甲醛檢測的分光光度法應(yīng)用研究

趙建波

（新疆浩益科服建筑建材檢測有限公司 新疆烏魯木齊 830000）

0 前言

隨著人們物質(zhì)生活的提高，對健康問題越來越重視。裝飾裝修更注重綠色環(huán)保。甲醛是建材中常見的主要污染物之一，其毒性大，且具有致癌作用。甲醛對人類健康危害的事件屢見不鮮，如何加以控制，減少危害，已成為一個(gè)刻不容緩的問題。目前國內(nèi)測定甲醛的方法主要有色譜法[1]、分光光度法、電化學(xué)法[2]、化學(xué)滴定法[3]等。其中建筑行業(yè)中對室內(nèi)甲醛的檢測主要采用光度法和氣相色譜法，其中氣相色譜法價(jià)格昂貴，利用率不高，不適合大面積普及。而光度法結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，是大多數(shù)建筑行業(yè)檢測甲醛的首選測試手段。

1 光度法分類

分光光度法由于使用的顯色劑不同，又分為乙酰丙酮分光光度法、酚試劑分光光度法、品紅亞硫酸法、AHMT（4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1，2，3-三氮雜茂）法、變色酸法等。

1.1 乙酰丙酮分光光度法

乙酰丙酮法是測定甲醛最常用方法之一，也是目前在建材檢測領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的測試方法之一[4]。具體測試過程為：采用乙酸-乙酸銨緩沖溶液來吸收空氣中的甲醛氣體，再將該混合溶液置于沸水中，加入乙酰丙酮（2，4-戊二酮），沸水浴加熱使顯色劑與甲醛充分反應(yīng)，生成穩(wěn)定的黃色化合物，通過顏色深淺直接可以判斷甲醛的含量，精確定量需要采用分光光度計(jì)，在413nm波長處測定吸光度值，根據(jù)濃度和吸光度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行定量分析。該方法的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)空氣中存在酚和乙醛時(shí)，對測定結(jié)果基本沒有影響，且顯色后的溶液可以穩(wěn)定保存12h以上，測定誤差較小。缺點(diǎn)是顯色時(shí)間較長，并且在反應(yīng)過程中甲醛易揮發(fā)造成損失[5-7]。乙酰丙酮法測定水中甲醛的水樣前處理方法研究中提到為防止甲醛的分解，可在采樣后于加入濃硫酸酸化，并在24h內(nèi)測定。

1.2 酚試劑分光光度法

酚試劑分光光度法[8]基本原理是：酚試劑（MBTH）與甲醛直接反應(yīng)生成無色的嗪，在酸性溶液采用高鐵離子氧化無色的嗪，產(chǎn)生藍(lán)色化合物，該化合物具有紫外可見吸收信號(hào)，顏色深淺與甲醛含量直接相關(guān)，在630nm波長處測定吸光度值，根據(jù)濃度和吸光度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行定量分析。該方法是作為甲醛測定的國標(biāo)法，具有較高的準(zhǔn)確度和較低的檢出限，干擾較少，適用于大多情況下室內(nèi)空氣的檢測，乙醛和丙醛的存在使測定結(jié)果偏高[7]；酚、乙醇不干擾甲醛的測定；二氧化硫的存在會(huì)使測定結(jié)果偏低[9-11]。

1.3 品紅亞硫酸法

1866年由希夫氏提出了品紅亞硫酸法測定甲醛。該方法的原理是亞硫酸與副品紅生成無色的希夫試劑，遇到甲醛，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成紫色絡(luò)合物，向上述體系中加入硫酸，即可生成藍(lán)色化合物，該物質(zhì)的最大吸收波長為570nm[12]，該方法檢測限為50μg/L。該光度法的優(yōu)點(diǎn)是測試簡便，靈敏度高，乙醛、丙醛等醛類物質(zhì)和酚的存在對測定結(jié)果基本沒有影響。缺點(diǎn)是顯色時(shí)間長，且生產(chǎn)的藍(lán)色絡(luò)合物不穩(wěn)定，受熱易分解，反應(yīng)過程中使用了有毒的汞試劑[13]。在整個(gè)測試過程中，每一步驟均需充分混勻，并在最后比色測試時(shí)要快，控制在7-8min以內(nèi)。為了消除該方法顯色慢、靈敏度低和穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，可以使用流動(dòng)注射的方式進(jìn)行測試。

1.4 AHMT法

AHMT法測定甲醛的基本原理是：在堿性條件下，4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1，2，3-三氮雜茂（AHMT）與甲醛混合，輕微晃勻，發(fā)生縮合反應(yīng)，再加入高碘酸鉀劇烈震蕩，生成紫紅色化合物，分光光度法測定，濃度與顏色正相關(guān)。該方法優(yōu)點(diǎn)是顯色溫度較低，室溫20℃條件即可，無需加熱，顯色時(shí)間較短，十幾分鐘就可生成穩(wěn)定的產(chǎn)物。酚、乙醛等多種污染物共存，對結(jié)果基本沒有影響，在幾種方法中，抗干擾能力最強(qiáng)[14]。

1.5 變色酸法

變色酸法又稱鉻變酸法。變色酸法是測定甲醛較為成熟的分析方法，該方法的原理是：在濃硫酸介質(zhì)中，空氣中甲醛與變色酸（1，8-二羥基-3，6-二磺酸）作用，生成紫色化合物，紫色產(chǎn)物的最大吸收波長為580nm，顏色與濃度呈正比關(guān)系，可用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析。測試過程中，可以選用蒸餾水水或者變色酸-硫酸混合液為吸收劑。當(dāng)選用蒸餾水為甲醛吸收劑時(shí)，必須在顯色后立即測試，否則產(chǎn)物的量會(huì)隨時(shí)間改變，最終影響甲醛的定量[15]。當(dāng)用變色酸-硫酸混合液為吸收劑時(shí)，得到的顯色產(chǎn)物穩(wěn)定性好，長時(shí)間放置也不會(huì)影響測定結(jié)果。不同的醛類、酚類化合物、烯類化合物及NO2等對測定結(jié)果又不同程度的影響，醇類物質(zhì)不干擾測定。該法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡便、反應(yīng)速度快，測試靈敏，缺點(diǎn)是反應(yīng)必須在濃硫酸介質(zhì)中進(jìn)行，有一定的危險(xiǎn)性。

王明清[6]等人對后三種分光光度法進(jìn)行了分析比較，結(jié)果表明：當(dāng)空氣中含有高濃度的甲醛時(shí)，三種方法均能得到較為準(zhǔn)確可靠的測試結(jié)果；但是，當(dāng)空氣中含有低濃度的甲醛時(shí)，由于變色酸分光光度法檢測限較高而無法測定出結(jié)果。通過對比發(fā)現(xiàn)，對于公共場所空氣中甲醛的含量測定，測定結(jié)果最準(zhǔn)確的方法是國標(biāo)法-AHMT分光光度法，該方法測定空氣中較長時(shí)間的累積值準(zhǔn)確度高，但需要吸附足夠長的時(shí)間，測量的結(jié)果更才更準(zhǔn)確。

2 結(jié)論

乙酰丙酮法需在85℃～95℃條件下3min或在室溫下150min才可以顯色完全。酚試劑法較為簡便，在室溫下15min可以顯色，酚試劑法的靈敏度高，檢出限和測定下限較乙酰丙酮法低。酚試劑法中的顯色劑穩(wěn)定性差，試劑需現(xiàn)配現(xiàn)用，不利于分散樣品的測試，顯色后的產(chǎn)物穩(wěn)定性不如乙酰丙酮。兩種方法的工作曲線的線性關(guān)系很好、線性范圍寬，精密度和準(zhǔn)確度均較好。變色酸法可以測定較寬濃度范圍的甲醛，只需改變變色酸濃度和采用不同的采樣手段，是所有方法中最靈活多變的方法，適應(yīng)于不同規(guī)模環(huán)境中甲醛的測定，更具有普適性。但要在濃硫酸介質(zhì)中進(jìn)行，具有較大的危險(xiǎn)。品紅亞硫酸法使用了有毒的汞試劑，這大大限制了該法的應(yīng)用，但其他的酚和醛類不干擾測定，在一些成分復(fù)雜的試樣測定中應(yīng)用較多。

綜上所述，乙酰丙酮法是常規(guī)檢測中最為常用且十分有效的方法。用該方法對室內(nèi)空氣中甲醛進(jìn)行防治和檢測，盡可能的減少該污染物對人體健康造成的潛在影響，為建筑裝飾領(lǐng)域提供參考依據(jù)。