福建分析测试Ｆｕｊｉａｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ＆Ｔｅｓｔｉｎｇ ５１ 离子色谱法测定环境空气中甲醛的方法研究 曹旭静 （镇江市环境监测中心站，江苏镇江２１２００４） 摘要：研究用活性炭管采样，富集的甲醛在碱性介质中用过氧化氢氧化成甲酸，用离子色谱法测定甲酸根的量来 间接测定环境空气中的甲醛。通过分析标准曲线，精密度，方法检出限，回收率等方面，对该方法进行了实验，并用 分光光度法和离子色谱法两种方法对实际样品的分析结果进行了比对，结果的相对偏差在１５％以内，验证了该方法 的可行性。 关键词：离子色谱；甲醛；环境空气 中图分类号：文献标识码：Ａ文章编号：１００９—８１４３（２０１５）０３—００５１—０３ Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－８１４３．２０１５．０３．１２ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｉｎ ａｉｒ ＣａｏＸｕ－ｊｉｎｇ （Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，２１２００４） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｂｙ ａｃｔｉｖａｔｅｄ ｃａｒｂｏｎ ｔｕｂｅ，ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ ｗａｓ ｏｘｉｄｉｚｅｄ ｔｏ ｆｏｒｍｉｃ ａｃｉｄ ｕｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｉｎ ａｌｋａｌｉｎｅ ｍｅｄｉｕｍ，ａｎｄ ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｃ ａｃｉｄ ｒｏｏｔ ｗａｓ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙ ｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｔｈｅ ｆｏｒｍ— ａｌｄｅｈｙｄｅ ｉｎ ａｉｒ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｒｖｅ，ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｄｅｔｅｃｔ ｌｉｍｉｔ，ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｒａｔｅ．Ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ａｃｔｕａｌ ｓａｍｐｌｅｓ ｗｉｔｈ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｄｅｖｉａｔｉｏｎ ｗａｓ ｗｉｔｈｉｎ １５％，ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ： １ 前言 ２ 实验 最新研究表明甲醛已经成为第一类致癌物 ２．１ 原理 质。甲醛引起人类的鼻咽癌、鼻腔癌和鼻窦癌，并 空气中的甲醛经活性炭富集后，在碱性介质中 可引发白血病。因此，甲醛的监测成为人们关注的 用过氧化氢氧化成甲酸。用具有电导检测器的离 焦点。目前，我国甲醛的国标检测方法是酚试剂分 子色谱仪测定甲酸的峰面积，以保留时间定性，峰 光光度法和乙酰丙酮分光光度法“］，但是这两种方 面积定量，间接测定甲醛浓度。 法都存在一定的弊端，酚试剂法灵敏度高，但选择 ２．２实验条件 性较差；乙酰丙酮法选择性较好，但灵敏度低。且 仪器：戴安离子色谱ＩＣＳ一９０；色谱柱：ＡＳ１１一 在运用国标方法测定过程中，往往出现校准曲线线 ＨＣ，４￣２５０ｍｍ 性较差，存在空白值偏高的现象，从而影响其准确 淋洗液：Ｎａ ＣＯ３、ＮａＨＣＯ，体系 度，影响测定结果。本文尝试用离子色谱法来测定 柱流速：１．ＯｍＬ／ｍｉｎ 空气中的甲醛，为空气中的甲醛的定性定量找到一 ２．３ 甲酸根ＨＣＯＯ一标准色谱图如下： 种更好，更有效的方法。 收稿日期：２０１５—４—１ 作者简介：曹旭静（１９７９－－），女，工程师，主要从事环境中有机污染物的监测与分析。Ｅｍａｉｌ：ｘｕｊｉｎｇｃａｏ１３２＠ｓｉｎａ．ｃｏｒｎ ５２ 福建分析测试技术交流 溶液和样品溶液，得出峰面积。以标准曲线法，由 甲酸根离子的浓度换算为空气中甲醛的浓度。 ２．５－３计算公式如下： ｃ＝＝等一＾／＇３‘竹 斗× —— ＝—．—Ｕ。Ｚ （Ｉ １ｌ ）Ｊ 图１ 甲酸根标准色谱图 Ｆｉｇｕｒｅ １ Ｆｏｒｍａｔｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ ２．４标准曲线的绘制 甲酸标准贮备液：称取０．５７７８ｇ甲酸钠（ＨＣＯＯ Ｎａ・２Ｈ ０），溶解于少量水中，移入２５ＯｒａＬ容量瓶中， 用水稀释至标线，混匀。该溶液每毫升含ｌＯ００￣ｇ甲 酸根离子。 甲酸标准溶液配置：用去离子水将甲酸标准贮 备液稀释成Ｏ．１００、０．２００、０．５００、１．Ｏ０、２．Ｏ０、４．ＯＯｍｇ／Ｌ 的浓度点，测定其标准曲线。测得的标点相关性如 表１所示： 表１标准曲线 Ｔａｂｌｅ １ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｃｕｒｖｅ ２．５样品分析 ２．５．１样品预处理： 将采样管内的活性炭全部取出，置于已盛有 １．５０ｍＬ水、０．０５ｍｏｌ／Ｌ氢氧化钠溶液２．０ｍＬ、０．３％过 氧化氢水溶液１．５０ｍＬ的小烧杯中，在超声清洗器中 提取处理２０ｍｉｎ，放置２ｈ。用０．４５１￣ｍ滤膜过滤于 ２５ｍＬ容量瓶中，然后分次各用２．０ｍＬ水洗涤烧杯及 活性炭，洗涤液并人容量瓶中，并用水稀释至标线， 混匀，为待测样品溶液。 ２．５．２样品测定 按所用离子色谱仪的操作要求分别测定标准 式中：ｃ一甲醛浓度，ｍｇ／ｍ ； ａ＿样品溶液中甲酸根离子的峰面积； Ｋ一定量校正因子，即标准溶液中甲酸根离子 浓度与其峰面积的比值； Ｖｔ一样品溶液总体积； 一甲醛的解析效率（需要实际测定）； Ｖｎ一标准状态下的采样体积； ３０．０３、４５．Ｏ２一分别为１ｔｏｏｌ甲醛分子、甲酸根 离子的质量，ｇ。 ２．５．４精密度及方法的检出限： 测甲酸根为０．１ＯＯｍｇ／Ｌ的浓度点七次，其测得 情况如表２： 表２精密度的测定 Ｔａｂｌｅ ２ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ 根据检测限的测定方法最低检出限为： ０．Ｏ０６ｍｇ／Ｌ，当采样体积为４８Ｌ，样品定容２５ｍＬ，进样 量为ｌＯｌＬ，最低检出浓度为Ｏ．Ｏ０３ｍｇ／ｍ 。 ２．５．５ 回收率的测定： 用纯水制备甲醛的溶液来代替实际样品，测定 方法的回收率。 ２．５．６实际样品的测定离子色谱法与分光光度法 的比对 ３结论 ３．１该方法灵敏度高于酚试剂分光光度法和乙酰 丙酮分光光度法，方法的检出限为０．Ｏ０６ｍ＃ｍ３，远远 低于室内空气的质量标准０．１０ ｍｇ／ｍ 。 曹旭静：离子色谱法测定环境空气中甲醛的方法研究 ５３ 表３回收率测定 Ｔａｂｌｅ ３ Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ３．２双氧水的本底对该方法的测定结果有一定的 参考文献 ［１１国家环保总局．］空气和废气监测分析方法［Ｍ］．第四版．北 京：中国环境科学出版社．２００３：６７７—６８１． 影响，因此双氧水在使用前应检定其空白中甲酸根 离子的浓度，从而保证双氧水的质量，以免对试样 检测结果的误差较大。