三聚氰胺甲醛树脂中游离甲醛的测定分析

王　莉，贾绘如，谌晓玲，陈晓华，周拥华

(西南化工研究设计院有限公司，四川成都 610225)



三聚氰胺甲醛树脂中游离甲醛的测定分析

王莉，贾绘如，谌晓玲，陈晓华，周拥华

(西南化工研究设计院有限公司，四川成都 610225)

建立了用分光光度法测定三聚氰胺甲醛树脂中游离甲醛含量的方法。以乙酰丙酮-乙酸-乙酸铵溶液为显色剂，进行显色测定。实验结果表明，该方法在甲醛的浓度为5.2×10-6g/mL～32.9×10-5g/mL间与吸光度成良好的线性关系(R2>0.9999)，测定的相对偏差在5%以内。实验表明该法准确、快捷、操作简便，应用于三聚氰胺甲醛树脂中游离甲醛含量的测定，取得了很好的结果。

游离甲醛，分光光度法，三聚氰胺甲醛树脂

三聚氰胺甲醛树脂(MF树脂)是三聚氰胺与甲醛、甲醇经羟甲基化和甲醚化的产物[1]。该树脂具有很高的交联度和反应活性，具有耐水性高、柔韧性好、光泽度好的特点，广泛应用于皮革复鞣剂[2]、抗水剂、织物整理剂、木材胶黏剂、涂料固化剂等多种领域。随着人们生活水平的提高，环保意识的日渐增强，甲醛释放量超标所带来的危害越来越受到人们的关注[3]。因此，游离甲醛的测定显得尤为重要。

目前，甲醛的测定方法主要有色谱分析法[4]、化学滴定法[5]、电化学分析法[6]和分光光度法[7]。但化学滴定法适用于常量分析；气相色谱法操作简便但响应太低，且甲醛峰严重拖尾，影响测定；液相色谱法操作成本较贵，不易推广；而电化学法对设备要求较高。因此，本文采用分光光度法对三聚氰胺树脂中的游离甲醛进行测定分析。

1　实验部分

1.1实验原理

乙酰丙酮在乙酸-乙酸铵缓冲溶液中与甲醛反应，生成稳定的黄色化合物2，6-二甲基-3，5-二乙酰基-1，4-二氢吡啶。该化合物吸光度在一定范围内符合朗伯比尔定律，利用这一原理，可计算游离甲醛的含量。

1.2仪器与试剂

MC760分光光度仪，上海第三分析仪器厂；乙酰丙酮、乙酸、乙酸铵，分析纯，成都市科龙化工试剂；甲醛，光谱纯，含量为39.2%。

显色剂乙酰丙酮溶液的制备：将150g乙酸铵、3mL乙酸、2mL乙酰丙酮定容于1000mL棕色容量瓶中，放置12h后使用，保质期为6周。

甲醛标准溶液：准确称取光谱纯甲醛标准液(39.2%)0.1502g定容于50mL容量瓶中，再取1mL该溶液定容于50mL容量瓶，此时，溶液中甲醛浓度为23.55mg/mL。

1.3实验方法

准确移取5mL的样品于50mL容量瓶中，加入5mL乙酰丙酮溶液，加水定容，摇匀后放置于90℃热水中加热10min，然后在冷水中冷却后测定。采用空白溶液作参比。

2　结果与讨论

2.1波长的选择

取2.0mL甲醛标准溶液于50mL容量瓶中，加入显色剂乙酰丙酮溶液，加水定容，摇匀后在分光光度仪上扫描测定。实验发现，最大吸收波长在410nm处，因此选用410nm为测定波长。吸光度与吸收波长曲线如图1所示。

图1　吸光度与吸收波长曲线

2.2显色剂乙酰丙酮浓度的选择

取2.0mL甲醛标液分别加入不同体积的乙酰丙酮溶液进行显色反应。实验发现，当乙酰丙酮量较小时，显色不完全，而较大时，空白值较大，对测定灵敏度造成一定影响。因此，选用5mL乙酰丙酮试剂为最终实验条件。实验结果如表1所示。

表1　乙酰丙酮溶液加入量与吸光度关系

2.3显色时间对吸光度的影响

在室温下，乙酰丙酮与甲醛生成的黄色络合物需较长时间才能显色完全。因此，利用水浴加热，加快该显色过程，节约实验时间。但加热时间过长，黄色会慢慢褪去，说明该黄色络合物会分解。实验表明，在90℃水浴下，显色时间为10min，吸光度比较稳定，因此，选择显色时间为10min。显色时间与吸光度关系如下表2所示。

表2　显色时间对吸光度影响

2.4标准曲线

分别吸取1mL、2mL、4mL、6mL、8mL甲醛标准溶液，加入5mL乙酰丙酮-乙酸-乙酸铵溶液，定容于50mL容量瓶中。在90℃水浴下，加热10min，冷却后，在波长410nm处测定吸光度，绘制标准曲线。标准曲线如图2所示。

图2　甲醛标准曲线图

2.5回收率的测定

在选定的实验条件下，采用空白加入法进行回收率测定，做3个平行样，考察方法的准确度。结果见表3。

表3　回收率试验结果

2.6实际样品的测定

取5g～10g样品放入250mL圆底烧瓶中，依次加入100mL水，5mL磷酸，蒸馏，在100mL圆底烧瓶中加入10mL蒸馏水，接收馏出液，当馏出液体积约至容量瓶刻度时，停止蒸馏将馏出液稀释至100mL，取5mL置于50mL容量瓶中备用。在选定的实验条件下，测定吸光度，根据标准曲线计算样品中游离甲醛的含量。测定结果如表4所示。

表4　样品中游离甲醛的含量

蒸馏过程中应注意，蒸馏温度不宜过高，否则容易产生白色的泡沫，且有干扰测定的物质将被蒸出至接收瓶。因此，蒸馏时应先在较低温度下进行，待样品微沸时，再提高蒸馏温度。蒸馏接近终点时，应注意冷凝管中是否存在倒吸现象，蒸馏瓶中样品是否近干。待蒸馏瓶中未见明显液体，且有大量气泡冒出时，停止蒸馏。整个蒸馏过程应控制在30min左右。

3　结论

研究选择了测定三聚氰胺甲醛树脂中的游离甲醛含量的最佳实验条件：在波长410nm下，以乙酰丙酮-乙酸-乙酸铵溶液为显色剂，进行显色测定。实验结果表明，该方法在甲醛的浓度为5.2×10-6g/mL～32.9×10-5g/mL间与吸光度成良好的线性关系(R2>0.9999)，测定的相对偏差在5%以内。该实验方法快捷简便，运用于实际样品的分析，结果令人满意。

[1] 杨惊，沈一丁.三聚氰胺甲醛树脂及其衍生物的研究现状与应用前景[J].化工时刊，2004，18(12)：12-15.

[2] 马建中，兰云军，强西怀，等.制革整饰材料化学[M]. 北京：中国轻化工出版社，1998：49-51.

[3] 国家质检总局.GB18583-2001 室内装饰装修材料 胶粘剂中有害物质限量[S].北京：中国标准出版社，2003：4-5.

[4] 刘秀玲，张武畏，隋国红，等.高效液相色谱法测定水性酚醛树脂中残留的甲醛和苯酚[J].色谱，2007，25(4)：562-564.

[5] 察建平.测定水溶性酚醛树脂中游离甲醛的新方法[J].浙江化工，1999，30(2)：53-54.

[6] 葛兴，郑燕英，罗蒨.甲醛的几种测定方法[J].大众科技，2004(11)：18-20.

[7] 褚艳.乙酰丙酮分光光度法测定水性涂料及胶粘剂中的甲醛含量[J].中国石油和化工标准与质量，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