实验七 室内空气污染监测
实验目的和意义
室内空气污染对人体健康的影响最为显著,与大气环境相比又有其特殊性。室内空气污染监测,是评价居住环境的一项重要指标。
通过本实验应达到一下目的:
掌握酚试剂分光光度法和离子色谱法测定空气中甲醛浓度的方法
掌握气相色谱法测定空气中苯系物的方法
掌握纳氏试剂比色法测定空气中氨的方法
一、空气中甲醛浓度的测定
甲醛的测定方法有乙酰丙酮分光光度法、变色酸分光光度法、酚试剂分光光度法、离子色谱法等。其中乙酰丙酮分光光度法灵敏度略低,但选择性较好,操作简便,重现性好,误差小;变色酸分光光度法显色稳定,使用很浓的强酸,使操作不便,且共存的酚干扰测定。酚试剂分光光度法灵敏度高,在室温下即可显色,但选择性较差,该法是目前测定甲醛较好的方法。离子色谱法是个新方法,建议试用。近年来随着室内污染监测的开展,相继出现了无动力取样分析方法,该法简单、易行,是一种较理想的室内测定方法。
下面重点介绍酚试剂分光光度法和离子色谱法。
酚试剂分光光度法
实验原理
甲醛与酚试剂反应生成嗪,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,反应方程式如下:
(蓝绿色)
本法检出限为0.1μg/5mL,当采样体积为10L时,最低检出浓度为0.01mg/m3。
实验仪器与试剂
仪器
(1)大型气泡吸收管:10mL。
(2)空气采样器:流量范围0-2L/min。
(3)具塞比色管:10mL。
(4)分光光度计。
试剂
(1)吸收液:称取0.10g酚试剂[3-甲基-苯并噻唑胺C6H4SN(CH3)C:NNH2·HCl简称MBTH],溶于水中,稀释至100mL,即为吸收原液,贮存于棕色瓶中,在冰箱内可以稳定三天。采样时取5.0mL原液加入95mL水,即为吸收液。
(2)硫酸铁铵溶液(1%):称取1.0g硫酸铁铵,用0.10mol/L盐酸溶液溶解,并稀释至100mL。
(3)甲醛标准溶液:量取10mL浓度为36%一38%甲醛,用水稀释至500mL,用碘量法标定甲醛溶液浓度。使用时,先用水稀释成每毫升含10.0μg的甲醛溶液。然后立即吸取10.00mL此稀释溶液于100mL容量瓶中,加5.0mL吸收原液,再用水稀释至标线。此溶液每毫升含1.0μg甲醛。放置30min后,用此溶液配制标准色列,此标准溶液可稳定24h。
标定方法:吸取5.00mL甲醛溶液于250mL碘量瓶中,加入40.00mL=0.10mol/L碘溶液,立即逐滴加入浓度为30%氢氧化钠溶液,至颜色褪至淡黄色为止。放置10min,用5.0mL盐酸溶液(1十5)酸化(做空白滴定时需多加2mL)。置暗处放10min,加入100一150mL水,用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,加1.0mL新配制的5%淀粉指示剂,继续滴定至蓝色刚刚褪去。
另取5mL水,同上法进行空白滴定。
按下式计算甲醛溶液浓度:
式中:——被标定的甲醛溶液的浓度,g/L;
V0、V——分别为滴定空白溶液、甲醛溶液所消耗硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;
——硫代硫酸钠标准溶液浓度,mol/L;
15.0——相当于1Llmol/L硫代硫酸钠标准溶液的甲醛(1/2CH2O)的质量,g。
采样与测定
采样
用一个内装5.0mL吸收液的气泡吸收管,以0.5L/min流量,采气10L。
测定步骤
(1)标准曲线的绘制:取8支10mL比色管,按表3-1配制标准系列。
表3-1 甲醛标准系列
管号
0
1
2
3
4
5
6
7
甲醛标准溶液(mL)
0
0.10
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.50
吸收液(mL)
5.00
4.90
4.80
4.60
4.40
4.20
4.00
3.50
甲醛含量(μg)
0
0.10
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.50
然后向各管中加入1%硫酸铁铵溶液0.40mL,摇匀。在室温下(8—35℃)显色20min。在波长630nm处,用1cm比色皿,以水为参比,测定吸光度。以吸光度对甲醛含量(μg),绘制标准曲线。
(2)样品的测定:采样后,将样品溶液移入比色皿中,用少量吸收液洗涤吸收管、洗涤液并入比色管,使总体积为5.0mL。室温下(8—35℃)放置80min后,以下操作同标准曲线的绘制。
计算
式中:——空气中甲醛的含量,mg/m3;
W——样品中甲醛含量,μg;
——标准状态下采样体积,L。
注意事项
①绘制标准曲线时与样品测定时温差不超过2℃。
②标定甲醛时,在摇动下逐滴加入30%氢氧化钠溶液,至颜色明显减褪,再摇片刻,待褪成淡黄色,放置后应褪至无色。若碱量加入过多,则5mL盐酸溶液(1+5)不足以使溶液酸化。
③当与二氧化硫共存