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型煤工艺技术研究_陈娟

收稿日期:2016-11-11作者简介:尹延柏(1982—),山东临沂人,高级工程师,主要从事产品质量检验、有机化合物合成研究。

甲醛检测方法研究进展尹延柏1,韩嘉2,张雅莉1,李倩茹3(1.济宁市产品质量监督检验所,山东济宁272100;2.兖矿国宏化工有限公司,山东邹城273500;3.鲁南煤化工研究院,山东济宁272100)摘要:概述了甲醛的检测方法及其特点。

关键词:甲醛;检测方法;特点中图分类号:O624文献标识码:A文章编号:1008-021X (2016)24-0055-03The Research on Detection Methods of FormaldehydeYin Yanbai 1,Han Jia 2,Zhang Yali 1,Li Qianru 3(1.Jining Institute of Supervision &Inspection on Product Quality ,Jining 272100,China ;2.Yankuang Guohong Chemical &Industrial Co.,Ltd.,Zoucheng 272100,China ;3.Lunan Institute of Coal Chemical Industry ,Jining 272100,China )Abstract :The paper introduced the research progress of detection methods of formaldehyde.Key words :formaldehyde ;detection methods ;characteristics 室内主要污染物具有来源广、种类多等特点。

室内空气中甲醛的危害属于第一位。

甲醛可经呼吸道吸收,已被世界卫生组织确定为可疑致癌和致畸形物质。

甲醛的检测方法较多,本文就其检测方法及其特点进行了综述。

1现有的检测方法及特点1.1分光光度法1.1.1乙酰丙酮分光光度法工业废气和室内环境中的甲醛可以使用乙酰丙酮分光光度法[1]进行检测,该方法还适用于树脂制造、涂料、人造纤维、塑料、橡胶、染料、制造、油漆、制革等行业的排放废气,以及作医疗消毒、防腐、熏蒸时产生的甲醛蒸汽测定。

该方法使用水作吸收剂,在pH 值=6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中,甲醛与乙酰丙酮作用,生成稳定的黄色化合物,该有色物质在413nm 波长处有最大吸收,利用分光光度法测得甲醛量。

其反应式如下:在采样体积为0.5 10.0L 时,该方法的测定范围为0.5800mg /m 3。

此法的优点是不受乙醛的干扰,方法简便,稳定性好,误差小,比色液可稳定12h 不变,检出限为0.25mg /L ;缺点是生成稳定的黄色物质需要约60min 的诱导期,另外,该法在含SO 2的环境中测定有一定的影响。

该方法是国家标准中测定空气、建材、纺织品和食品中甲醛含量的首选方法,应用广泛,选择性强[2]。

1.1.2酚试剂分光光度法甲醛与酚试剂(3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐,C 6H 4SN (CH 3)C :NNH 2·HCl ,简称MBTH )反应生成嗪,在高铁离子存在下,嗪与酚试剂的氧化产物反应生成蓝绿色化合物。

在波长630nm 处,用分光光度法测定[3],反应方程式如下:采样体积为10L 时,该法可测甲醛浓度范围为0.01 0.15mg /m 3。

酚试剂法操作方便,灵敏度高,检出限为0.02mg /L ,适合于微量甲醛测定,但空气中SO 2会造成检测结果偏低,同时酚试剂溶液在4ħ冰箱内仅可以保存3d ,吸收完甲醛后在24h 内测试,显色温度和时间对吸光度有较大影响。

酚试剂法多用于民用建筑甲醛检测。

1.1.3AHMT 法空气中甲醛与4-氨基-3-联氨5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(AHMT ,Ⅰ)在碱性条件下缩合(Ⅱ),然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂茂(4,3-b )-S -四氮杂苯(Ⅲ)紫红色化合物[4],其色泽深浅与甲醛含量成正比。

该方法检出限未0.13μg 。

该方法主要用于居住区甲醛的检测,缺点是显色时间对显色影响很大,随着显色时间的延长,吸收液颜色会不断加深,因此不同吸收液显示时间必须一致。

优点是:AHMT 性质稳定,在棕色瓶中可保存半年。

1.1.4变色酸分光光度法以水为吸收液,吸收的甲醛与变色酸钠盐[1,8-二羟萘-3,6-二磺酸钠,C 10H 4(SO 3Na )2(OH )2]反应,生成紫色化合物,比色定量。

变色酸法检出限为0.1mg /L ,灵敏度高,比色液稳定,但酚类物质对检测结果会产生影响。

因含甲醛量高的溶液遇酸极易产生聚合物,所以该反应须在浓硫酸介质作用下进行,操作较繁琐,因此该法多用于方法研究,实际检测时应用较少[5]。

王余萍[6]采用变色酸法,以0.5L /min 的速度抽取10L空气,测定了居室内空气中甲醛含量,试验发现显色稳定性良好,8h 之内吸光度无明显的变异。

1.1.5品红———亚硫酸法利用甲醛与品红--亚硫酸反应显玫瑰红色,遇硫酸后颜色变成深蓝色,比色定量。

该法的优点是操作方便,灵敏度高;缺点是褪色快,比色液不稳定,重现性差,而且品红--亚硫酸法受温度影响较大,一般多用于食品中甲醛的定性分析[2]。

张秀敏[7]等人采用该方法进行甲醛检测,结果表明,该方法检测速度快,检出浓度限值为0.01mg /g ,可以实现现场快速检测。

胡亚奇等[8]采用该方法进行检测,结果表明:甲醛浓度在0 2mg /mL 范围内具有良好的线性关系(r =0.9999),检出限为0.010g /mL ,样品加标回收率为97.0% 99.8%。

1.1.6间苯三酚法甲醛在NaOH 碱性条件下与间苯三酚发生缩合反应生成橘红色化合物,在波长350nm 下进行比色定量检测甲醛含量。

该方法显色迅速,操作简单,检出限为0.1mg /L ,但溶液中NaOH 浓度显色和褪色影响很大,稳定性不好。

该方法可用于水发食品、农副产品、环境空气、人造板等样品甲醛含量快速定量测定[9]。

1.1.7盐酸苯肼法甲醛与盐酸苯肼,经铁氰化钾在酸性条件下氧化反应生成橙红色化合物,在波长520nm 处测量甲醛浓度。

盐酸苯肼法虽然灵敏度高、误差小,但重现性差、操作复杂,且苯肼具有剧毒,不利于检测操作。

该方法主要用于水发食品中的甲醛检测[10]。

1.2色谱法1.2.1高效液相色谱法纺织品中游离水解甲醛或释放甲醛含量可以采用高效液相色谱--紫外检测器(HPLC /UVD )或二极管阵列检测器(HPLC /DAD )方法[11]进行检测。

进出口食品(银鱼、香菇、面粉、奶粉、奶油、乳饮料、啤酒)[12]、木制玩具[13]中甲醛的测定也可以采用高效液相色谱法进行检测,用衍生液(乙酸钠、2,4-二硝基苯肼混合液)提取试样中的甲醛,反应生成甲醛衍生物,液液萃取净化后,在365nm 波长处,液相色谱测定,外标法定量。

韩军等[14]建立了采用超高效液相色谱测定皮革中甲醛含量的方法,进样分析时间短,只需要1min ,相对标准偏差为0.93%,可用于皮革中甲醛含量测定。

1.2.2气相色谱法空气中的甲醛在酸性条件下吸附在涂有2,4-二硝基苯肼(2,4-DNPH )6201担体上,生成稳定的甲醛腙,用二硫化碳洗脱后,经OV -1色谱柱分离,用氢火焰离子化监测器测定。

GB18204.2-2014[3]中表明,当采样体积为20L 时,最低检出质量浓度0.01mg /m 3,测定范围0.02 1mg /m 3。

1.2.3GC -MS 法黄晓兰等[15]采用气相色谱-质谱-选择离子检测(GC -MS -SIM )法,用于测定食品中甲醛含量。

陈军等[16]以衍生-萃取-气质联用法测定纺织品游离甲醛含量,加标回收率94.9% 98.7%,相对标准偏差2.97% 4.59%,方法检出限为0.02mg /kg 。

1.2.4柱色谱法杨秋菊等[17]将化学反应和色谱分离过程相结合,在柱内进行衍生反应,通过向流动相中加入新型衍生剂偏二甲肼,使待测组分甲醛在色谱柱内反应生成紫外检测器可检测的偏二甲腙,实现对不能直接用紫外法检测的甲醛的分析,线性范围30 300mg /L ,检出限量为5ng ,相对标准偏差为0.29%(n =6)。

1.2.5高效液相色谱-质谱(HPLC -MS )法Kempter 等[18]用4-二甲胺基-6-(4-甲氧基-1-萘)-1,3,5-三腈-2-肼(DMNTH )作试剂。

DMNTH 和空气甲醛反应生成相应的腙,经HPLC 分离,MS 检测,检测范围2ˑ10-8 5ˑ10-8mol /L ,此方法可检测烃链长度从1 7个碳原子的饱和醛及一些不饱和醛、芳香醛。

1.2.6气相色谱-火焰离子化检测器(GC -FD )法包丽等[19]采用气相色谱-火焰离子化检测器(GC -FD )法测定车间空气中甲醛含量,检测限为>0.75g /L ,线形范围1.5ˑ10-3 2.8ˑ10-2μg /mL ,变异系数为3.7(n =10),回收率102.0% 104.0%。

1.2.7气相色谱-氮磷检测器(GC -NPD )法Shiraishi 等[20]应用气相色谱-氮磷检测器法,检测低浓度醛类化合物,该方法重现性好,相对标准差小于3.0%,回收率88 101%,检测限甲醛为2.2ˑ10-9mol /L 。

1.2.8气相色谱-电子捕获检测器(GC -ECD )法张存玲等[21]采用GC -ECD 测定法检测车间空气中甲醛,该法检出限为0.02mg /L ,当采气量为1L 时,其最低检出浓度为0.1mg /m 3,其他脂肪醛、酚、甲醇等均不干扰实验。

1.3其他检测方法近几年,随着检测技术不断进步,甲醛检测方法也不断涌现,如催化动力学光度法[22-24]、荧光光度法[25-27]、电化学方法、传感器法、亚硫酸钠酸碱滴定法。

催化动力学光度法、荧光光度法、电化学方法在实际应用中使用较少。

传感器法具有使用简单、操作方便的优点,但一般成本较高、检测结果不稳定、使用寿命低。

甲醛能与过量的中性亚硫酸钠溶液起加成反应,生成甲醛合亚硫酸钠和氢氧化钠,以百里香酚酞作指示剂,用硫酸标准滴定溶液滴定释出的氢氧化钠,从而求得甲醛的含量。

反应式如下:2结语甲醛的检测方法众多,各有各的特点,在实际使用过程中应根据具体的检测对象、影响因素,选择适宜的检测方法。

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