兩種甲醛原液標定方法的比較

文/黃圓圓

1 引言

甲醛作為常用的交聯劑廣泛存在于各種織物中，主要作用是提高助劑在織物上的耐久性[1]。GB 18401—2010《國家紡織產品基本安全技術規范》中對紡織品中的甲醛含量有明確的限量要求。目前，國內常用的紡織品甲醛含量測定標準為GB/T 2912.1—2009《紡織品 甲醛的測定 第1部分：游離和水解的甲醛（水萃取法）》。在此標準的規范性附錄A和B中規定了亞硫酸鈉法和碘量法這兩種常見的甲醛原液的標定方法。準確標定甲醛原液的濃度對于測試結果的準確性至關重要。本文將對兩種標定方法的原理、步驟、數據結果進行討論。

2 試驗部分

2.1 試劑及樣品

試劑：亞硫酸鈉、百里酚酞、碘、碘化鉀、氫氧化鈉、淀粉、硫代硫酸鈉（國藥集團化學試劑有限公司），硫酸：95.0%～98.0%、重鉻酸鉀（西隴化工股份有限公司）。

標準品：甲醛濃度為9.91mg/mL（中國計量科學研究院）；甲醛原液：取8mL濃度為9.91mg/mL的甲醛母液于50mL棕色容量瓶中，用三級水稀釋至刻度線。該甲醛原液的精確濃度為：1585.6mg/L。

2.2 亞硫酸鈉法

2.2.1 試驗原理

甲醛原液與過量的亞硫酸鈉反應，用標準酸液在百里酚酞指示下進行反滴定。

2.2.2 試驗過程

移取50mL濃度為0.1mol/L的亞硫酸鈉于250mL碘量瓶中，加入數滴百里酚酞指示劑，此時溶液呈淡藍色。用膠頭滴管加入數滴濃度為0.01mol/L的稀硫酸，藍色消失。移取10mL甲醛原液于碘量瓶中，溶液立即呈現墨藍色。用硫酸滴入碘量瓶中，邊滴定邊搖動碘量瓶。碘量瓶中的墨藍色慢慢變為淡藍色，此時，減慢滴定速度，直至藍色消失。記錄所消耗的硫酸溶液的體積。重復以試驗步驟7次，試驗數據見表1。

2.3 碘量法

2.3.1 試驗原理

甲醛原液與過量的碘溶液反應，用標準硫代硫酸鈉溶液在淀粉指示劑下進行反滴定。

表1 亞硫酸鈉法標定甲醛試驗數據

硫代硫酸鈉一般都含有少量的雜質，如S、NaSO3、NaSO4、NaCl等，同時還容易風化和潮解，因此，配制的硫代硫酸鈉溶液需要重新標定以獲得準確的濃度。一般用重鉻酸鉀對硫代硫酸鈉溶液進行標定。

2.3.2 試驗部分

2.3.2.1 溶液配制

碘液濃度為0.1mol/L：取13gI2和30gKI，用三級水轉移到1L棕色容量瓶中，定容。

氫氧化鈉濃度為1.0mol/L；硫酸濃度為0.5mol/L。

淀粉指示劑：稱取0.5g可溶性淀粉溶于100mL水，煮沸2min后使用。

硫代硫酸鈉溶液濃度為0.1mol/L：稱取25gNaSO3·5H2O溶于1L新煮沸并冷卻的加有0.1 g無水碳酸鈉的水中，儲存于棕色容量瓶中。

2.3.2.2 試驗過程

將重鉻酸鉀放在120℃～125℃的烘箱內1h后取出，在干燥器內冷卻后準確稱取0.15g，精確至0.0001g。兩次試驗所取的重鉻酸鉀分別為：0.1501g、0.1503g。將重鉻酸鉀置于250 mL碘量瓶中。加入25mL水、2gKI及20mL 20%H2SO4溶液，蓋上瓶塞。充分搖勻之后置于暗處充分反應10min。10min后取出，溶液呈深棕紅色，瓶底有黑色I2析出。加入100mL三級水稀釋。

用配制好的Na2S2O3緩慢滴定，溶液顏色逐漸變為橙色，再繼續滴定之后，溶液顏色變為黃色，此時，加入3mL淀粉指示劑，溶液變為墨藍色，減慢滴定速度，繼續滴定，直至溶液變為藍綠色。兩次滴定所消耗的Na2S2O3體積分別為：30.71mL、30.73mL。經計算得出硫代硫酸鈉的濃度為0.0997mol/L。

用單標移液管移取10mL甲醛原液于250mL碘量瓶中，準確加入碘液25mL，加入10 mLNaOH，溶液呈淡黃色。蓋上瓶塞，搖勻之后置于暗處充分反應15min。同時用蒸餾水做空白。

加入H2SO415mL，溶液變為棕紅色，用硫代硫酸鈉滴定，溶液顏色逐漸變淺，從深棕紅色變為橙色后，繼續滴定，溶液顏色變為黃色。此時，加入數滴淀粉指示劑，溶液變為墨藍色。減慢滴定速度，繼續滴定，直至藍色褪去。分別記錄硫代硫酸鈉用量VS和空白試驗所消耗的硫代硫酸鈉用量VB。重復以上試驗7次，試驗數據見表2。

表2 碘量法標定甲醛試驗數據

3 結果與討論

亞硫酸鈉法和碘量法均適用于標定甲醛原液的濃度。兩種標定方法的數據對比見表3。

表3 兩種甲醛標定方法的數據對比

亞硫酸鈉法的試驗原理和操作更加簡單，滴定過程中溶液顏色變化明顯，終點易于判斷。碘量法的標定過程較為復雜。需要校正硫代硫酸鈉的濃度，標定硫代硫酸鈉過程中，溶液顏色由墨藍色變為藍綠色，顏色變化較不明顯，對于終點的判斷容易產生人為誤差。而在標定甲醛溶液時，滴定終點溶液由墨藍色褪為無色，顏色變化明顯。但終點的變化極快，校正時很容易超過終點，因此，需要嚴格控制滴定的速度，準確把握終點。從表3可以看出，亞硫酸鈉法相比于碘量法，相對標準偏差更小，試驗精密度更高。碘量法標定甲醛濃度之前，用重鉻酸鉀對硫代硫酸鈉濃度進行標定。從表3可以發現，碘量法比亞硫酸鈉法的標定準確度更高。

在日常試驗中 ，若對于甲醛濃度的精確度要求不高，建議采用亞硫酸鈉法，操作更簡便快捷。若對于甲醛濃度的精確度要求較高，應采用碘量法。

[1]王明葵.紡織品檢驗實用教程[M].廈門：廈門大學出版社,2011:124.