探討乙酰丙酮分光光度法測定水中甲醛的影響因素

王海豐

文章編號：2095-6835（2016）13-0092-02

摘 要：簡要討論了用乙酰丙酮分光光度法測定水中甲醛含量時的影響因素，即吸收波長、乙酰丙酮溶液的濃度、乙酸銨溶液的濃度、顯色加熱溫度和顯色劑保存時間，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：乙酰丙酮；分光光度；甲醛；顯色劑

中圖分類號：X832；O657.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.092

甲醛（HCHO，分子量30.03）為無色可燃氣體，有特殊的刺激性氣味，易溶于水、醇和醚。水溶液的濃度最高可達55%左右。通常情況下，質量分數為40%的甲醛水溶液俗稱“福爾馬林”。隨著建筑裝修水平的提高，出現了各種新型材料，但是，這些都離不開甲醛這個中間體。究其原因，甲醛制備簡單，價格低廉，應用性能好，可用于人造板、水性涂料、水性膠粘劑、水性處理劑、防腐劑和混凝土外加劑，等等。然而甲醛的揮發性比較大，對人體的皮膚和粘膜有一定的刺激作用，毒性比較大，含有甲醛的建筑材料會嚴重污染室內空氣。目前，國內還沒有更好的甲醛替代品，所以，只能控制建筑材料中游離甲醛的釋放含量。

建筑材料中的游離甲醛會嚴重影響人體健康，因此，要模擬實際情況，用純水吸收建材中的游離甲醛，制得甲醛水溶液，然后定量分析。

在測定水中的甲醛時，一般采用的是乙酰丙酮分光光度法。這種方法的選擇性好、準確度高、實驗成本低、安全易操作。但是，采用這種方法時，會有幾個因素影響實驗的準確性。因此，本文著重探討了吸收波長、乙酰丙酮濃度、乙酸銨濃度對顯色的影響。當然，顯色溫度、顯色劑的保存時間也是很重要的影響因素。

1 實驗

1.1 實驗原理

在pH等于6的乙酸-乙酸銨緩沖溶液中，如果存在過量的銨鹽，那么，甲醛、銨離子、乙酰丙酮就會反應，生成黃色絡合物。在一定范圍內，黃綠色的色度與甲醛含量成正比，符合朗伯比爾定律。因此，可以在有色絡合物的最大吸收波長415 nm處測定其吸光度，根據吸光度比色定量。

1.2 實驗儀器

在實驗中，用到的儀器有SP723型分光光度計、恒溫水浴鍋、50 mL的磨口錐形瓶、10 mm的比色皿。

1.3 試劑

乙酰丙酮溶液（0.4%）：將0.4 mL的乙酰丙酮（2，4-戊二酮）（GR）試劑溶解于100 mL的純水中，將此溶液置于2～5 ℃內可以穩定一個月。

乙酸銨溶液（20%）：將20 g乙酸銨（AR）試劑溶解于100 mL的純水中，搖勻暗儲。

甲醛標準溶液（1.033 ug/mL）：將3 mL質量分數為37%的甲醛溶液置于1 000 mL的容量瓶中，用物質的量濃度為1.064 mol/L的硫代硫酸鈉標定，然后稀釋得到。

2 實驗部分

2.1 最大吸收波長的選擇

由GB/T 17657—1999、GB 18582—2008、GB 18583—2008、GB 18580—2001可知，顯色產物呈黃色（略帶綠色），該顯色產物在412 nm、415 nm處存在最大吸收峰，所以，設定SP723型可見分光光度計為410～420 nm，設置波長間隔為1 nm，從而選擇波長，準確量取10.00 mL質量濃度為1.033 ug/mL的甲醛標準溶液，再加入質量分數為0.25%的乙酰丙酮溶液10 mL、質量分數為20%的乙酸銨溶液10 mL混勻，在60 ℃恒溫水浴鍋中加熱30 min。之后將其取出冷卻1 h，在各波長下，用10 mm比色皿測其吸光度。具體數據如表1所示。

從表1中可以看出，波長為415 nm時，吸光度最好。此次實驗選擇415 nm作為測定波長。

2.2 實驗過程

2.2.1 乙酰丙酮溶液濃度對實驗的影響

在10個50 mL的磨口具塞三角錐形瓶中依次準確加入10.00 mL質量濃度為1.033 ug/mL的甲醛標準溶液，再加入不同濃度的乙酰丙酮溶液10 mL、質量分數為20%的乙酸銨溶液10 mL混勻，在60 ℃恒溫水浴鍋中加熱30 min。將其取出冷卻1 h，在415 nm波長下，用10 mm比色皿測其吸光度。結果如表2所示。

乙酰丙酮溶液是此反應的顯色劑，當乙酰丙酮含量不足時，吸光度比較低。當乙酰丙酮溶液的質量分數在0.25%以上時，測定的吸光度基本趨于穩定。

2.2.2 乙酸銨液濃度對實驗的影響

在10個50 mL的磨口具塞三角錐形瓶中依次準確加入10.00 mL質量濃度為1.033 ug/mL的甲醛標準溶液，再加入不同濃度的乙酸銨溶液10 mL、質量分數為0.25%的乙酰丙酮溶液10 mL混勻，在60 ℃恒溫水浴鍋中加熱30 min。將其取出冷卻1 h，在415 nm波長下，用10 mm比色皿測其吸光度，結果如表3所示。

對于乙酸銨溶液，將不同含量的乙酸銨試劑溶解于100 mL的純水中配制不同濃度的乙酸銨溶液。

乙酸銨和冰乙酸組成乙酸-乙酸銨緩沖液，在乙酸的作用下有效保護銨根離子，防止其變成氨水而揮發，從而降低銨離子的濃度。因此，必須有足量的銨離子和甲醛、乙酰丙酮反應生成黃綠色絡合反應。

2.2.3 顯色溫度對實驗的影響

在10個50 mL的磨口具塞三角錐形瓶中依次準確加入10.00 mL質量濃度為1.033 ug/mL的甲醛標準溶液，再加入質量分數為20%的乙酸銨溶液10 mL、質量分數為0.25%的乙酰丙酮溶液10 mL混勻，在恒溫水浴鍋中、不同溫度下加熱30 min。將其取出冷卻1 h，在415 nm波長下用10 mm比色皿測其吸光度。顯色溫度對吸光度的影響如表4所示。

水浴溫度越低，吸光度越低；水浴溫度越高，吸光度越高。當達到一個合適的溫度后，其與吸光度接近，吸光度不會隨著溫度的增高而增高。

2.2.4 不同保存時間的乙酰丙酮溶液對實驗的影響

由相關標準規范可知，將乙酰丙酮溶液置于冰箱內冷藏可穩定一個月，保存15 d的乙酰丙酮有吸收空氣中甲醛的作用，而空白值的增大對實驗有較大的影響，特別對低濃度甲醛含量的樣品影響更大。所以，在日常檢測中，對于乙酰丙酮溶液，需低溫密封保存，且保存時間不要超過15 d，建議現配現用。

3 結論

用乙酰丙酮分光光度法測定水中甲醛，乙酰丙酮溶液的質量分數為0.4%，建議現配現用。另外，乙酸-乙酸銨緩沖液中的乙酸銨含量應為25%，在進行顯色反應時，采用60 ℃加熱顯色30 min后再冷卻1 h，然后調整分光光度計的波長。結果顯示，在415 nm處測定其吸光度比較合適。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕