酚试剂分光光度法测室内甲醛

Revisedat2pmonDecember25,2020.酚试剂分光光度法测室内甲醛酚试剂分光光度法测定室内甲醛实验报告班级：130223姓名：董子薇一、实验目的测定空气中甲醛浓度，掌握酚试剂分光光度法测甲醛原理；学会配置硫酸铁铵、酚试剂、标定甲醛等技能；学会使用分光光度计。二、实验原理酚试剂，化学名称为盐酸-3-甲基-2-苯并噻唑酮腙，分子式为C6H4SN(CH3)CNNH2·HCl，简称MBTH。酚试剂可与甲醛发生缩合反应（酚试剂作为甲醛吸收剂，显色剂）。(该方法当采样体积为10L时，测定浓度下限范围为m3~，mg/m3)甲醛在纯水中很不稳定，当在%酚试剂吸收液中则可稳定20h，故甲醛稀溶液选用含%酚试剂的吸收液配制。酚试剂蓝绿色空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪（A），嗪与酚试剂的氧化物（B）在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物，颜色深浅与甲醛含量成正比，通过比色定量。反应方程式如上：注意：酚试剂是过量的，其某一部分吸收甲醛形成A，剩下的酚试剂在高铁离子的氧化作用下，形成中间体B，A与B发生1:1定量加成反应，形成了蓝绿色的二缩合甲醛-3-甲基-2-苯并噻唑酮腙。作为氧化剂的硫酸铁铵在该反应中也是过量的，而且氧化反应和加成反应都需要一定的时间，这就是为什么酚试剂吸收甲醛，在加入硫酸铁铵后要等待15min后再测定的原因。三、试验用试剂说明：本法中所用水均为重蒸馏水或去离子交换水，所用试剂纯度一般为分析纯度。⑴吸收液原液：称量酚试剂，加水溶解，倾于50mL容量瓶中，加去离子水至刻度。置于冰箱中保存，可稳定三天；（酚溶液浓度ml）⑵吸收液：量取吸收原液5mL，加95mL去离子水。采样时临用现配；（酚溶液浓度5×10-5g/ml⑶1%硫酸铁铵溶液：称量1.0g硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·12H2O]用L盐酸溶解(最大的吸收峰值的位置为盐酸溶液浓度为L时)，并稀释至100mL；（ml（4）甲醛标准贮备溶液：可取含量为36%~38%甲醛溶液，放入1L容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，此溶液1mL约相当于1mg甲醛，其准确浓度用碘量法标定：精确量取甲醛标准贮备溶液，置于250mL碘量瓶中，加L碘溶液和15mL1mol/L氢氧化钠溶液，放置15min，加入L硫酸溶液，再放置15min，用L硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加%淀粉溶液1mL，继续滴定至蓝色刚好褪去，记录消耗体积V，同时用水作试剂空白滴定。反应原理：甲醛溶液中，加碱液使溶液呈碱性后，加入一定量过量的碘，甲醛被氧化：HCHO+I2+3NaOH=HCOONa+2NaI+2H2O放置15分钟，待反应完全后，用硫酸酸化，以为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定过量I2：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6按下式（*）计算浓度：（*）式中：C——甲醛标准贮备溶液中甲醛的浓度，mg/ml；V1——滴定空白时消耗硫代硫酸钠溶液体积，ml；V2——滴定甲醛溶液时消耗硫代硫酸钠溶液体积，ml；M——硫代硫酸钠标准溶液的当量浓度；15——甲醛的当量。20——所取甲醛标准贮存液的体积，ml。消耗硫代硫酸钠溶液体积V2（ml）空白溶液消耗硫代硫酸钠溶液体积V1（ml）甲醛溶液浓度（mg/ml）二次平行滴定，误差小于,否则重新标定。（5）甲醛标准溶液：临用时，从甲醛标准贮备溶液中移取溶液，倾于100ml容量瓶中，定容至刻度线；立即再取此溶液，加入100mL容量瓶中，加入5mL吸收原液，用水定容至100ml（此溶液含μg甲醛），放置30min后，用于配制标准色列管(此标准溶液（标准工作液）可稳定24h)。（5）上面用到的试剂：①碘溶液C(1/2I2)=L。碘贮备液，C（1/2I2）=L：称取碘（I2）于烧杯中，加入4g碘化钾和去离子水，搅拌至完全溶解后，用水稀释至100mL,贮于棕色细口瓶中，暗处贮存。碘溶液C(1/2I2)=L：量取碘贮备液25mL，用水稀释至250mL，贮于棕色容量瓶中。②1mol/L氢氧化钠溶液：称量4g氢氧化钠，溶于水中，稀释至100mL；③L硫酸溶液：取浓硫酸缓慢加入水中，冷却后稀释至100mL；碘酸钾标准溶液[C(1/6KIO3)=L]:准确称量经105℃烘干2小时的(优级纯)，溶解于水，移入100ml容量瓶中，再用水定溶至100ml。L盐酸溶液:量取浓盐酸加水稀释至100ml。④硫代硫酸钠标准溶液C（Na2S2O3）=L：配制方法：硫代硫酸钠贮备溶液，C（Na2S2O3）=L：称取硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)溶解于1000mL新煮沸并已冷却的水中，加无水碳酸钠，贮于棕色细口瓶中，放置一周后标定其浓度，若溶液呈现浑浊，过滤后使用。标定方法：吸取L碘酸钾溶液，置于250mL碘量瓶中，加75mL新煮沸并已冷却的水和3g碘化钾，振摇至完全溶解后，加L盐酸溶液10mL，立即盖好瓶塞，摇匀。于暗处放置3min后，用L硫代硫酸钠贮备溶液滴定至淡黄色，加淀粉溶液1mL，继续滴定至蓝色刚好褪去，记录消耗的硫代硫酸钠贮备溶液的体积V，按下式(**)计算浓度：（**）式中：C（Na2S2O3）——硫代硫酸钠贮备溶液的浓度,mol/L；V——滴定消耗硫代硫酸钠溶液体积，ml。平行滴定所用去的硫代硫酸钠溶液体积之差应不超过。否则重新标定。硫代硫酸钠标准溶液C（Na2S2O3）=L：取标定后的L硫代硫酸钠贮备溶液50mL，置于500mL容量瓶中，用新煮沸并冷却的水稀释至标线，摇匀，贮于棕色细口瓶中。滴定消耗硫代硫酸钠溶液体积（ml）硫代硫酸钠贮备溶液的浓度(mol/L)⑤%淀粉溶液：将可溶性淀粉，用少量水调成糊状后，再加入100ml沸水，并煮沸2~3min至溶液透明。冷却后，加入水杨酸或氯化锌保存；四、仪器及设备（1）大型气泡吸收管：出气口内径为1mm，出气口至管底距离等于或小于5mm；（2）分光光度计：在630nm测定吸光度;（3）恒流采样器：流量范围0－1L/min；（流量稳定可调，恒流误差小于2%，采样前和采样后使用皂膜流量计校准采样器的流量，误差应小于5%；）（4）具塞比色管：10mL；五、采样1.标准我国国家标准《居室空气中甲醛的卫生标准》（GB/T16127-1995）规定：居民空气中甲醛的最高容许浓度为mg/立方米。酚试剂分光光度法（GB/—2000）中建议的采样时间是20min。用一个内装5ml吸收液的大型气泡吸收管，以L/min的流量，采气10L，并记录采样时采样点的温度和大气压力（采样后样品在室温下应在24h内分析）2.标准曲线的绘制：取10mL具塞比色管，按表1配制标准系列。1甲醛标准系列管号标准工作液/ml吸收液/ml甲醛含量/μg012345678六、分析步骤采样后，将5ml样品溶液全部转入10ml比色管中，向各管中加入的1%硫酸铁铵溶液，摇匀，室温下显色30分钟。用10mm比色皿，在630nm波长下，以水作参比（未采样5ml的吸收液做试剂空白）。以甲醛含量为横座标，吸光度为纵座标，绘制曲线，并计算回归斜率，以斜率倒数作为样品测定的计算因子Bg(微克/吸光度)。采样后，将样品溶液全部转入比色管中，用少量吸收液洗吸收管，合并使总体积为5ml，加入硫酸铁铵溶液，显色15min。测定吸光度(A);在每批样品测定的同时，用5ml未采样的吸收液作试剂空白，测定试剂空白的吸光度(A0)。七、结果可靠性分析标准工作曲线甲醛含量/μg/5ml吸光度Abs六、结果计算1.将采样体积换算成标准状态下的采样体积：测试养点甲醛含量甲醛浓度/μg/5mlAbsUc标准偏差标准误差S值Sxx待测值C值C=×10ˉ3/10=m3