专题3拓展课题3-1:新装修内空气中的甲醛浓度检测

专3拓展课题3-1:新装修内空气中的甲醛浓度检测 331 1. 0.0001mol/L的高锰酸钾溶液配制难度较大，误差较大。 2． 在吸收甲醛气体时到高锰酸钾全部褪色时间很难掌握。 3． 误差很大。 1 实验仪器 酸式滴定管、100mL 注射器、广口瓶、导管、止水夹、锥形瓶、铁架台、滴定管夹、滴管橡 胶管 2 实验药品： 0.001mol/L 的酸性高锰酸钾溶液、6mol/L 的硫酸溶液、0.002mol/L 的标准草酸溶液、蒸馏水。 3 测定原理 +KMnO4(H) 溶液为强氧化剂，在强酸性溶液中与还原剂作用时其半电池反应为为 -+-2+MnO4+8H+5e=Mn+4HO EMnO4-/Mn2+=1.51V 2 在弱酸性中性或碱性溶液中与还原剂作用，会生成褐色的水合二氧化锰沉淀，妨碍滴定终点 的观察，所以用高锰酸钾标准溶液进行滴定时，一般都是在强酸性溶液中进行的所用的强酸 --通常用硫酸避免使用HCl 或HNO 因为Cl 具有还原性也能与MnO作用而HNO 具有343 +氧化性它可能氧化某些被滴定的物质测定时加入准确而过量的KMnO4(H)溶液为强氧化 +剂待一定量空气中的甲醛和KMnO4(H) 溶液充分反应后再用标准草酸溶液滴定剩余的KMnO4 +2+-化学反应的离子方程式为4 MnO+ 5 HCHO + 12 H= 4Mn +5CO2 +11H O 42+2+-2 MnO+5HCO+6H =2Mn+10CO +8HO 422422 4 测定装置部分装置如图所示(a b 为止水夹) 5 实验步骤 (1) 用洗涤干净的25mL酸式滴定管准确移取25.00mL0.001mol/L 的高锰酸钾溶液(过量)于广口瓶中并滴入3 滴6mol/L HSO 溶液备用。 24 (2) 将0.002mol/L 的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。 (3) 打开止水夹a,关闭止水夹b,用注射器抽取100mL新装修的室内空气。关闭a 打开b,再缓缓推动注射器将气体全部推人酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应，再如此重复4 次(共5 次)（ 目的是增大甲醛的吸收量减小测定误差）。实验时压送气体的速度要均匀。如 果压送气体时速度过快，可能会使测定结果偏低（空气中的甲醛来不及被吸收就从导管放空） (4) 将广口瓶中的溶液转入锥形瓶中(润洗广口瓶2 -3次并将洗涤液全部转入锥形瓶)。如果没有润洗所测甲醛的含量将偏高（理由是：转移进入锥形瓶中高锰酸钾的量减少滴定消耗 的草酸标准溶液也将减少。从而说明第一步反应消耗的高锰酸钾溶液增多，也即说明甲醛的 含量增高了）。 (5) 用标准草酸溶液滴定锥形瓶中的溶液达到滴定终点时记录滴定所消耗的草酸溶液体积。 借助高锰酸钾溶液本身的颜色变化来判断滴定终点。 (6)再重复实验2次 6 数据记录 分别于刚刚装修完工后的第l天第10天第30天(室内始终保持通风换气状况)对室内空气进行取样通过实验测得以下三组数据(每次实验所取的KMnO 溶液均为25.00mL): 4 装修n天后 滴定用去的草酸溶液（mL） 1 2 3 平均值 1 15.90 15.68 15.68 15.76 10 26.20 26.30 26.37 26.27 30 30.90 30.72 30.76 30.79 7 数据处理 -MnO4 ～ 5HCHO 根据测定原理得关系式: 4mol 5mol 4 C(KMnO4)V(KMnO4)-2/5× C(HCO)V(HCO) n(HCHO) 224224 n(HCHO) = 5/4 [C(KMnO4)V(KMnO4)-2/5× C(HCO)V(HCO)] 224224 所以室内空气中甲醛的浓度(mg/m3)为 36C (HCHO) = 5/4 [C(KMnO4)V(KMnO4)-2/5× C(HCO)V(HCO)]M(HCHO) ×10 ×10/500 224224 3.结论 根据上述数据处理方法计算装修完工后的第l 天第10天第30天(室内始终保持通风换气状况)室内空气中甲醛的浓度分别为 -3C(HCHO)1=5/4[0.001mol/L ×25.00 ×10L-2/5×0.002mol/L× -336315.76 ×10L] 30g/mol ×10mg/g×10/500=930mg/m 3C(HCHO)10=298mg/m 3C(HCHO)30=27.6mg/m 3我国规定:居室空气中甲醛的最高容许浓度为0.08mg/m所以装修30 天时该老师也不能入住该装修完工的新房 四、实验装置 五、实验思考：该方法定量要求很高，操作也不方便。将课本上的原有方法再作改进。我看 课本上原装置的主要缺点是，吸收甲醛不能很完全，可改装成如下图装置插两个 注射器（针头不要），一个抽取室内含甲醛的空气，向高锰酸钾溶液中注入气体， 另一个用于收集从溶液中出来的气体，反复推拉数次，能将甲醛吸收完全。如此 再另取新的室内空气重复操作。