探讨乙酰丙酮分光光度法测定水中甲醛的影响因素

王海丰

文章编号：2095-6835（2016）13-0092-02

摘 要：简要讨论了用乙酰丙酮分光光度法测定水中甲醛含量时的影响因素，即吸收波长、乙酰丙酮溶液的浓度、乙酸铵溶液的浓度、显色加热温度和显色剂保存时间，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：乙酰丙酮；分光光度；甲醛；显色剂

中图分类号：X832；O657.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.13.092

甲醛（HCHO，分子量30.03）为无色可燃气体，有特殊的刺激性气味，易溶于水、醇和醚。水溶液的浓度最高可达55%左右。通常情况下，质量分数为40%的甲醛水溶液俗称“福尔马林”。随着建筑装修水平的提高，出现了各种新型材料，但是，这些都离不开甲醛这个中间体。究其原因，甲醛制备简单，价格低廉，应用性能好，可用于人造板、水性涂料、水性胶粘剂、水性处理剂、防腐剂和混凝土外加剂，等等。然而甲醛的挥发性比较大，对人体的皮肤和粘膜有一定的刺激作用，毒性比较大，含有甲醛的建筑材料会严重污染室内空气。目前，国内还没有更好的甲醛替代品，所以，只能控制建筑材料中游离甲醛的释放含量。

建筑材料中的游离甲醛会严重影响人体健康，因此，要模拟实际情况，用纯水吸收建材中的游离甲醛，制得甲醛水溶液，然后定量分析。

在测定水中的甲醛时，一般采用的是乙酰丙酮分光光度法。这种方法的选择性好、准确度高、实验成本低、安全易操作。但是，采用这种方法时，会有几个因素影响实验的准确性。因此，本文着重探讨了吸收波长、乙酰丙酮浓度、乙酸铵浓度对显色的影响。当然，显色温度、显色剂的保存时间也是很重要的影响因素。

1 实验

1.1 实验原理

在pH等于6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中，如果存在过量的铵盐，那么，甲醛、铵离子、乙酰丙酮就会反应，生成黄色络合物。在一定范围内，黄绿色的色度与甲醛含量成正比，符合朗伯比尔定律。因此，可以在有色络合物的最大吸收波长415 nm处测定其吸光度，根据吸光度比色定量。

1.2 实验仪器

在实验中，用到的仪器有SP723型分光光度计、恒温水浴锅、50 mL的磨口锥形瓶、10 mm的比色皿。

1.3 试剂

乙酰丙酮溶液（0.4%）：将0.4 mL的乙酰丙酮（2，4-戊二酮）（GR）试剂溶解于100 mL的纯水中，将此溶液置于2～5 ℃内可以稳定一个月。

乙酸铵溶液（20%）：将20 g乙酸铵（AR）试剂溶解于100 mL的纯水中，摇匀暗储。

甲醛标准溶液（1.033 ug/mL）：将3 mL质量分数为37%的甲醛溶液置于1 000 mL的容量瓶中，用物质的量浓度为1.064 mol/L的硫代硫酸钠标定，然后稀释得到。

2 实验部分

2.1 最大吸收波长的选择

由GB/T 17657—1999、GB 18582—2008、GB 18583—2008、GB 18580—2001可知，显色产物呈黄色（略带绿色），该显色产物在412 nm、415 nm处存在最大吸收峰，所以，设定SP723型可见分光光度计为410～420 nm，设置波长间隔为1 nm，从而选择波长，准确量取10.00 mL质量浓度为1.033 ug/mL的甲醛标准溶液，再加入质量分数为0.25%的乙酰丙酮溶液10 mL、质量分数为20%的乙酸铵溶液10 mL混匀，在60 ℃恒温水浴锅中加热30 min。之后将其取出冷却1 h，在各波长下，用10 mm比色皿测其吸光度。具体数据如表1所示。

从表1中可以看出，波长为415 nm时，吸光度最好。此次实验选择415 nm作为测定波长。

2.2 实验过程

2.2.1 乙酰丙酮溶液浓度对实验的影响

在10个50 mL的磨口具塞三角锥形瓶中依次准确加入10.00 mL质量浓度为1.033 ug/mL的甲醛标准溶液，再加入不同浓度的乙酰丙酮溶液10 mL、质量分数为20%的乙酸铵溶液10 mL混匀，在60 ℃恒温水浴锅中加热30 min。将其取出冷却1 h，在415 nm波长下，用10 mm比色皿测其吸光度。结果如表2所示。

乙酰丙酮溶液是此反应的显色剂，当乙酰丙酮含量不足时，吸光度比较低。当乙酰丙酮溶液的质量分数在0.25%以上时，测定的吸光度基本趋于稳定。

2.2.2 乙酸铵液浓度对实验的影响

在10个50 mL的磨口具塞三角锥形瓶中依次准确加入10.00 mL质量浓度为1.033 ug/mL的甲醛标准溶液，再加入不同浓度的乙酸铵溶液10 mL、质量分数为0.25%的乙酰丙酮溶液10 mL混匀，在60 ℃恒温水浴锅中加热30 min。将其取出冷却1 h，在415 nm波长下，用10 mm比色皿测其吸光度，结果如表3所示。

对于乙酸铵溶液，将不同含量的乙酸铵试剂溶解于100 mL的纯水中配制不同浓度的乙酸铵溶液。

乙酸铵和冰乙酸组成乙酸-乙酸铵缓冲液，在乙酸的作用下有效保护铵根离子，防止其变成氨水而挥发，从而降低铵离子的浓度。因此，必须有足量的铵离子和甲醛、乙酰丙酮反应生成黄绿色络合反应。

2.2.3 显色温度对实验的影响

在10个50 mL的磨口具塞三角锥形瓶中依次准确加入10.00 mL质量浓度为1.033 ug/mL的甲醛标准溶液，再加入质量分数为20%的乙酸铵溶液10 mL、质量分数为0.25%的乙酰丙酮溶液10 mL混匀，在恒温水浴锅中、不同温度下加热30 min。将其取出冷却1 h，在415 nm波长下用10 mm比色皿测其吸光度。显色温度对吸光度的影响如表4所示。

水浴温度越低，吸光度越低；水浴温度越高，吸光度越高。当达到一个合适的温度后，其与吸光度接近，吸光度不会随着温度的增高而增高。

2.2.4 不同保存时间的乙酰丙酮溶液对实验的影响

由相关标准规范可知，将乙酰丙酮溶液置于冰箱内冷藏可稳定一个月，保存15 d的乙酰丙酮有吸收空气中甲醛的作用，而空白值的增大对实验有较大的影响，特别对低浓度甲醛含量的样品影响更大。所以，在日常检测中，对于乙酰丙酮溶液，需低温密封保存，且保存时间不要超过15 d，建议现配现用。

3 结论

用乙酰丙酮分光光度法测定水中甲醛，乙酰丙酮溶液的质量分数为0.4%，建议现配现用。另外，乙酸-乙酸铵缓冲液中的乙酸铵含量应为25%，在进行显色反应时，采用60 ℃加热显色30 min后再冷却1 h，然后调整分光光度计的波长。结果显示，在415 nm处测定其吸光度比较合适。

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〔编辑：白洁〕