实验五:空气中甲醛的测定(酚试剂分光光度法)
实验目的:
掌握甲醛测定方法;
熟练掌握大气采样器和分光光度计的使用; 实验原理:
甲醛的测定方法:分光光度法、气相色谱法、酚试剂分光光度法、乙酰丙酮分光光度法; 空气中的甲醛与3-甲基2-苯并噻唑酮腙酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物,颜色深浅与甲醛含量成正比,物质的最大吸收波长为630nm,通过比色定量。当采样体积为10L时最低检出质量浓度为0。01mg/m3。 实验仪器:
分光光度计(在630nm测定);大气采样器;具塞比色管(10ml);分析天平;滴定管;容量瓶;量筒;移液管等
1、吸收液原液:称量0。10g酚试剂[C6H4SN(CH3)C:NNH2·HCl,简称NBTH],加水溶解,倾于100ml具塞量筒中,加水到刻度。放冰箱中保存,可稳定三天。吸收液:量取吸收原液5ml,加95ml水,即为吸收液.采样时,临用现配.
2、1%硫酸铁铵溶液
3、碘溶液[C(1/2I2)=0。1000mol/L] 4、1mol/L氢氧化钠溶液
5、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。 6、硫代硫酸钠标准溶液[C(Na2S2O3)=0.1000mol/L]
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,并煎沸2~3min至溶液透明确。
7、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,加水稀释至刻度.此溶液1ml约相当于1mg甲醛。其准确浓度用下述碘量法标定. 实验步骤:
1、样品采集:用一个内装5ml吸收液的大型气泡吸收管,以0。5L/min流量,采气10L.并记录采样点的温度和大气压力。采样后样品在室温下应在24h内分析.
2、甲醛标准贮备溶液的标定:精确量取20。00ml待标定的甲醛标准贮备溶液,置于250ml碘量瓶中。加入20。00ml[C(1/2I2)=0.1000mol/L]碘溶液和15ml 1mol/L氢氧化钠溶液,放置15min,加入0.5mol/L硫酸溶液,再放置15min,用[C(Na2S2O3)=0。1000mol/L]硫代硫酸钠溶液滴定,至溶液呈现淡黄色时,加入1ml 5%淀粉溶液继续滴定至恰使兰色褪去为止,记录所用硫代硫酸钠溶液体积(V2),ml。同时用水作试剂空白滴定,记录空白滴定所用硫化硫酸钠标准溶液的体积(V1),ml.甲醛溶液的浓度用公式(1)计算:
甲醛溶液浓度(mg/ml)=(V1-V2)×N×15/20……………………(1)
式中:V1――试剂空白消耗[C(Na2S2O3)=0.1000mol/L]硫代硫酸钠溶液的体积,ml; V2――甲醛标准贮备溶液消耗[C(Na2S2O3)=0.1000mol/L]硫代硫酸钠溶液的体积,ml;N――硫代硫酸钠溶液的准确当量浓度;
15――甲醛的当量;
20――所取甲醛标准贮备溶液的体积,ml。
二次平行滴定,误差应小于0。05ml,否则重新标定。
绘制标准曲线:
用1.00μg/ml甲醛标准溶液,按下表制各标准色列管
项目 0 标准液/ml 吸收液/ml 甲醛含量/ug 0 5。0 0 1 0.10 4.9 0。1 2 0。20 4.8 0.2 3 0。40 4.6 0。4 管号 4 0。60 4。4 0.6 5 0。80 4。2 0。8 6 1.00 4。0 1.0 7 1。50 3。5 1.5 8 2。00 3.0 2.0 取比色管7个,按上表所示分别加入相应的试剂,然后再向所有管中加入0.4ml,1%硫酸铁铵溶液摇匀,放置15min。用1cm比色皿,以在波长630μm下,以水参比,测定各管溶液的吸光度。以甲醛含量为横座标,吸光度为纵座标,绘制曲线,并计算回归斜率,以斜率倒数作为样品测定的计算因子Bg(微克/吸光度)。 样品测定 采样后,将样品溶液全部转入比色管中,用少量吸收液洗吸收管,合并使总体积为5ml。按绘制标准曲线的操作步骤测定吸光度(A);在每批样品测定的同时,用5ml未采样的吸收液作试剂空白,测定试剂空白的吸光度(A0)。 结果计算
a。将采样体积按公式(2)换算成标准状态下采样体积V0=Vt·T0/(273+t)·P/P0………………………(2)
式中:V0――标准状态下的采样体积(L);Vt――采样体积,L=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). b。空气中甲醛浓度按公式(3)计算
C=(A-A0)×Bg/V0……………………(3)式中:C――空气中甲醛(mg/m3);A――样品溶液的吸光度;A0――空白溶液的吸光度;Bg――由6。1项得到的计算因子(微克/吸光度);V0――换算成标准状态下的采样体积(L). 甲醛含量/ug A 0 0.032 0。1 0。2 0.4 0。6 0。8 0.331 1。0 0.421 1。5 0.601 2.0 0。769 0。084 0。121 0。196 0.263 0。052 0.089 0。164 0.231 A—Ao 0 0.80.60.40.2000。299 0.389 0。569 0.737 y = 0.3667x + 0.01222R = 0.9991系列1线性 (系列1)0.511.522.5
数据处理
标准液标定
硫代硫酸钠的标定 1 9。7ml 1 5.40ml 1 18.3ml 样品 A 编号 1 样品 东侧卧室空气 采样时间 开始 结束 11:13 11:33 2 9.6ml 2 5。40ml 空白试验 2 18。2ml 试样标定
1 0.361 温度 28度 气压 102。1KPa 2 0。343 流量 0.5ml/min 平均 18.25ml 甲醛储备液的标定 3 5。40ml 平均 5。40ml 3 9.7ml 平均 9.67ml 采样方法:大气采样 污染物:甲醛 采样器:大气采样器 Vt=10L Vn=9。5L ρ1(甲醛mg/m3)=0.1 ρ2甲醛mg/m3)=0.09 思考题:
1、 二氧化硫对测定有什么影响,如何抵消?
答:是测量结果偏低,让气体先通过硫酸锰滤纸可减小影响。 2、硫酸铁胺的作用? 答:做显色剂
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