论文部分内容阅读
摘 要：室内空气中甲醛的采样方法主要是GB/T15516-1995乙酰丙酮分光光度法，但由于甲醛的性质比较活跃，所以想通过实验验证室内空气甲醛采样之后吸收液最佳的分析和保存的时间，从而能够准确的检测出室内空气中甲醛的浓度。把两种不同浓度的甲醛气体通入环境舱内，每种浓度的甲醛气体同时采集16支样品，然后放入冰箱冷藏避光保存，对不同保存时间的吸收液进行分析，得出不同保存时间下相同浓度吸收液的浓度变化，从而得出甲醛浓度在不同保存时间下的浓度衰减变化图，最终通过规律得出甲醛吸收液的最佳分析测试时间。
关键词：乙酰丙酮分光光度法；甲醛浓度；保存时间
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0372-02
随着科技的发展，室内装修使用的材料也越来越多，很多材料中含有甲醛等有害成分。甲醛作为目前室内空气污染的主要污染物之一，当甲醛浓度在0.06～0.07mg/m3时，会使儿童发生哮喘病。乙酰丙酮分光光度法（GB/T15516-1995）作为室内空气中甲醛含量分析方法，具有准确而简易的特点。而方法的检出限高、样品保存时间短等缺陷，严重阻碍当前室内空气甲醛含量检测工作的发展进度。
韩瑞梅等发现，是否对乙酰丙酮进行蒸馏对实验影响不具有统计学意义，通过实验分析，乙酰丙酮分光光度法的检出限可低于0.1mg/m3[1]。王苏勤等将乙酰丙酮法与酚试剂法进行比较，证明乙酰丙酮分光光度法的检出限可达0.02mg/m3，能满足日常检测判定要求[2]。在酸性条件下，水中甲醛样品能保存较长时间，在不调节pH的前提下，冷藏避光样品可有效保存2d，并且浓度越大，保存效果越理想[3]。
本文就乙酰丙酮分光光度法检出限和保存时间进行探讨，针对不同浓度、不同保存时间，探究乙酰丙酮分光光度法样品中甲醛检出限是否能达到室内空气检测的操作要求，以及不同浓度的甲醛样品在不同保存时间内的浓度变化和有效保存时间。
1 实验部分
1.1 主要仪器和试剂
1.1.1 甲醛标准使用溶液
准确吸取1ml浓度为100μg/ml的甲醛标准使用溶液，用超纯水稀释准确定容至20ml，得到浓度为5μg/ml的甲醛标准使用液1，然后准确吸取2ml浓度为5μg/ml的甲醛标准使用液1用超纯水稀释准确定容至10ml，得到浓度为1μg/ml的甲醛标准使用液2，分别用上述两种浓度的甲醛标准使用液配制两条不同的甲醛溶液标准曲线。每次实验的甲醛标准使用溶液都现配现用。
1.1.2 乙酰丙酮溶液
0.25%（V/V）称125.0g乙酸铵，加少量超纯水溶解，加入15ml冰乙酸及1.25ml新蒸馏的乙酰丙酮，混匀再加水至500ml，调整pH=6，此溶液于2～5℃贮存，可稳定一个月。
1.1.3 仪 器
大气采样器、多孔玻板吸收管、分光光度计、水浴锅。
1.2 操作方法
1.2.1 样品的采集
（1）高浓度样品
环境舱内持续通入高浓度的甲醛气体，用大气采样器，以0.5L/min的流量采集45min，同时采集8个样品，每个样品采集平行样。采集完成后放入冰箱2～5℃贮存。
（2）低浓度样品
环境舱内持续通入低浓度的甲醛气体，用大气采样器，以0.5L/min的流量采集45min，同时采集8个样品，每个样品采集平行样。采集完成后放入冰箱2～5℃贮存。
1.2.2 样品的测定
将吸收液移入25ml比色管中，至刻度线10ml处，加0.25%乙酰丙酮溶液2.0ml混匀，置于沸水浴中加热3min，取出，冷却至室温，高浓度样品用1cm石英比色皿，低浓度样品用2cm石英比色皿，以超纯水作为参比，于波长413nm处测得吸光值。同时测定配制吸收液时的超纯水空白和实验室空白样品，每个样品双平行。
1.2.3 标准曲线配制
根据两种不同浓度的甲醛样品，每次实验配制两条不同的甲醛标准曲线，甲醛标准使用液的加入量如表1～2。
最终每次配制的甲醛标准曲线都能满足实验分析的要求。
1.2.4 样品的测定结果
分别测定保存时间为0h、4h、8h、20h、1d、2d、5d、7d的样品浓度，最终实验的结果如表3。
表中样品浓度单位为mg/m3。每次分析空白样品和平行样品结果都在误差允许的范围以内。
根据样品中甲醛的浓度跟保存时间的关系得出如图1～2。
由图1和图2可以看出，高浓度的空气样品中甲醛的浓度在存放8h之内比较稳定，存放4h后样品中甲醛的浓度跟存放0h样品中甲醛的浓度相比降低了1.20%，存放8h后样品中甲醛的浓度跟存放0h样品中的甲醛浓度相比下降了1.69%，存放时间超过8h后样品中甲醛的浓度下降的比较快，并在保存20h后吸收液中甲醛的浓度变化开始趋于平稳，最终在保存7d后吸收液中甲醛的浓度跟保存0h样品中甲醛的浓度相比降低了12.97%。
低浓度样品中甲醛的浓度在保存4h之内比较稳定，跟存放0h樣品中甲醛的浓度相差不大，浓度降低了3.20%，保存时间超过4h后吸收液中甲醛的浓度开始快速降低，在保存了8h之后样品中甲醛的浓度跟保存0h样品中甲醛的浓度相比降低了22.78%，保存时间在20h之后样品中甲醛的浓度变化趋于平稳，最终保存7d后样品中甲醛的浓度跟保存0h样品中的甲醛浓度相比降低了34.88%。
2 结果分析
通过实验的结果可以看出，由于甲醛本身的还原性比较强，用多孔玻板吸收管采集室内空气的样品中的甲醛很容易跟吸收管内剩余的氧气发生化学反应，最终消耗掉吸收管内所有氧气之后甲醛吸收液的浓度就不会再产生明显变化，所以得出在室内空气采集的甲醛样品最佳分析的时间是在采集样品之后的8h之内，超过8h后分析样品的浓度就容易产生较大的误差，浓度高的样品浓度变化相对比较小，存放的时间稍微可以长一点，浓度低的样品浓度变化比较大，存放时间相对较短。当采集的样品浓度较低时，可以选择用2cm的石英比色皿代替1cm的石英比色皿，放大样品的吸光度，提高仪器的灵敏度，降低实验的误差。从低浓度样品结果可以看出乙酰丙酮分光光度法的检出限可以达到0.018mg/m3甚至更低。
参考文献
[1]韩瑞梅，李明娜.“乙酰丙酮分光光度法测定室内甲醛含量”方法的探讨[J].内蒙古科技与经济，2004，17：68，137.
[2]王苏勤，吕多佳.乙酰丙酮分光光度法测定室内空气中的甲醛[J].苏州大学学报（工科版），2003，23（6）：15～17.
[3]钟丹丹，朱卫平，柳春辉.地表水样品中甲醛的保存方法探讨[J].青海环境，2017，23（3）：146～149.
收稿日期：2018-6-25
关键词：乙酰丙酮分光光度法；甲醛浓度；保存时间
中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）21-0372-02
随着科技的发展，室内装修使用的材料也越来越多，很多材料中含有甲醛等有害成分。甲醛作为目前室内空气污染的主要污染物之一，当甲醛浓度在0.06～0.07mg/m3时，会使儿童发生哮喘病。乙酰丙酮分光光度法（GB/T15516-1995）作为室内空气中甲醛含量分析方法，具有准确而简易的特点。而方法的检出限高、样品保存时间短等缺陷，严重阻碍当前室内空气甲醛含量检测工作的发展进度。
韩瑞梅等发现，是否对乙酰丙酮进行蒸馏对实验影响不具有统计学意义，通过实验分析，乙酰丙酮分光光度法的检出限可低于0.1mg/m3[1]。王苏勤等将乙酰丙酮法与酚试剂法进行比较，证明乙酰丙酮分光光度法的检出限可达0.02mg/m3，能满足日常检测判定要求[2]。在酸性条件下，水中甲醛样品能保存较长时间，在不调节pH的前提下，冷藏避光样品可有效保存2d，并且浓度越大，保存效果越理想[3]。
本文就乙酰丙酮分光光度法检出限和保存时间进行探讨，针对不同浓度、不同保存时间，探究乙酰丙酮分光光度法样品中甲醛检出限是否能达到室内空气检测的操作要求，以及不同浓度的甲醛样品在不同保存时间内的浓度变化和有效保存时间。
1 实验部分
1.1 主要仪器和试剂
1.1.1 甲醛标准使用溶液
准确吸取1ml浓度为100μg/ml的甲醛标准使用溶液，用超纯水稀释准确定容至20ml，得到浓度为5μg/ml的甲醛标准使用液1，然后准确吸取2ml浓度为5μg/ml的甲醛标准使用液1用超纯水稀释准确定容至10ml，得到浓度为1μg/ml的甲醛标准使用液2，分别用上述两种浓度的甲醛标准使用液配制两条不同的甲醛溶液标准曲线。每次实验的甲醛标准使用溶液都现配现用。
1.1.2 乙酰丙酮溶液
0.25%（V/V）称125.0g乙酸铵，加少量超纯水溶解，加入15ml冰乙酸及1.25ml新蒸馏的乙酰丙酮，混匀再加水至500ml，调整pH=6，此溶液于2～5℃贮存，可稳定一个月。
1.1.3 仪 器
大气采样器、多孔玻板吸收管、分光光度计、水浴锅。
1.2 操作方法
1.2.1 样品的采集
（1）高浓度样品
环境舱内持续通入高浓度的甲醛气体，用大气采样器，以0.5L/min的流量采集45min，同时采集8个样品，每个样品采集平行样。采集完成后放入冰箱2～5℃贮存。
（2）低浓度样品
环境舱内持续通入低浓度的甲醛气体，用大气采样器，以0.5L/min的流量采集45min，同时采集8个样品，每个样品采集平行样。采集完成后放入冰箱2～5℃贮存。
1.2.2 样品的测定
将吸收液移入25ml比色管中，至刻度线10ml处，加0.25%乙酰丙酮溶液2.0ml混匀，置于沸水浴中加热3min，取出，冷却至室温，高浓度样品用1cm石英比色皿，低浓度样品用2cm石英比色皿，以超纯水作为参比，于波长413nm处测得吸光值。同时测定配制吸收液时的超纯水空白和实验室空白样品，每个样品双平行。
1.2.3 标准曲线配制
根据两种不同浓度的甲醛样品，每次实验配制两条不同的甲醛标准曲线，甲醛标准使用液的加入量如表1～2。
最终每次配制的甲醛标准曲线都能满足实验分析的要求。
1.2.4 样品的测定结果
分别测定保存时间为0h、4h、8h、20h、1d、2d、5d、7d的样品浓度，最终实验的结果如表3。
表中样品浓度单位为mg/m3。每次分析空白样品和平行样品结果都在误差允许的范围以内。
根据样品中甲醛的浓度跟保存时间的关系得出如图1～2。
由图1和图2可以看出，高浓度的空气样品中甲醛的浓度在存放8h之内比较稳定，存放4h后样品中甲醛的浓度跟存放0h样品中甲醛的浓度相比降低了1.20%，存放8h后样品中甲醛的浓度跟存放0h样品中的甲醛浓度相比下降了1.69%，存放时间超过8h后样品中甲醛的浓度下降的比较快，并在保存20h后吸收液中甲醛的浓度变化开始趋于平稳，最终在保存7d后吸收液中甲醛的浓度跟保存0h样品中甲醛的浓度相比降低了12.97%。
低浓度样品中甲醛的浓度在保存4h之内比较稳定，跟存放0h樣品中甲醛的浓度相差不大，浓度降低了3.20%，保存时间超过4h后吸收液中甲醛的浓度开始快速降低，在保存了8h之后样品中甲醛的浓度跟保存0h样品中甲醛的浓度相比降低了22.78%，保存时间在20h之后样品中甲醛的浓度变化趋于平稳，最终保存7d后样品中甲醛的浓度跟保存0h样品中的甲醛浓度相比降低了34.88%。
2 结果分析
通过实验的结果可以看出，由于甲醛本身的还原性比较强，用多孔玻板吸收管采集室内空气的样品中的甲醛很容易跟吸收管内剩余的氧气发生化学反应，最终消耗掉吸收管内所有氧气之后甲醛吸收液的浓度就不会再产生明显变化，所以得出在室内空气采集的甲醛样品最佳分析的时间是在采集样品之后的8h之内，超过8h后分析样品的浓度就容易产生较大的误差，浓度高的样品浓度变化相对比较小，存放的时间稍微可以长一点，浓度低的样品浓度变化比较大，存放时间相对较短。当采集的样品浓度较低时，可以选择用2cm的石英比色皿代替1cm的石英比色皿，放大样品的吸光度，提高仪器的灵敏度，降低实验的误差。从低浓度样品结果可以看出乙酰丙酮分光光度法的检出限可以达到0.018mg/m3甚至更低。
参考文献
[1]韩瑞梅，李明娜.“乙酰丙酮分光光度法测定室内甲醛含量”方法的探讨[J].内蒙古科技与经济，2004，17：68，137.
[2]王苏勤，吕多佳.乙酰丙酮分光光度法测定室内空气中的甲醛[J].苏州大学学报（工科版），2003，23（6）：15～17.
[3]钟丹丹，朱卫平，柳春辉.地表水样品中甲醛的保存方法探讨[J].青海环境，2017，23（3）：146～149.
收稿日期：2018-6-25