酚试剂分光光度法测定室内甲醛实验报告班级：130223 姓名：董子薇一、 实验目的1） 测定空气中甲醛浓度，掌握酚试剂分光光度法测甲醛原理； 2） 学会配置硫酸铁铵、酚试剂、标定甲醛等技能； 3） 学会使用分光光度计。
二、 实验原理酚试剂，化学名称为盐酸-3-甲基-2-苯并噻唑酮腙，分子式为C 6H 4SN （CH 3）CNNH 2・HCI ，简称MBTH 酚试剂可与甲醛发生缩合反应（酚试剂作为甲醛吸收剂，显色剂）。
（该方法当采样体积为 10L 时，测定浓度下限范围为 m 3〜，mg/m 3）甲醛在纯水中很不稳定， 当在%酚试剂吸收液中则可稳定 20h ，故甲醛标准稀溶液选用含%酚试剂的吸收液配制。
空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪（ A ），嗪与酚试剂的氧化物（B ）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，通过比色定量。
反应方程式如上：注意：酚试剂是过量的，其某一部分吸收甲醛形成A ，剩下的酚试剂在高铁离子的氧化作用下，形成中间体B ，A 与B 发生1:1定量加成反应，形成了蓝绿色的二缩合甲醛 -3-甲基-2-苯并噻唑酮腙。
作为氧化剂的硫酸铁铵在该反应中也是过量的，而且氧化反应和加成反应都需要一定的时间，这就是为什么 酚试剂吸收甲醛，在加入硫酸铁铵后要等待15min 后再测定的原因。
三、试验用试剂H 3CCH 3 酚试剂|NH +CH 3+出。
(A)嗪H 3C+ Fe 3酚试剂[O](A)+(B)CH 3 NN (B)+Fe 3[1—NH蓝绿色---- ACH 3 NH-N蓝绿色化合物N ~NH 2+NN说明：本法中所用水均为重蒸馏水或去离子交换水，所用试剂纯度一般为分析纯度。
⑴吸收液原液：称量酚试剂，加水溶解，倾于50mL容量瓶中，加去离子水至刻度。
置于冰箱中保存，可稳定三天；(酚溶液浓度 ml)⑵吸收液：量取吸收原液 5mL，加95mL去离子水。
采样时临用现配；(酚溶液浓度 5 X 10?-5g/ml(3)1%硫酸铁铵溶液：称量 1.0g硫酸铁铵［NH4Fe(SO4)2 • 12H2O］用L盐酸溶解(最大的吸收峰值的位置为盐酸溶液浓度为 L时)，并稀释至100mL ； ( ml(4)甲醛标准贮备溶液：可取含量为 36%〜38%甲醛溶液，放入 1L容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，此溶液1mL约相当于1mg甲醛，其准确浓度用碘量法标定：精确量取甲醛标准贮备溶液，置于250mL碘量瓶中，加L碘溶液和15mL1mol/L氢氧化钠溶液，放置15min,加入L硫酸溶液，再放置15min，用L硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加％淀粉溶液1mL，继续滴定至蓝色刚好褪去，记录消耗体积V,同时用水作试剂空白滴定。
反应原理：甲醛溶液中，加碱液使溶液呈碱性后，加入一定量过量的碘，甲醛被氧化：HCHO + I2 + 3NaOH = HCOONa + 2Nal + 2H 20放置15分钟，待反应完全后，用硫酸酸化，以为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定过量|2:I2 + 2Na 2S2O3 = 2NaI + Na 2S4O6按下式(*)计算浓度：V V M 15(*)20式中：C——甲醛标准贮备溶液中甲醛的浓度，mg/ml ；V1 ――滴定空白时消耗硫代硫酸钠溶液体积，ml ；V2――滴定甲醛溶液时消耗硫代硫酸钠溶液体积，ml ；M――硫代硫酸钠标准溶液的当量浓度；15――甲醛的当量20――所取甲醛标准贮存液的体积，ml二次平行滴定，误差小于，否则重新标定。
(5) 甲醛标准溶液：临用时，从甲醛标准贮备溶液中移取溶液，倾于100ml 容量瓶中，定容至刻度线；立即再取此溶液，加入100mL 容量瓶中，加入 5mL 吸收原液，用水定容至100ml (此溶液含 卩g 甲 醛)，放置30min 后，用于配制标准色列管(此标准溶液(标准工作液)可稳定 24h)。
(5)上面用到的试剂：① 碘溶液C(1/2l 2)=L 。
碘贮备液，C (1/212) =L :称取碘(12)于烧杯中，加入 4g 碘化钾和去离子 水，搅拌至完全溶解后，用水稀释至100mL,贮于棕色细口瓶中，暗处贮存。
碘溶液C(1 /2I 2)=L :量取碘贮备液25mL ，用水稀释至250mL ，贮于棕色容量瓶中。
② 1mol/L 氢氧化钠溶液： 称量4g 氢氧化钠，溶于水中，稀释至 100mL ;③L 硫酸溶液：取浓硫酸缓慢加入水中，冷却后稀释至 100ml ;碘酸钾标准溶液[C(1/6KIO3)=L]:准确称量经105 C 烘干2小时的(优级纯)，溶解于水，移入 100ml 容量瓶中，再用水定溶至100ml 。
L 盐酸溶液：量取浓盐酸加水稀释至100ml 。
④硫代硫酸钠标准溶液 C ( Na 2S 2O 3) =L :配制方法：硫代硫酸钠贮备溶液，C ( Na 2S 2O 3)=L :称取硫代硫酸钠(Na 2S 2O 3・ 5H 2O)溶解于1000mL 新煮沸并已冷却的水中，加无水碳酸钠，贮于棕色细口瓶 中，放置一周后标定其浓度，若溶液呈现浑浊，过滤后使用。
标定方法：吸取L 碘酸钾溶液，置于 250mL 碘量瓶中，加75mL 新煮沸并已冷却的水和 3g 碘化钾，振摇至完全溶解后，加 L 盐酸溶液10mL ，立即盖好瓶塞，摇匀。
于暗处放置 3min 后，用L 硫代硫酸钠贮备溶液滴定至淡黄色，加淀粉溶液 1mL ，继续滴定至蓝色刚好褪去，记录消耗的硫代硫酸钠贮备溶液的体积V ，按下式(**)计算浓度：式中：C ( Na 2S 2O 3)――硫代硫酸钠贮备溶液的浓度 ,mol/L ;V滴定消耗硫代硫酸钠溶液体积，ml 。
平行滴定所用去的硫代硫酸钠溶液体积之差应不超过。
否则重新标定。
硫代硫酸钠标准溶液C ( Na 2S 2O 3) =L :取标定后的L 硫代硫酸钠贮备溶液 50mL ，置于500mL 容量瓶中，用新煮沸并冷却的水稀释至标线，摇匀，贮于棕色细口瓶中。
C Na 2S ?O 30.1000 10.00V(** )⑤%淀粉溶液：将可溶性淀粉，用少量水调成糊状后，再加入 100ml沸水，并煮沸2~3min至溶液透明。
冷却后，加入水杨酸或氯化锌保存；四、仪器及设备（1）大型气泡吸收管：岀气口内径为1mm，岀气口至管底距离等于或小于5mm ；（2）分光光度计：在630nm测定吸光度；（3）恒流采样器：流量范围0 — 1L/min ;（流量稳定可调，恒流误差小于2%，采样前和采样后使用皂膜流量计校准采样器的流量，误差应小于5% ;）（4）具塞比色管：10mL ;五、采样1.标准我国国家标准《居室空气中甲醛的卫生标准》（GB/T16127-1995 ）规定：居民空气中甲醛的最高容许浓度为mg/立方米。
酚试剂分光光度法（GB/ — 2000）中建议的采样时间是 20min。
用一个内装5ml吸收液的大型气泡吸收管，以L/min的流量，采气10L，并记录采样时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.标准曲线的绘制：取10mL具塞比色管，按表 1配制标准系列。
六、分析步骤采样后，将5ml样品溶液全部转入10ml比色管中，向各管中加入的1%硫酸铁铵溶液，摇匀，室温下显色30分钟。
用10mm比色皿，在630nm波长下，以水作参比（未采样5ml的吸收液做试剂空白）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）。
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，加入硫酸铁铵溶液，显色15min。
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）。
七、结果可靠性分析标准工作曲线甲醛含量/卩g/5ml 吸光度Abs六、结果计算1.将采样体积换算成标准状态下的采样体积:测试养点甲醛含量C= x 10? - 3/10=m3< mg/m3结果可靠性分析：1.采样体积引入的相对不确定度U rel ( V 0 )；采样器流量引入的相对不确定度U rel ( Q ),i.Q C - 1型采样器流量误差< 5%,按矩形分布，k = 3 ; U rel ( Q )=5%/ "?=0. 0 289；ii.采样器时间定时引入的相对不确定度u r e l ( T )Q C - 1型气采样时间误差< 1%,按矩形分布，k = 3, U rel ( T ) =1%/ V-?= 0. 00 5 7;iii.温度计测量引入的相对不确定度U rel ( t )-10〜100 °C温度计大气误差为士 1C ,按矩形分布,k = 3, U rel ( t ) =1 / V?/( 27 3 + 25)=;综上，采样体积引入的相对不确定度U rel ( V 0 )= v( ++ )=2.制备10卩g / m丨甲醛标准溶液引入的不确定度U rel (标准)i.容量瓶引起的标准不确定度标准溶液定容用容量瓶 1 00 m l ( A 级)，其相对标准不确定度为0. 000 577(国家技术监督局) ii.硫代硫酸钠标准溶液的不确定度可由标准溶液证书得到，按矩形分布计算，标准不确定度为：0. 00015/ V? = 0.000 0 87,其相对标准不确定度为：0. 000087 / 0 . 1099 = 0.000792。
iii.甲醛标准溶液的不确定度标定时两次平行滴定的体积偏差为0 . 03 m l ,标定液的体积约为20 m l ,可按三角分布计算，标定的标准不确定度为0. 003 / 6 = 0.012,其相对标准不确定度为：0.012/20 = 0. 00061 。
合成上述分量得标准溶液制备引起的总的相对标准不确定度为:U rel (标液)=v( 0. 000 572++ )=3.标定曲线不确定度：U rel =.02451分光光度计吸光度读数相对不确定度分光光度计吸光度分辨率为0. 0 01A ,因此其量化误差不确定度：U rel (仪)=0.001/ V3- 0. 3 17 5 =0. 00 1 82。
综上，空气样品中甲醛检测结果的相对标准不确定度为：U rel ( C) = V+ + + =甲醛浓度测定的标准不确定度:因采样10 L ,那么样品浓度为 m g / m3合成标准不确定度为U c ( c ) = x 0. 2568=0 .01926m g / m3.测定结果：本例空气中甲醛浓度为(0.00345 士 m g / m3.讨论：由于实验测得的空气内甲醛浓度较小，所以其相对不确定度较高，归结为标准曲线相对不确定度稍大。
而该室内空气中甲醛不致对人体健康造成损害。