酸性鉻藍(lán)k-溴酸鉀體系催化動(dòng)力學(xué)光度法測(cè)定痕量甲醛

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1、酸性鉻藍(lán)K-溴酸鉀體系催化動(dòng)力學(xué)光度法測(cè)定痕量甲醛第27卷第3期2007年3月冶金分析MetallurgicalAnalysisVo1.27,No.3March,2007文章編號(hào):1000—7571(2007)O3—0O58一O3甲醛一酸性鉻藍(lán)K一溴酸鉀體系催化動(dòng)力學(xué)光度法測(cè)定痕量甲醛申湘忠,李家其,劉志成(湖南人文科技學(xué)院化學(xué)與材料科學(xué)系,湖南婁底417000)摘要:基于在硫酸介質(zhì)中,痕量甲醛對(duì)溴酸鉀氧化酸性鉻藍(lán)K褪色反應(yīng)有催化作用,且催化褪色程度與溶液中甲醛量在一定范圍內(nèi)成正比,建立了測(cè)定痕量甲醛的動(dòng)

2、力學(xué)光度法.討論了反應(yīng)介質(zhì),試劑用量,反應(yīng)溫度,反應(yīng)時(shí)間及共存離子的影響,建立了最佳反應(yīng)條件.測(cè)定催化反應(yīng)的表現(xiàn)活化能為1.78kJ/mol.在選定的條件下,方法的線性范圍為0.0041～0.20/~g/mL,檢出限為4.6×10.g/mL.利用此法測(cè)定了廢水和空氣中的痕量甲醛,RSD小于2.5O(72—5),回收率在98～99之間.關(guān)鍵詞:催化動(dòng)力學(xué)光度法;甲醛;酸性鉻藍(lán)K;溴酸鉀中圖分類號(hào):0657.32文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A甲醛為毒性較強(qiáng)的物質(zhì),在我國(guó)有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上高居第二位,已被國(guó)際癌癥研究所(

3、IARC)確定為致癌物質(zhì),是公認(rèn)的變態(tài)反應(yīng)源,也是潛在的強(qiáng)致突變物之一.空氣中甲醛濃度大于2.O0×10g/L時(shí)就可以使人體產(chǎn)生刺激,惡心,皮膚過敏等嚴(yán)重的不良反應(yīng).隨著人民生活水平的提高,室內(nèi)裝修的興起,化纖物品的大量生產(chǎn)和使用,使甲醛已成為主要的環(huán)境污染物之一.因此甲醛所引起的健康危害已日益被人們所關(guān)注,建立甲醛的測(cè)定方法具有重要的意義.測(cè)定甲醛的方法主要有:色譜法[1],分光光度法,電化學(xué)法,極譜法等,近年來測(cè)定甲醛的催化動(dòng)力學(xué)光度法也屢見報(bào)道[3].本文研究發(fā)現(xiàn),在硫酸介質(zhì)中,甲醛對(duì)溴酸鉀氧化酸性

4、鉻藍(lán)K溶液的褪色反應(yīng)有明顯的催化作用,采用固定時(shí)間法建立了測(cè)定痕量甲醛的催化動(dòng)力學(xué)光度法.利用此法測(cè)定了廢水和空氣中的痕量甲醛,結(jié)果滿意.1實(shí)驗(yàn)部分1.1主要儀器和試劑UV-25Ol紫外可見分光光度計(jì)(日本島津公司);501超級(jí)恒溫器(上海市實(shí)驗(yàn)儀器廠);SYZ一550石英亞沸高純水蒸餾器(上海浦東物理光學(xué)儀器廠);FA2014N分析天平(上海民橋精細(xì)儀器有限公司).甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:1.00mg/mL,用體積分?jǐn)?shù)36的甲醛配制,碘量法標(biāo)定.用時(shí)稀釋至1.000/~g/mL的甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液;酸性鉻藍(lán)K(

5、ACBK)溶液:1.0g/L;硫酸:2.0mol/L;溴酸鉀溶液:0.02mol/L.所用試劑均為分析純以上,實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水.1.2實(shí)驗(yàn)方法取兩支25mL的比色管,依次加入3mL2.0mol/L的硫酸,2mL溴酸鉀溶液,2mL酸性鉻藍(lán)K溶液.其中一支加入適量的甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液為催化體系,一支不加為非催化體系.以水稀釋至刻度,搖勻.在66℃的恒溫水浴中加熱18min,迅速取出用流水冷卻5min.以水為參比,用1cm比色皿在519nm處測(cè)量?jī)审w系的吸光度A和A.,計(jì)算吸光度之差△A—A.一A.配如mE究

6、研析分器儀事從要主師驗(yàn)實(shí)級(jí)高士碩男6一㈣一一忠∞湘加申@期介一日簡(jiǎn)一稿者8收作申湘忠等:甲醛一酸性鉻藍(lán)K一溴酸鉀體系催化動(dòng)力學(xué)光度法測(cè)定痕量甲醛Vo1.27,No.3March,20072結(jié)果與討論2.1吸收光譜按實(shí)驗(yàn)方法分別配置如下4個(gè)不同體系的溶液,用1cm比色皿在分光光度計(jì)上掃描得吸收光譜曲線(如圖1).圖1吸收光譜Fig.1Absorptionspectra1.ACBK+H2S04+KBrO3;2.1+加熱(heating)3.2+5/zg甲醛(Formaldehyde);4.2+10g甲醛(Fo

7、rmaldehyde).由圖1可以看出:在實(shí)驗(yàn)條件下,痕量甲醛對(duì)溴酸鉀氧化酸性鉻藍(lán)K溶液的褪色反應(yīng)有明顯的催化作用,且反應(yīng)產(chǎn)物的最大吸收波長(zhǎng)均為519nm.實(shí)驗(yàn)選擇519nm為測(cè)定波長(zhǎng).2.2反應(yīng)介質(zhì)的選擇分別考察了硫酸,鹽酸和磷酸介質(zhì)對(duì)該反應(yīng)的影響.在鹽酸介質(zhì)中,催化,非催化反應(yīng)都很快,△A小,靈敏度低;在磷酸介質(zhì)中,二者反應(yīng)都太慢;在硫酸介質(zhì)中,反應(yīng)有較高的靈敏度,且體系穩(wěn)定,所以選擇硫酸為介質(zhì).按實(shí)驗(yàn)方法考察硫酸用量的影響.結(jié)果表明,當(dāng)2.0mol/L硫酸用量為3.0mL時(shí),△A最大且重復(fù)性好.實(shí)驗(yàn)

8、選用3.0mL.2.3試劑用量2.3.1溴酸鉀按實(shí)驗(yàn)方法考察溴酸鉀溶液用量的影響.試驗(yàn)結(jié)果表明:隨溴酸鉀溶液用量的增加,△A開始逐漸增大;當(dāng)0.02mol/L的溴酸鉀溶液用量為2.0mL時(shí),△A有最大值,此時(shí)甲醛對(duì)體系有較大催化作用;隨后隨溴酸鉀溶液用量的繼續(xù)增加,由于非催化體系反應(yīng)速率的加快,△A開始逐漸變小.實(shí)驗(yàn)選用2.0mL.2.3.2酸性鉻藍(lán)K用量按實(shí)驗(yàn)方法考察酸性鉻藍(lán)K溶液用量對(duì)測(cè)定的影響,結(jié)果表明:隨酸性鉻藍(lán)K溶液