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分光光度法测定居室甲醛气体浓度

                                      

 

住房消费逐渐升温，房屋装修引发的纠纷逐渐成为社会热点，室内空气主要污染物甲醛来源于人造板材、胶粘剂、墙纸等材料，是世界公认的潜在致癌性物质。因此，国家质量监督检验总局、国家环保总局、卫生部联合出台了《室内空气质量标准》，已于2003年3月1日起正式颁布实施。《标准》规定室内甲醛气体最高允许浓度为0.10mg/m³，以国家有关人民健康的有关方针政策和法规为依据，以保护人体健康为最终目标，结合我地实情、环境特征、经济条件，我们尝试利用氧化还原反应和分光光度法原理，实现对初装居室甲醛气体浓度定量检测，效果良好。也适合于解剖实验室、车间厂矿测定和环境卫生调查之用。

1 材料

PB751.5型微型抽气泵(校正后抽气速率为1.5L/min)；722型光栅分光光度计；高锰酸钾(分析纯)；3mol/L硫酸；具支试管。

2 原理

KMnO₄为氧化剂，每升溶液中只要有10^-5molKMnO₄即可显示出紫红色，与甲醛气体反应则溶液紫红色变浅。

2MnO^-₄+5HCHO+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5CO₂

甲醛吸收液：KMnO₄(10^-3mol/L)溶液2mL

甲醛气体浓度：c(mg/m³)                                   

抽气10min(1.5L/min)甲醛反应量：5×10^-7c(mol)

抽气10min(1.5L/min)过剩高锰酸钾浓度：c_KMnO4(mol/L)(可以通过测溶液吸光度值，对照图1查出)

依据方程可得比例式：  2 ∶5 = 2 ×10 - 3 (10 ^{- 3} - c _KMnO4 )∶5 ×10 ^{- 7} c

居室环境甲醛浓度为： c = 10 - 10000 c _KMnO4

3 方法

(1)KMnO₄标准液配制准确称取1.5800g高锰酸钾，用少量水溶解，转入1000mL容量瓶中定容，取此溶液

10mL，稀释10倍，即得到1×10-3mol/L的高锰酸钾溶液，保存备用。

表1  实验数据表

 

(2)制作标准曲线分别配制1×10^-4、2×10^-4、3×10^-4、4×10^-4、5×10^-4、6×10^-4、7×10^-4mol/L的标准溶液，在波长510nm处测其吸光度，测定结果见表1。画出标准曲线如图1(Excel自动生成)，曲线方程为：A = 0. 925c _KMnO4 ，R2 = 0. 9931

 

图1   标准曲线

 (3)气体取样及测定用吸量管量取甲醛吸收液2mL注入反应器内，另加3mol/L硫酸2滴。按图2连接装置，置于待测点，开机抽气10min，用分光光度计测定反应液在波长510nm处吸光度值，对照标准曲线图以及所测得的反应混合液中高锰酸钾吸光度值，确定混合反应液中过剩高锰酸钾浓度值c_KMnO4。

 

图2   装置连接示意图

4 计算讨论

依据公式c = 10 - 10000 ×c _KMnO4 计算居室环境甲醛污染指数。室内甲醛气体最高允许浓度为0. 1 mg/ m³ ，若10- 10000 ×c _KMnO4 ≤0. 1 ，即c _KMnO4 ≥9. 9 ×10 ^{- 4}时则符合标准，否则超标，确定超标倍数。

5 说明

 (1) 与美国Interscan 公司生产的INTERSCAN4160 系列数字便携式甲醛分析仪相比较，该技术方法自动化程度低，但投资少，检测费用极低，且将精确度由ppm 延伸至ppb级。

(2) 测定前，待测居室应关窗封闭24 h。

(3) 甲醛吸收液高锰酸钾不稳定，应随用随配，在测定、运输过程中尽可能避光低温保存。

 

参考文献

[1]杨延民等.Excel一元线性回归及在化学实验数据处理中的应用.化学教学，2004，(10)

【作者: 长空星雨】【访问统计:】【2006年08月29日 星期二 20:42】【 加入博采】【打印】