情況下甲醛與乙酰丙酮作用，在2小時(shí)后才能顯色完全，比色必須在顯色兩小時(shí)之后進(jìn)行。

［1］國(guó)家環(huán)保總局.空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法［M］.北京:中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2003，第四版.