三聚氰胺甲醛樹脂中游離甲醛的測定分析

王　莉，賈繪如，諶曉玲，陳曉華，周擁華

(西南化工研究設計院有限公司，四川成都 610225)

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三聚氰胺甲醛樹脂中游離甲醛的測定分析

王莉，賈繪如，諶曉玲，陳曉華，周擁華

(西南化工研究設計院有限公司，四川成都 610225)

建立了用分光光度法測定三聚氰胺甲醛樹脂中游離甲醛含量的方法。以乙酰丙酮-乙酸-乙酸銨溶液為顯色劑，進行顯色測定。實驗結果表明，該方法在甲醛的濃度為5.2×10-6g/mL～32.9×10-5g/mL間與吸光度成良好的線性關系(R2>0.9999)，測定的相對偏差在5%以內。實驗表明該法準確、快捷、操作簡便，應用于三聚氰胺甲醛樹脂中游離甲醛含量的測定，取得了很好的結果。

游離甲醛，分光光度法，三聚氰胺甲醛樹脂

三聚氰胺甲醛樹脂(MF樹脂)是三聚氰胺與甲醛、甲醇經羥甲基化和甲醚化的產物[1]。該樹脂具有很高的交聯度和反應活性，具有耐水性高、柔韌性好、光澤度好的特點，廣泛應用于皮革復鞣劑[2]、抗水劑、織物整理劑、木材膠黏劑、涂料固化劑等多種領域。隨著人們生活水平的提高，環保意識的日漸增強，甲醛釋放量超標所帶來的危害越來越受到人們的關注[3]。因此，游離甲醛的測定顯得尤為重要。

目前，甲醛的測定方法主要有色譜分析法[4]、化學滴定法[5]、電化學分析法[6]和分光光度法[7]。但化學滴定法適用于常量分析；氣相色譜法操作簡便但響應太低，且甲醛峰嚴重拖尾，影響測定；液相色譜法操作成本較貴，不易推廣；而電化學法對設備要求較高。因此，本文采用分光光度法對三聚氰胺樹脂中的游離甲醛進行測定分析。

1　實驗部分

1.1實驗原理

乙酰丙酮在乙酸-乙酸銨緩沖溶液中與甲醛反應，生成穩定的黃色化合物2，6-二甲基-3，5-二乙酰基-1，4-二氫吡啶。該化合物吸光度在一定范圍內符合朗伯比爾定律，利用這一原理，可計算游離甲醛的含量。

1.2儀器與試劑

MC760分光光度儀，上海第三分析儀器廠；乙酰丙酮、乙酸、乙酸銨，分析純，成都市科龍化工試劑；甲醛，光譜純，含量為39.2%。

顯色劑乙酰丙酮溶液的制備：將150g乙酸銨、3mL乙酸、2mL乙酰丙酮定容于1000mL棕色容量瓶中，放置12h后使用，保質期為6周。

甲醛標準溶液：準確稱取光譜純甲醛標準液(39.2%)0.1502g定容于50mL容量瓶中，再取1mL該溶液定容于50mL容量瓶，此時，溶液中甲醛濃度為23.55mg/mL。

1.3實驗方法

準確移取5mL的樣品于50mL容量瓶中，加入5mL乙酰丙酮溶液，加水定容，搖勻后放置于90℃熱水中加熱10min，然后在冷水中冷卻后測定。采用空白溶液作參比。

2　結果與討論

2.1波長的選擇

取2.0mL甲醛標準溶液于50mL容量瓶中，加入顯色劑乙酰丙酮溶液，加水定容，搖勻后在分光光度儀上掃描測定。實驗發現，最大吸收波長在410nm處，因此選用410nm為測定波長。吸光度與吸收波長曲線如圖1所示。

圖1　吸光度與吸收波長曲線

2.2顯色劑乙酰丙酮濃度的選擇

取2.0mL甲醛標液分別加入不同體積的乙酰丙酮溶液進行顯色反應。實驗發現，當乙酰丙酮量較小時，顯色不完全，而較大時，空白值較大，對測定靈敏度造成一定影響。因此，選用5mL乙酰丙酮試劑為最終實驗條件。實驗結果如表1所示。

表1　乙酰丙酮溶液加入量與吸光度關系

2.3顯色時間對吸光度的影響

在室溫下，乙酰丙酮與甲醛生成的黃色絡合物需較長時間才能顯色完全。因此，利用水浴加熱，加快該顯色過程，節約實驗時間。但加熱時間過長，黃色會慢慢褪去，說明該黃色絡合物會分解。實驗表明，在90℃水浴下，顯色時間為10min，吸光度比較穩定，因此，選擇顯色時間為10min。顯色時間與吸光度關系如下表2所示。

表2　顯色時間對吸光度影響

2.4標準曲線

分別吸取1mL、2mL、4mL、6mL、8mL甲醛標準溶液，加入5mL乙酰丙酮-乙酸-乙酸銨溶液，定容于50mL容量瓶中。在90℃水浴下，加熱10min，冷卻后，在波長410nm處測定吸光度，繪制標準曲線。標準曲線如圖2所示。

圖2　甲醛標準曲線圖

2.5回收率的測定

在選定的實驗條件下，采用空白加入法進行回收率測定，做3個平行樣，考察方法的準確度。結果見表3。

表3　回收率試驗結果

2.6實際樣品的測定

取5g～10g樣品放入250mL圓底燒瓶中，依次加入100mL水，5mL磷酸，蒸餾，在100mL圓底燒瓶中加入10mL蒸餾水，接收餾出液，當餾出液體積約至容量瓶刻度時，停止蒸餾將餾出液稀釋至100mL，取5mL置于50mL容量瓶中備用。在選定的實驗條件下，測定吸光度，根據標準曲線計算樣品中游離甲醛的含量。測定結果如表4所示。

表4　樣品中游離甲醛的含量

蒸餾過程中應注意，蒸餾溫度不宜過高，否則容易產生白色的泡沫，且有干擾測定的物質將被蒸出至接收瓶。因此，蒸餾時應先在較低溫度下進行，待樣品微沸時，再提高蒸餾溫度。蒸餾接近終點時，應注意冷凝管中是否存在倒吸現象，蒸餾瓶中樣品是否近干。待蒸餾瓶中未見明顯液體，且有大量氣泡冒出時，停止蒸餾。整個蒸餾過程應控制在30min左右。

3　結論

研究選擇了測定三聚氰胺甲醛樹脂中的游離甲醛含量的最佳實驗條件：在波長410nm下，以乙酰丙酮-乙酸-乙酸銨溶液為顯色劑，進行顯色測定。實驗結果表明，該方法在甲醛的濃度為5.2×10-6g/mL～32.9×10-5g/mL間與吸光度成良好的線性關系(R2>0.9999)，測定的相對偏差在5%以內。該實驗方法快捷簡便，運用于實際樣品的分析，結果令人滿意。

[1] 楊驚，沈一丁.三聚氰胺甲醛樹脂及其衍生物的研究現狀與應用前景[J].化工時刊，2004，18(12)：12-15.

[2] 馬建中，蘭云軍，強西懷，等.制革整飾材料化學[M]. 北京：中國輕化工出版社，1998：49-51.

[3] 國家質檢總局.GB18583-2001 室內裝飾裝修材料 膠粘劑中有害物質限量[S].北京：中國標準出版社，2003：4-5.

[4] 劉秀玲，張武畏，隋國紅，等.高效液相色譜法測定水性酚醛樹脂中殘留的甲醛和苯酚[J].色譜，2007，25(4)：562-564.

[5] 察建平.測定水溶性酚醛樹脂中游離甲醛的新方法[J].浙江化工，1999，30(2)：53-54.

[6] 葛興，鄭燕英，羅蒨.甲醛的幾種測定方法[J].大眾科技，2004(11)：18-20.

[7] 褚艷.乙酰丙酮分光光度法測定水性涂料及膠粘劑中的甲醛含量[J].中國石油和化工標準與質量，2008(2)：16-17.

Determination of Free Formaldehyde Concent of Melamine co-polycondensation Resin by Spectrophotometry

WANG Li，JIA Hui-ru，CHEN Xiao-ling，CHEN Xiao-hua，ZHOU Yong-hua

(The Southwest Research and Design Institute of Chemistry，Chengdu 610225，Sichuan，China)

A visible spectrophotometry method was established for the determination of free formaldehyde concent of melamine co-polycondensation resin. The result indicated that the method has good linearity，simple operation as well as its quickness，and its recovery and precision can meet the demand for microanalysis.

free formaldehyde，spectrophotometry，melamine co-polycondensation resin

O 652