酚试剂分光光度法测定室内甲醛实验报告
班级：130223
学号：13022103
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 0.01mg/m 3?0.015 , mg/m 3）
甲醛在纯水中很不稳定，当在
0.005%酚试剂吸收液中则可稳定
20h ，故甲醛标准稀溶
液选用含0.005%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
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 0.05g 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0.001g/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/mI , i.e.0.005%）
(B)
(A)嗪
+
Fe 3
(A)+(B) -------------
[O]
蓝绿色
L 厂N H
蓝绿色化合物
H
——N
酚试剂
H 3C N
S
N ■ _ NH
2
[O]
CH 3 CH 3
/ N
NH +CH 3 +H2°
N
? —N
NH 2
N
CH 3
⑶1%硫酸铁铵溶液：称量1.0g硫酸铁铵［NH 4Fe（SO4）2 ? 12H2O］用O.1mol/L盐酸溶解（最大的吸收峰值的位置为盐酸溶液浓度为0.1mol/L时），并稀释至100mL ;
（0.01g/ml,i.e.1% ）
（4）甲醛标准贮备溶液：可取0.28mL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20.00mL，置于250mL碘量瓶中，加20mL0.5mol/L碘溶液和
15mL1mol/L氢氧化钠溶液，放置15min，加入20mL0.5mol/L硫酸溶液，再放置15min，用
0.05mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至淡黄色，加0.5%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标准溶液，甲醛被氧
化：
HCHO + I2 + 3NaOH = HCOONa + 2Nal + 2H 2O
放置15分钟，待反应完全后，用硫酸酸化，以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定过
量12：
I2 + 2Na 2S2O3 = 2NaI + Na 2S4O6
按下式（*）计算浓度：
V1 V2 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
二次平行滴定，误差小于0.05ml,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0.9ml溶液，倾于100ml容量
瓶中，定容至刻度线；立即再取此溶液10.00ml，加入100mL容量瓶中，加入5mL吸收原
液，用水定容至100ml （此溶液1.00ml含1.00⑷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 /2I 2）=0.010mol/L。碘贮备液，C （1/212）=0.1mol/L :称取 1.27g 碘（I2）
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（1⑵2）=0.010mol/L :量取碘贮备液25mL ,用水稀释至250mL , 贮于棕色容量瓶中。
②1mol/L氢氧化钠溶液：称量4g氢氧化钠，溶于水中，稀释至100mL ;
③0.5mol/L硫酸溶液：取2.8mL浓硫酸缓慢加入水中，冷却后稀释至100mL
碘酸钾标准溶液[C(1/6KI03)=0.1000mol/L]:
准确称量0.35667g 经105C 烘干2小时
的碘酸钾(优级纯)，溶解于水，移入100ml 容量瓶中，再用水定溶至
100ml 。
0.1mol/L 盐酸溶液：量取0.82ml 浓盐酸加水稀释至 100ml 。
④硫代硫酸钠标准溶液 C (Na 2S 2O 3)=0.1000mol/L :配制方法：硫代硫酸钠贮备溶液， C (Na 2S 2O 3)=0.10mol/L :称取 25.0g 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 0.20g 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 0.1000mol/L 碘酸钾溶液25.00mL ，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 0.1mol/L 盐酸溶液10mL ，立即盖
好瓶塞，摇匀。于暗处放置
3min 后，用0.10mol/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 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 硫代硫酸钠标准溶液 C (Na 2S 2O 3)=0.1000mol/L :取标定后的0.1mol/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。
⑤0.5%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 煮沸2~3min 至溶液透明。冷
却后，加入 0.1g 水杨酸或0.4g 氯化锌保存；
四、仪器及设备
(1) 大型气泡吸收管：出气口内径为 1mm ，出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
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 0.08 mg/立方米。
C Na 2S 2O 3
0.1000 10.00
V
,mol/L ;
0.05ml 。否则重新标
定。
2%,采样前和采
酚试剂分光光度法(GB/T18024.26 —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0.5 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。
AvV 口 吕号 标准工作液/ml 吸收液/ml 甲醛含量/⑷
0 0.0 5.00
0.00 1 0.10 4.90 0.10 2 0.20 4.80 0.20 3 0.40 4.60 0.40 4 0.60 4.40 0.60 5 0.80 4.20 0.80 6 1.00 4.00 1.00 7 1.50 3.50 1.50 8
2.00
3.00
2.00
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 0.4mL 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0.4ml 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 0.00 0.10
0.20 0.40
0.60 0.80 1.50 2.00
吸光度 Abs 0.000
0.017
0.053
0.138
0.204
0.290
0.539
0.721
甲醛含量浏定标准工作曲线
标准误差S 值 0.00788 Sxx
0.366949
待测值C 值
0.345
Oi. 800
六、结果计算
娄将采样体积换 度
甲醛 .0710 .3450
Uc
标准偏差
Q* 200
/g/5ml 0.000
0+
-0. 200
甲醛含量
*吸光度
—线性〔吸光度）
0.024508085
0.71 2. 50
0. 50 2 00 0.016 1. 00 0 117L* 50
厂测试养点甲醛含量
Abs
算成标准状态下的采样体积: