室內空氣中甲醛的取樣與測定——AHMT分光光度法

1、實驗三 室內空氣中甲醛的取樣與測定AHMT分光光度法 一、實驗提要甲醛（HCHO）無色氣體，易溶于水和乙醇。甲醛對皮膚和粘膜有強烈的刺激作用，可使細胞中的蛋白質凝固變性，抑制一切細胞機能，由于甲醛在體內生成甲醇而對視丘及視網(wǎng)膜有較強的損害作用。甲醛對人體健康的影響主要表現(xiàn)在嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常及免疫功能異常等方面。室內空氣中甲醛主要來源于室內裝飾的人造板材、人造板制造的家具、含有甲醛成分并有可能向外界散發(fā)的其他各類裝飾材料及燃燒后會散發(fā)甲醛的材料。室內空氣質量標準規(guī)定甲醛的最高允許含量為0.10mg/m3。空氣中甲醛的測定方法主要有AHMT分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、酚試劑分光

2、光度法、氣相色譜法、電化學傳感器法等。1.實驗目的（1）了解和掌握室內空氣中甲醛的采樣方法；（2）了解室內空氣中甲醛的測定方法，掌握AHMT分光光度法測定甲醛的方法。2.實驗原理空氣中甲醛與4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂在堿性條件下縮合，然后經(jīng)高碘酸鉀氧化成6-巰基-5-三氮雜茂4，3-b-S-四氮雜苯紫紅色化合物，其色澤深淺與甲醛含量成正比。AHMT分光光度法測定范圍為2mL樣品溶液中含 0.23.2 g甲醛。若采樣流量為1L/min，采樣體積為20L，則測定濃度范圍為 0.010.16 mg/m3。測定甲醛時，乙醛、丙醛、正丁醛、丙烯醛、丁烯醛、乙二醛、苯（甲）醛、甲醇

3、、乙醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、異丁醇、異戊醇、乙酸乙酯無影響；二氧化硫共存時，使測定結果偏低。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，予以排除。二、儀器、試劑及材料1.儀器材料（1）空氣采樣器：流量范圍01 L/min；（2）多孔玻板吸收管：10 mL容量、棕色；（3）10mL具塞比色管；（4）可見光分光光度計。2.試劑(1) 吸收液：稱取1g三乙醇胺、0.25g偏重亞硫酸鈉和0.25g乙二胺四乙酸二鈉溶于水中并稀釋至1000mL。（2）0.5% 4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂（簡稱AHMT）溶液：稱取0.25gAHMT溶于0.5mol/L鹽酸中，并稀

4、釋至50mL，此試劑置于棕色瓶中，可保存半年。（3） 5mol/L氫氧化鉀溶液：稱取28.0g氫氧化鉀溶于100mL水中。（4）1.5%高碘酸鉀溶液：稱取1.5g高碘酸鉀溶于0.2mol/L氫氧化鉀溶液中，并稀釋至100mL，于水浴上加熱溶解，備用。（5）0.1000mol/L碘溶液：稱量40g碘化鉀，溶于25mL水中，加入12.7g碘。待碘完全溶解后，用水定容至1000mL。移入棕色瓶中，暗處貯存。（6）1mol/L氫氧化鈉溶液：稱量40g氫氧化鈉，溶于水中，并稀釋至1000mL。（7）0.5mol/L硫酸溶液：取28mL濃硫酸緩慢加入水中，冷卻后，稀釋至1000mL。（8）硫代硫酸鈉標準溶

5、液c（Na2S2O3）=0.1000mol/L：可購買標準試劑配制。（9）0.5%淀粉溶液：將0.5g可溶性淀粉，用少量水調成糊狀后，再加入100mL沸水，并煮沸23 min至溶液透明。冷卻后，加入0.1g水楊酸或0.4g氯化鋅保存。（10）甲醛標準貯備溶液：取2.8mL含量為 36 % 38 %甲醛溶液，放入1L容量瓶中，加0.5mL硫酸并用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液1mL約1mg甲醛。準確濃度用碘量法標定。甲醛標準貯備溶液的標定：量取20.00mL甲醛標準貯備溶液，置于250mL碘量瓶中。加入20.00mL0.0500mol/L碘溶液和15mL1mol/L氫氧化鈉溶液，放置15min。加入

6、20mL0.5mol/L硫酸溶液，再放置15min，用0.1000mol/L硫代硫酸鈉溶液滴定，至溶液呈現(xiàn)淡黃色時，加入1mL0.5%淀粉溶液，繼續(xù)滴定至剛使藍色消失為終點，記錄所用硫代硫酸鈉溶液體積。同時用水作試劑空白滴定。甲醛溶液的濃度用下式計算： ( 3-1 )式中：C甲醛標準貯備溶液中甲醛濃度（mg/ml）； V1滴定空白時所用硫代硫酸鈉標準溶液體積（ml）； V2滴定甲醛溶液時所用硫代硫酸鈉標準溶液體積（ml）； M硫代硫酸鈉標準溶液的摩爾濃度（mol/L）； 15甲醛的當量； 20所取甲醛標準溶液的體積（ml）。取上述標準溶液稀釋10倍作為貯備液，此溶液置于室溫下可使用1個月。（1

7、1）甲醛標準使用溶液：用時取上述甲醛貯備液，用吸收液稀釋成1.00mL含2.00g甲醛。三、實驗內容1.標準曲線的測定取7支10mL具塞比色管，按表3-1制備標準色列管。表3-1 甲醛標準色列管管號0123456標準溶液（mL）0.00.10.20.40.81.21.6吸收溶液（mL）2.01.91.81.61.20.80.4甲醛含量（g）0.00.20.40.81.62.43.2各管加入1.0mL5mol/L氫氧化鉀溶液，1.0mL0.5%AHMT溶液，蓋上管塞，輕輕顛倒混勻三次，放置20min。加入0.3mL1.5%高碘酸鉀溶液，充分振搖，放置5min。用10mm比色皿，在波長550nm下

8、，以水作參比，測定各管吸光度。2.采樣用一個多孔玻板吸收管，加入5ml吸收液，標記吸收液液面位置，以1.0L/min流量，采氣20L。 并記錄采樣時的溫度和大氣壓力。3.樣品測定采樣后，補充吸收液到采樣前的體積。準確吸取2mL樣品溶液于10mL比色管中，按制作標準曲線的操作步驟測定吸光度。在每批樣品測定的同時，用2mL未采樣的吸收液，按相同步驟作試劑空白值測定。四、實驗數(shù)據(jù)整理1.校準曲線的繪制表3-2 甲醛標準曲線測定結果比色管序號0123456甲醛含量（g）0.00.20.40.81.62.43.2吸光度校正吸光度回歸方程 相關系數(shù)r將標準色列測得的吸光度扣除試劑空白（零濃度）的吸光度，得

9、到校準吸光度y值。以甲醛含量x（g）為橫坐標，校準吸光度y為縱坐標，繪制標準曲線，并計算回歸方程式。y=bx+a b為校準曲線的斜率，a為校準曲線的截距。以斜率的倒數(shù)作為樣品測定計算因子Bs（g 吸光度）=1。2.結果計算(1)將采樣體積按公式（3-2）換算成標準狀態(tài)下的采樣體積 （3-2）式中：V0標準狀態(tài)下的采樣體積（L）； Vt采樣體積，Vt采樣流量（L/min）×采樣時間（min）； t采樣點的氣溫（）； T0標準狀態(tài)下的絕對溫度273K； p采樣點的大氣壓力（kpa）；p0標準狀態(tài)下的大氣壓力（101kpa）。(2) 空氣中甲醛濃度按下式(3-3)計算 (3-3)式中：C空

10、氣中甲醛濃度(mg/m3)； A樣品溶液的吸光度； A0空白溶液的吸光度； a 標準曲線截距 BS計算因子，由所繪標準曲線得到（g/吸光度值）； V0標準狀態(tài)下的采樣體積（L）； V1采樣時吸收液體積（ml）； V2分析時取樣品體積（ml）。注意事項：1.進行室內空氣采樣應避開通風口，距墻壁距離應大于0.5米。高度0.5m1.5m之間。實驗四 頭發(fā)中含汞量的測定 -原子熒光光度法一、概述汞及其化合物屬于劇毒物質，主要來源于金屬冶煉、儀器儀表制造、顏料、塑料、食鹽電解及軍工等廢水。天然水中汞含量一般不超過0.1µg/L，我國飲用水限值為0.001mg/L。汞可在體內蓄積，進人水體的無機

11、汞離子可轉變?yōu)槎拘愿蟮挠袡C汞，經(jīng)食物鏈進人人體，引起全身中毒。汞是我國實施排放總量控制的指標之一。二、原理汞是常溫下唯一的液態(tài)金屬，且有較大的蒸氣壓，原子熒光光度計利用汞蒸氣對光源發(fā)射253.7nm光具有特征吸收來測定汞含量。樣品中的汞離子被還原劑還原為單質汞，再氣化成汞蒸氣。其基態(tài)汞原子受到波長為253.7nm的紫外光激發(fā)，當激發(fā)態(tài)汞原子被激發(fā)時便輻射出相同波長的熒光。在給定的條件下和較低的濃度范圍內，熒光強度與汞的濃度成正比。三、儀器與試劑1、儀器原子熒光光度儀 ：AF-640A2、試劑 濃硫酸：優(yōu)級純。 濃硝酸：優(yōu)級純。(3) 濃鹽酸：優(yōu)級純。 5%硝酸：取5ml濃硝酸用水稀釋至100

12、ml（含有0.5g/L的重鉻酸鉀） 5%高錳酸鉀溶液：稱取分析純高錳酸鉀5g，溶于蒸餾水中，用水稀釋到100mL。 10%鹽酸羥胺溶液：稱取10g鹽酸羥胺 (NH2OHHCl)溶于蒸餾水中稀釋至100mL。(以2.5L/min的流量通氮氣或干凈空氣30min，以驅除微量汞)。 汞標準貯備液：直接購買汞標準貯備液（1000mg/L）。 汞標準使用液：用購買的汞標準貯備液用5%HNO3溶液稀釋成含汞100µg /L的汞標準使用液。 0.05%硼氫化鉀溶液：稱取2g的氫氧化鉀溶于50ml水中，加1g硼氫化鉀并使其溶解，用水稀釋至100ml，搖勻。此溶液為1%硼氫化鉀。稱取2g氫氧化鉀溶于約

13、200ml的水中，加入1%硼氫化鉀溶液50ml，用子水稀釋至1000mL，此溶液為0.05%硼氫化鉀，臨用時配制。 5%鹽酸溶液。 中性洗滌劑。四、實驗步驟1、發(fā)樣預處理將發(fā)樣用50中性洗滌劑水溶液洗15min，再用自來水、蒸餾水沖洗，上述過程目的是去除油脂污染物，將洗凈的發(fā)樣在空氣中晾干，用不銹鋼剪刀剪成3mm長，保存?zhèn)溆谩?、發(fā)樣消解準確稱取2030mg洗凈的干燥發(fā)樣于50mL燒杯中，加人5%高錳酸鉀溶液8mL,小心加人濃硫酸5mL，蓋上表面皿。于電熱板上小心加熱至發(fā)樣完全消解，如消解過程中紫紅色消失應立即補充滴加高錳酸鉀溶液，保持紫紅色不退。冷卻后，滴加10%鹽酸羥胺溶液至紫紅色剛消失，

14、以除去過量的高錳酸鉀，所得溶液不應有黑色殘留物 (有可能有白色殘留物)，稍靜置 (去氯氣)，轉移至100mL容量瓶中，用5%HNO3溶液稀釋至標線，待測。3、空白試驗不加發(fā)樣，其余操作與發(fā)樣消解操作步驟相同。做空白試驗。4、標準曲線的繪制標液序號加入100µg /L標準溶液體積（ml）用5%HNO3（V/V）稀至最終體積（ml）最終Hg的濃度（µg /L）10.001000.020.101000.130.201000.240.401000.450.801000.861.001001.0可根據(jù)實際樣品的濃度范圍配制合適濃度的標準系列，溶液體積也可以根據(jù)實際需要配制。溶液最終用

15、5%HNO3定容。5、發(fā)樣的測定將上述消解處理后的發(fā)樣樣品，取適量上清液測定。標準曲線所得到的發(fā)樣濃度扣除空白試驗所得到的濃度即為所求。五、計算六、注意事項:(1)消解是本實驗的重要步驟，也是容易出錯的步驟，必須仔細操作。(2)由于方法靈敏度很高，因此實驗室環(huán)境和試劑純度要求很高，應予注意。七、思考題冷原子吸收法和冷原子熒光法測定水樣中的汞，在原理和儀器方面有哪些主要相同和不同之處?722s型光度計的使用1 結構(見圖1-2-2)2 使用方法（1） 預熱：儀器開機后燈及電子部分需熱平衡，故開機預熱30分后才能進行測定工作，如緊急應用時請注意隨時調0，調100%T。（2） 調零：打開試樣蓋（關閉

16、光門）或用不透光材料在樣品室中遮斷光路，然后按“0%”鍵，即能自動調1-/100%T鍵 2-/0%T鍵 3-Funtion鍵4-MODE鍵 5-試樣槽架拉桿 6-顯示窗4位LED數(shù)字 7TRANS 指示燈 8-ABS指示燈9-FACT指示燈 10-CONC指示燈 15-樣品室16-波長指示窗 17-波長調節(jié)鈕整零位。（3） 調整100%T：將用作背景的空白樣品置入樣品室光路中，蓋下試樣蓋（同時打開光門）按下“100%T”鍵即能自動調整100%T（一次有誤差時可加按一次）。注：調整100%時整機自動增益系統(tǒng)重調可能影響0%，調整后請檢查0%，如有變化可重調0%一次。(4) 調整波長：使用儀器上唯

17、一的旋鈕17，即可方便地調整儀器當前測試波長，具體波長由旋鈕左側的顯示窗16顯示，讀出波長時目光垂直觀察。注：本儀器因采用機械聯(lián)動切換濾光片裝置，故當旋鈕轉動經(jīng)過480nm時會有金屬接觸聲如在480nm 1000間存在輕微金屬磨擦聲，屬正?，F(xiàn)象。(5) 改變試樣槽位置讓不同樣品進入光路：儀器標準配置中試樣槽架是四位置的，用儀器前面的試樣槽拉桿來改變，打開樣品定蓋以便觀察樣品槽中的樣品位置最靠近測試者的為“0”位置，依次為“1”、“2”、“3”位置，對應拉桿推向最內為“0”位置，依次向外拉出相應為“1”、“2”、“3”位置，當拉桿到位時有定位感，到位時請前后輕輕推動一下以確保定位正確。(6) 確

18、定濾光片位置：本儀器備有減少雜光，提高340-380nm波段光度準確性的濾光片，位于樣品室內側，用一撥桿來改變位置。當測試波長在340-380nm波段內如作高精度測試可將撥桿推向前，通常可不使用此濾光片，可將撥桿置在400-1000nm位置。注：如在380-1000nm波段測試時，誤將撥桿置在340-380nm波段，則儀器將出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，（如噪聲增加，不能調整100%T等）(7) 改變標尺：本儀器有四種標尺TRANS透射比：用于對透明液體和透明固體測量透點；ABS吸光度：用于采用標準曲線法或絕對吸收法，在作動力學測試時亦能利用本系統(tǒng)；FACT濃度因子：用于在濃度因子法濃度直讀時設定濃度因子；

19、CONC濃度直讀：用于標樣法濃度直讀時，作設定和讀出，亦用于設定濃度因子后的濃度直讀。各標尺間的轉換用MODE鍵，操作并由“TRANS”、“ABS”、“FACT”、“CONC”指示燈分別指示，開機初始狀態(tài)為TRANS，每按一次順序循環(huán)。(8) 測定透明溶液的吸光度：預熱設定波長置入空白調100%T、0%T置吸光度標尺樣品置入光路讀出數(shù)據(jù)取已知含量的標準樣品 按樣品各自的分析規(guī)程制備樣品溶液及背景溶液設波長，置空白，調零，置“ABS”，讀出樣品吸光度重復上步讀出各標準溶液吸光度以各樣品中已知含量及讀得吸光度繪制座標圖并畫出相關最佳的曲線讀未知樣品的吸光度，在曲線表上找出對應濃度 （9） 用標準曲線法對物質定量：注意事項：（1） 清潔儀器外表時，請勿使用乙醇乙醚等有機溶劑，不使用時請加防塵罩。（2） 比色皿每次使用后應用石油醚清洗，并用鏡頭紙輕拭干凈，存于比色皿盒中備用。（3） 波長范圍檢查：主機正常開機并預熱30分鐘，MODE為T