室内空气中甲醛的取样与测定——AHMT分光光度法.doc

. 实验三 室内空气中甲醛的取样与测定AHMT分光光度法一、实验提要甲醛（HCHO）无色气体，易溶于水和乙醇。甲醛对皮肤和粘膜有强烈的刺激作用，可使细胞中的蛋白质凝固变性，抑制一切细胞机能，由于甲醛在体内生成甲醇而对视丘及视网膜有较强的损害作用。甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常及免疫功能异常等方面。室内空气中甲醛主要来源于室内装饰的人造板材、人造板制造的家具、含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各类装饰材料及燃烧后会散发甲醛的材料。室内空气质量标准规定甲醛的最高允许含量为0.10mg/m3。空气中甲醛的测定方法主要有AHMT分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、酚试剂分光光度法、气相色谱法、电化学传感器法等。1.实验目的（1）了解和掌握室内空气中甲醛的采样方法；（2）了解室内空气中甲醛的测定方法，掌握AHMT分光光度法测定甲醛的方法。2.实验原理空气中甲醛与4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂在碱性条件下缩合，然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂茂4，3-b-S-四氮杂苯紫红色化合物，其色泽深浅与甲醛含量成正比。AHMT分光光度法测定范围为2mL样品溶液中含 0.23.2 g甲醛。若采样流量为1L/min，采样体积为20L，则测定浓度范围为 0.010.16 mg/m3。测定甲醛时，乙醛、丙醛、正丁醛、丙烯醛、丁烯醛、乙二醛、苯（甲）醛、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、异戊醇、乙酸乙酯无影响；二氧化硫共存时，使测定结果偏低。因此对二氧化硫干扰不可忽视，可将气样先通过硫酸锰滤纸过滤器，予以排除。二、仪器、试剂及材料1.仪器材料（1）空气采样器：流量范围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）可见光分光光度计。2.试剂(1) 吸收液：称取1g三乙醇胺、0.25g偏重亚硫酸钠和0.25g乙二胺四乙酸二钠溶于水中并稀释至1000mL。（2）0.5% 4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂（简称AHMT）溶液：称取0.25gAHMT溶于0.5mol/L盐酸中，并稀释至50mL，此试剂置于棕色瓶中，可保存半年。（3） 5mol/L氢氧化钾溶液：称取28.0g氢氧化钾溶于100mL水中。（4）1.5%高碘酸钾溶液：称取1.5g高碘酸钾溶于0.2mol/L氢氧化钾溶液中，并稀释至100mL，于水浴上加热溶解，备用。（5）0.1000mol/L碘溶液：称量40g碘化钾，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，暗处贮存。（6）1mol/L氢氧化钠溶液：称量40g氢氧化钠，溶于水中，并稀释至1000mL。（7）0.5mol/L硫酸溶液：取28mL浓硫酸缓慢加入水中，冷却后，稀释至1000mL。（8）硫代硫酸钠标准溶液c（Na2S2O3）=0.1000mol/L：可购买标准试剂配制。（9）0.5%淀粉溶液：将0.5g可溶性淀粉，用少量水调成糊状后，再加入100mL沸水，并煮沸23 min至溶液透明。冷却后，加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌保存。（10）甲醛标准贮备溶液：取2.8mL含量为 36 % 38 %甲醛溶液，放入1L容量瓶中，加0.5mL硫酸并用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL约1mg甲醛。准确浓度用碘量法标定。甲醛标准贮备溶液的标定：量取20.00mL甲醛标准贮备溶液，置于250mL碘量瓶中。加入20.00mL0.0500mol/L碘溶液和15mL1mol/L氢氧化钠溶液，放置15min。加入20mL0.5mol/L硫酸溶液，再放置15min，用0.1000mol/L硫代硫酸钠溶液滴定，至溶液呈现淡黄色时，加入1mL0.5%淀粉溶液，继续滴定至刚使蓝色消失为终点，记录所用硫代硫酸钠溶液体积。同时用水作试剂空白滴定。甲醛溶液的浓度用下式计算： ( 3-1 )式中：C甲醛标准贮备溶液中甲醛浓度（mg/ml）； V1滴定空白时所用硫代硫酸钠标准溶液体积（ml）； V2滴定甲醛溶液时所用硫代硫酸钠标准溶液体积（ml）； M硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度（mol/L）； 15甲醛的当量； 20所取甲醛标准溶液的体积（ml）。取上述标准溶液稀释10倍作为贮备液，此溶液置于室温下可使用1个月。（11）甲醛标准使用溶液：用时取上述甲醛贮备液，用吸收液稀释成1.00mL含2.00g甲醛。三、实验内容1.标准曲线的测定取7支10mL具塞比色管，按表3-1制备标准色列管。表3-1 甲醛标准色列管管号0123456标准溶液（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氢氧化钾溶液，1.0mL0.5%AHMT溶液，盖上管塞，轻轻颠倒混匀三次，放置20min。加入0.3mL1.5%高碘酸钾溶液，充分振摇，放置5min。用10mm比色皿，在波长550nm下，以水作参比，测定各管吸光度。2.采样用一个多孔玻板吸收管，加入5ml吸收液，标记吸收液液面位置，以1.0L/min流量，采气20L。 并记录采样时的温度和大气压力。3.样品测定采样后，补充吸收液到采样前的体积。准确吸取2mL样品溶液于10mL比色管中，按制作标准曲线的操作步骤测定吸光度。在每批样品测定的同时，用2mL未采样的吸收液，按相同步骤作试剂空白值测定。四、实验数据整理1.校准曲线的绘制表3-2 甲醛标准曲线测定结果比色管序号0123456甲醛含量（g）0.00.20.40.81.62.43.2吸光度校正吸光度回归方程 相关系数r将标准色列测得的吸光度扣除试剂空白（零浓度）的吸光度，得到校准吸光度y值。以甲醛含量x（g）为横坐标，校准吸光度y为纵坐标，绘制标准曲线，并计算回归方程式。y=bx+a b为校准曲线的斜率，a为校准曲线的截距。以斜率的倒数作为样品测定计算因子Bs（g 吸光度）=1。2.结果计算(1)将采样体积按公式（3-2）换算成标准状态下的采样体积 （3-2）式中：V0标准状态下的采样体积（L）； Vt采样体积，Vt采样流量（L/min）采样时间（min）； t采样点的气温（）； T0标准状态下的绝对温度273K； p采样点的大气压力（kpa）；p0标准状态下的大气压力（101kpa）。(2) 空气中甲醛浓度按下式(3-3)计算 (3-3)式中：C空气中甲醛浓度(mg/m3)； A样品溶液的吸光度； A0空白溶液的吸光度； a 标准曲线截距 BS计算因子，由所绘标准曲线得到（g/吸光度值）； V0标准状态下的采样体积（L）； V1采样时吸收液体积（ml）； V2分析时取样品体积（ml）。注意事项：1.进行室内空气采样应避开通风口，距墙壁距离应大于0.5米。高度0.5m1.5m之间。实验四 头发中含汞量的测定 -原子荧光光度法一、概述汞及其化合物属于剧毒物质，主要来源于金属冶炼、仪器仪表制造、颜料、塑料、食盐电解及军工等废水。天然水中汞含量一般不超过0.1g/L，我国饮用水限值为0.001mg/L。汞可在体内蓄积，进人水体的无机汞离子可转变为毒性更大的有机汞，经食物链进人人体，引起全身中毒。汞是我国实施排放总量控制的指标之一。二、原理汞是常温下唯一的液态金属，且有较大的蒸气压，原子荧光光度计利用汞蒸气对光源发射253.7nm光具有特征吸收来测定汞含量。样品中的汞离子被还原剂还原为单质汞，再气化成汞蒸气。其基态汞原子受到波长为253.7nm的紫外光激发，当激发态汞原子被激发时便辐射出相同波长的荧光。在给定的条件下和较低的浓度范围内，荧光强度与汞的浓度成正比。三、仪器与试剂1、仪器原子荧光光度仪 ：AF-640A2、试剂 浓硫酸：优级纯。 浓硝酸：优级纯。(3) 浓盐酸：优级纯。 5%硝酸：取5ml浓硝酸用水稀释至100ml（含有0.5g/L的重铬酸钾） 5%高锰酸钾溶液：称取分析纯高锰酸钾5g，溶于蒸馏水中，用水稀释到100mL。 10%盐酸羟胺溶液：称取10g盐酸羟胺 (NH2OHHCl)溶于蒸馏水中稀释至100mL。(以2.5L/min的流量通氮气或干净空气30min，以驱除微量汞)。 汞标准贮备液：直接购买汞标准贮备液（1000mg/L）。 汞标准使用液：用购买的汞标准贮备液用5%HNO3溶液稀释成含汞100g /L的汞标准使用液。 0.05%硼氢化钾溶液：称取2g的氢氧化钾溶于50ml水中，加1g硼氢化钾并使其溶解，用水稀释至100ml，摇匀。此溶液为1%硼氢化钾。称取2g氢氧化钾溶于约200ml的水中，加入1%硼氢化钾溶液50ml，用子水稀释至1000mL，此溶液为0.05%硼氢化钾，临用时配制。 5%盐酸溶液。 中性洗涤剂。四、实验步骤1、发样预处理将发样用50中性洗涤剂水溶液洗15min，再用自来水、蒸馏水冲洗，上述过程目的是去除油脂污染物，将洗净的发样在空气中晾干，用不锈钢剪刀剪成3mm长，保存备用。2、发样消解准确称取2030mg洗净的干燥发样于50mL烧杯中，加人5%高锰酸钾溶液8mL,小心加人浓硫酸5mL，盖上表面皿。于电热板上小心加热至发样完全消解，如消解过程中紫红色消失应立即补充滴加高锰酸钾溶液，保持紫红色不退。冷却后，滴加10%盐酸羟胺溶液至紫红色刚消失，以除去过量的高锰酸钾，所得溶液不应有黑色残留物 (有可能有白色残留物)，稍静置 (去氯气)，转移至100mL容量瓶中，用5%HNO3溶液稀释至标线，待测。3、空白试验不加发样，其余操作与发样消解操作步骤相同。做空白试验。4、标准曲线的绘制标液序号加入100g /L标准溶液体积（ml）用5%HNO3（V/V）稀至最终体积（ml）最终Hg的浓度（g /L）10.001000.020.101000.130.201000.240.401000.450.801000.861.001001.0可根据实际样品的浓度范围配制合适浓度的标准系列，溶液体积也可以根据实际需要配制。溶液最终用5%HNO3定容。5、发样的测定将上述消解处理后的发样样品，取适量上清液测定。标准曲线所得到的发样浓度扣除空白试验所得到的浓度即为所求。五、计算六、注意事项:(1)消解是本实验的重要步骤，也是容易出错的步骤，必须仔细操作。(2)由于方法灵敏度很高，因此实验室环境和试剂纯度要求很高，应予注意。七、思考题冷原子吸收法和冷原子荧光法测定水样中的汞，在原理和仪器方面有哪些主要相同和不同之处?722s型光度计的使用1 结构(见图1-2-2)2 使用方法（1） 预热：仪器开机后灯及电子部分需热平衡，故开机预热30分后才能进行测定工作，如紧急应用时请注意随时调0，调100%T。（2） 调零：打开试样盖（关闭光门）或用不透光材料在样品室中遮断光路，然后按“0%”键，即能自动调1-/100%T键 2-/0%T键 3-Funtion键4-MODE键 5-试样槽架拉杆 6-显示窗4位LED数字 7TRANS 指示灯 8-ABS指示灯9-FACT指示灯 10-CONC指示灯 15-样品室16-波长指示窗 17-波长调节钮整零位。（3） 调整100%T：将用作背景的空白样品置入样品室光路中，盖下试样盖（同时打开光门）按下“100%T”键即能自动调整100%T（一次有误差时可加按一次）。注：调整100%时整机自动增益系统重调可能影响0%，调整后请检查0%，如有变化可重调0%一次。(4) 调整波长：使用仪器上唯一的旋钮17，即可方便地调整仪器当前测试波长，具体波长由旋钮左侧的显示窗16显示，读出波长时目光垂直观察。注：本仪器因采用机械联动切换滤光片装置，故当旋钮转动经过480nm时会有金属接触声如在480nm 1000间存在轻微金属磨擦声，属正常现象。(5) 改变试样槽位置让不同样品进入光路：仪器标准配置中试样槽架是四位置的，用仪器前面的试样槽拉杆来改变，打开样品定盖以便观察样品槽中的样品位置最靠近测试者的为“0”位置，依次为“1”、“2”、“3”位置，对应拉杆推向最内为“0”位置，依次向外拉出相应为“1”、“2”、“3”位置，当拉杆到位时有定位感，到位时请前后轻轻推动一下以确保定位正确。(6) 确定滤光片位置：本仪器备有减少杂光，提高340-380nm波段光度准确性的滤光片，位于样品室内侧，用一拨杆来改变位置。当测试波长在340-380nm波段内如作高精度测试可将拨杆推向前，通常可不使用此滤光片，可将拨杆置在400-1000nm位置。注：如在380-1000nm波段测试时，误将拨杆置在340-380nm波段，则仪器将出现不正常现象，（如噪声增加，不能调整100%T等）(7) 改变标尺：本仪器有四种标尺TRANS透射比：用于对透明液体和透明固体测量透点；ABS吸光度：用于采用标准曲线法或绝对吸收法，在作动力学测试时亦能利用本系统；FACT浓度因子：用于在浓度因子法浓度直读时设定浓度因子；CONC浓度直读：用于标样法浓度直读时，作设定和读出，亦用于设定浓度因子后的浓度直读。各标尺间的转换用MODE键，操作并由“TRANS”、“ABS”、“FACT”、“CONC”指示灯分别指示，开机初始状态为TRANS，每按一次顺序循环。(8) 测定透明溶液的吸光度：预热设定波长置入空白调100%T、0%T置吸光度标尺样品置入光路读出数据取已知含量的标准样品 按样品各自的分析规程制备样品溶液及背景溶液设波长，置空白，调零，置“ABS”，读出样品吸光度重复上步读出各标准溶液吸光度以各样品中已知含量及读得吸光度绘制座标图并画出相关最佳的曲线读未知样品的吸光度，在曲线表上找出对应浓度 （9） 用标准曲线法对物质定量：注意事项：（1） 清洁仪器外表时，请勿使用乙醇乙醚等有机溶剂，不使用时请加防尘罩。（2） 比色皿每次使用后应用石油醚清洗，并用镜头纸轻拭干净，存于比色皿盒中备用。（3） 波长范围检查：主机正常开机并预热30分钟，MODE为TRANS档；转动波长旋钮至波长范围两端按100%T键，应能正常调节100%，开样品室盖时应能正常调0%。（4） 透射比重复性检查：将主机波长设定至550nm；置入透射比为40%T左右并在附近平坦吸收的样品（例如中性滤光片）连测三次检查显示值，其最大差值应在0.3%T内。（5） 定点噪声检查：设定波长在550nm；设定标尺至吸光度（ABS）；观察显示窗内数字跳动应在0.002A范围内。（6） 波长重复性检查：设置标尺为透射比（TRANS）；采用分光光度计通用的镨钕滤光片作样品；以空气为空白，仪器调零，调100%，将样品置入光路，测试从520540nm样品透射比，最高点的波长读数，重复三次，波长读数误差不应大于1nm。721N可见光分光光度计简便使用说明书1、开机运行稳定30分钟；2、改变波长旋钮至所需的刻度；3、按T/A/C/F键，在透射比（T）、吸光度（A）、浓度（C）、浓度因子（F）之间转换，同时在LCD中指示；4、选择配用比色皿，放入参比溶液，通过样品架拉杆来选择样品的位置，到位时轻轻推拉一下以保证定位的正确；5、为保证仪器进入正确的测试状态，在仪器改变测试波长和测试一段时间后可通过按0%键和100%键，对仪器进行调零和调满度的校正。在T状态下，打开样品室盖，按0键，按键后应显示0.00；在T状态下，关闭样品室盖，按100键，按键后应显示100.0；7、反复三次，调零和调满度稳定后，按T/A/C/F键，在吸光度（A）状态下，进行样品吸光度测定。7 / 7