室內(nèi)空氣中甲醛的濃度水平

1、實驗三 室內(nèi)空氣中甲醛的污染現(xiàn)狀調(diào)查甲醛是無色、具有強(qiáng)烈氣味的刺激性氣體，能與蛋白質(zhì)結(jié)合。吸入高濃度甲醛后，會出現(xiàn)呼吸道的嚴(yán)重刺激和水腫、眼刺痛、頭痛，也可發(fā)生支氣管哮喘。經(jīng)常吸入少量甲醛空氣，能引起慢性中毒，出現(xiàn)粘膜充血、皮膚刺激癥以及頭痛、胃納差、心悸、失眠等癥狀，嚴(yán)重的還可導(dǎo)致癌癥和遺傳疾病。甲醛是室內(nèi)空氣中常見的污染物。建筑和裝修時使用的粘合劑、化纖地毯、油漆涂料以及化妝品、清潔劑、殺蟲劑、食物和烹飪、煙草煙等均能揮發(fā)產(chǎn)生甲醛。目前我國的甲醛污染主要來源于室內(nèi)裝修，近些年因室內(nèi)裝修及家具中的甲醛揮發(fā)物引起的惡性傷害案件近年頻頻發(fā)生。與室外環(huán)境相比，室內(nèi)空氣污染更嚴(yán)重，人們約有80%的時

2、間是在室內(nèi)度過，室內(nèi)空氣污染對人體健康造成的危害更大，因此，掌握室內(nèi)空氣中甲醛濃度水平的分析方法、評價其污染狀況具有重要意義。一、實驗?zāi)康?1. 了解分光光度法測定空氣中甲醛的基本原理，掌握其操作步驟。2. 掌握室內(nèi)空氣中甲醛濃水平度的檢測以及評價的基本方法。二、實驗原理 A+BFe3+（藍(lán)綠色）Fe3+（嗪）NBA空氣中的甲醛與酚試劑反應(yīng)生成嗪，嗪在酸性溶液中被高鐵離子氧化形成藍(lán)綠色化合物。用分光光度法測定其吸光度，可用于甲醛的定量分析。反應(yīng)方程式如下：用5 mL樣品溶液，本法測定范圍為0.11.5 g；采樣體積為10 L時，可測濃度范圍0.010.15 mg/m3。 靈敏度為2.

3、8 g/吸光度 。甲醛檢出下限為0.056 g。當(dāng)甲醛含量0.41.0 g/5 mL時，樣品加標(biāo)回收率為93101%。二氧化硫共存時，使測定結(jié)果偏低。因此對二氧化硫干擾不可忽視，可將氣樣先通過硫酸錳濾紙過濾器（見附錄A），予以排除。三、儀器和試劑1. 儀器(1) 大型氣泡吸收管：出氣口內(nèi)徑為1 mm，出氣口至管底距離等于或小于5mm。 (2) 恒流采樣器：流量范圍01 L/min。流量穩(wěn)定可調(diào)，恒流誤差小于2%，采樣前和采樣后應(yīng)用皂沫流量計校準(zhǔn)采樣系列流量，誤差小于5%。(3) 具塞比色管：10 mL。(4) 分光光度計：在630 nm測定吸光度。2. 試劑本法中所用水均為

4、重蒸餾水或去離子交換水，所用試劑純度一般為分析純。(1) 吸收液原液：稱量0.10 g酚試劑C6H4SN(CH3)C:NNH2·HCl，簡稱NBTH，加水溶解，傾于100 mL具塞量筒中，加水到刻度，為吸收原液。放4冰箱中保存，可穩(wěn)定3天。實驗時量取吸收原液5 mL，加95 mL水，即為吸收液。需新鮮配置。 (2) 甲醛標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：取2.8 mL含量為3638%甲醛溶液，放入1 L容量瓶中，加水稀釋至刻度。此溶液1 mL約相當(dāng)于1 mg甲醛。其準(zhǔn)確濃度需用碘量法標(biāo)定。標(biāo)定方法如附錄B所示。   (3) 甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液：臨用時，將甲醛標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液用水稀釋成1.00

5、mL含10 g甲醛，立即再取此溶液10.00 mL，加入100 mL容量瓶中，加入5 mL吸收原液，用水定容至100 mL，此液1.00 mL含1.00 g甲醛，放置30 min后，用于配制標(biāo)準(zhǔn)色列管。此標(biāo)準(zhǔn)溶液可穩(wěn)定24 h。 四、實驗步驟1. 采樣點選擇根據(jù)所選擇的室內(nèi)環(huán)境的實際情況，采樣前需要進(jìn)行規(guī)劃布點。采樣點選擇應(yīng)遵循一下原則。(1) 采樣點的數(shù)量：采樣點的數(shù)量根據(jù)監(jiān)測室內(nèi)面積大小和現(xiàn)場情況而確定。原則上小于50 m2的房間應(yīng)設(shè)13個點；50100 m2設(shè)35個點；100 m2以上至少設(shè)5個點。在對角線上或梅花式均勻分布。(2) 采樣點應(yīng)避開通風(fēng)口，離墻壁距離應(yīng)大于0.5 m。(3)

6、 采樣點的高度：原則上與人的呼吸高度相一致，相對高度0.51.5 m。2. 樣品采集用一個內(nèi)裝5 mL吸收液的大型氣泡吸收管，以0.5 L/min流量，采氣10 L。并記錄采樣點的溫度和大氣壓力。采樣后樣品在室溫下應(yīng)在24 h內(nèi)分析。3. 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線取10 mL具塞比色管，用甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液按下3-1表制備標(biāo)準(zhǔn)系列。 表3-1    甲醛標(biāo)準(zhǔn)系列管       號012345678標(biāo)準(zhǔn)工作液/ mL00.100.200.400.600.801.001.502.00吸收液/ mL5.04.94.84.64.4

7、4.24.03.53.0甲醛含量/ g00.10.20.40.60.81.01.52.0各管中，加入1%硫酸鐵銨溶液0.4 mL，搖勻。放置20 min。用1cm比色皿，以在波長630 nm下，以水參比，測定各管溶液的吸光度。以甲醛含量為橫座標(biāo)，吸光度為縱座標(biāo)，繪制曲線，并計算回歸斜率，以斜率倒數(shù)作為樣品測定的計算因子Bg（g/吸光度）。 4. 樣品測定 采樣后，將樣品溶液全部轉(zhuǎn)入比色管中，用少量吸收液洗吸收管，合并使總體積為5 mL。按繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的操作步驟測定吸光度(A)；在每批樣品測定的同時，用5 mL未采樣的吸收液作試劑空白，測定試劑空白的吸光度（A0）。 五、結(jié)果計算（1）

8、將采樣體積按公式（1）換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下采樣體積 （1）           式中：V0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積，L； Vt采樣體積，為采樣流量（L/min）×采樣時間（min）；t采樣點的氣溫，；T0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對溫度273K；                   P采樣點的大氣壓力，kPa

9、；                    P0標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的大氣壓力，101 kPa。 （2）空氣中甲醛濃度按公式（2）計算 c=(A-A0）×Bg/V0 （2）           式中：c空氣中甲醛，mg/m3； A樣品溶液的吸光度；   

10、;               A0空白溶液的吸光度； Bg由實驗計算得到的計算因子，g/吸光度； V0換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積，L。 六、思考題1. 查找相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，評價所監(jiān)測的空氣中甲醛的污染狀況。2. 試分析室內(nèi)空氣中甲醛的主要來源。3. 了解甲醛的其他監(jiān)測分析方法，與酚試劑分光光度法相比，有何優(yōu)缺點?附錄A  硫酸錳濾紙的制備 取10 mL濃度為100 mg/mL的硫酸錳水溶液，滴加到250 cm2玻璃纖維濾紙上，風(fēng)干后切成碎片

11、，裝入1.5 ×150 mm的U型玻璃管中。采樣時，將此管接在甲醛吸收管之前。此法制成的硫酸錳濾紙，有吸收二氧化硫的效能，受大氣濕度影響很大，當(dāng)相對濕度大于88%，采氣速度1 L/min，二氧化硫濃度為1 mL/m3時，能消除95%以上的二氧代硫，此濾紙可維持50h有效。當(dāng)相對濕度為1535%時，吸收二氧化硫的效能逐漸降低。所以相對濕度很低時，應(yīng)換用新制的硫酸濾紙。附錄B  甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液的標(biāo)定 1. 試劑 (1) 1%硫酸鐵銨溶液：稱量1.0 g硫酸鐵銨NH4Fe（SO4）2·12H2O用0.1 mol/L鹽酸溶解，并稀釋至100 mL。(2) 碘溶液

12、：稱量30 g碘化鉀，溶于25 mL水中，加入127 g碘。待碘完全溶解后，用水定容至1000 mL。移入棕色瓶中，暗處貯存。 (3) 1 mol/L氫氧化鈉溶液：稱量40 g氫氧化鈉，溶于水中，并稀釋至1000 mL。(4) 0.5mol/L硫酸溶液：取28 mL濃硫酸緩慢加入水中，冷卻后，稀釋至1000 mL。(5) 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：可用從試劑商店購買的標(biāo)準(zhǔn)試劑，也可按附錄C制備。(6) 0.5%淀粉溶液：將0.5 g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀后，再加入100 mL沸水，并煎沸23 min至溶液透明確。冷卻后，加入0.1 g水楊酸或0.4 g氯化鋅保存。2. 甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液

13、的標(biāo)定方法 精確量取20.00 mL待標(biāo)定的甲醛標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，置于250 mL碘量瓶中。加入20.00 mL碘溶液和15 mL 1 mol/L氫氧化鈉溶液，放置15 min，加入0.5 mol/L硫酸溶液，再放置15 min，用硫代硫酸鈉溶液滴定，至溶液呈現(xiàn)淡黃色時，加入1 mL 5%淀粉溶液繼續(xù)滴定至恰使藍(lán)色褪去為止，記錄所用硫代硫酸鈉溶液體積(V2) mL。同時用水作試劑空白滴定，記錄空白滴定所用硫化硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(V1) mL。甲醛溶液的濃度用公式（3）計算： （3）式中： V1試劑空白消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，mL；     &#

14、160;         V2甲醛標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液消耗硫代硫酸鈉溶液的體積，mL；                c1硫代硫酸鈉溶液的準(zhǔn)確當(dāng)量濃度； 二次平行滴定，誤差應(yīng)小于0.05 mL，否則重新標(biāo)定。 附錄C   硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液制備及標(biāo)定方法 1. 試劑 (1) 碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱量3.5667 g經(jīng)105 烘干2 h的碘酸鉀（優(yōu)級純），溶解于水，移入1 L容量瓶中，再用水定溶至1000 mL。(2) 0.1mol/L鹽酸溶液：量取82 mL濃鹽酸加水稀釋至1000 mL。(3) 硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱量25 g硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O），溶于1000 mL新煮沸并已放冷的水中，此溶液濃度約為0.1 mol/L。加入0.2 g無水碳酸鈉，貯存于棕色瓶內(nèi)，放置一周后，再標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。2. 硫代硫酸鈉溶液的標(biāo)定方法 精確量取25.00 mL碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，于2