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1 適用范圍
本標準規定了測定水中甲醛的乙酰丙酮分光光度法。
本標準適用于地表水、地下水和工業廢水中甲醛的測定,本標準不適用于印染廢水。 當試樣體積為25ml,比色皿光程為10mm,方法檢出限為0.05mg/L,測定范圍為0.20mg/L~3.20mg/L。
2 方法原理
甲醛在過量銨鹽存在下,與乙酰丙酮生成黃色的化合物,該有色物質在414nm波長處有zui大吸收。有色物質在3h內吸光度基本不變。
化學反應式為:
3 干擾及消除
水樣中乙醛質量濃度小于3mg/L,丙醛、丁醛、丙xi醛等分別小于5mg/L時不干擾測定。此外當甲醇為20mg/L,苯酚為50mg/L,游離氰為1mg/L時未見干擾。
4試劑和材料
本標準除另有說明外,所用試劑均應為符合國家標準或專業標準的分析純試劑,實驗用水為蒸餾水或同等純度的水。
4.1 硫酸:ρ(H2SO4)=1.84g/ml
4.2 氫氧化鈉:c(NaOH)=1mol/L
稱取110g氫氧化鈉,溶于100ml水中,搖勻,移入聚乙烯容器中,密閉放置至溶液清亮。量取上層清液54ml,用水稀釋至1000ml,混勻。
4.3 硫酸溶液:c(1/2H2SO4)=1mol/L
量取硫酸(4.1)30ml,緩緩注入1000ml水中,冷卻,混勻。
4.4 硫酸溶液:c(1/2H2SO4)=6mol/L
量取硫酸(4.1)180ml,緩緩注入850ml水中,冷卻,混勻。
4.5 碘溶液:c(1/2I2)≈0.05mol/L
稱取6.35g純碘和20g碘化鉀,先溶于少量水,然后用水稀釋至1000ml。碘溶液應保存在
帶塞的棕色瓶中,并放置在暗處。
4.6 乙酰丙酮溶液:
將50g乙酸銨(CH3COONH4)
、6ml冰乙酸(CH3COOH)及0.5ml乙酰丙酮(C5H8O2)試劑溶于100ml水中。此溶液在4℃冷藏可穩定保存一個月。
注:乙酰丙酮的純度對空白試驗吸光度有影響。乙酰丙酮應當無色透明,必要時需進行 蒸餾精制。
4.7 重鉻酸鉀基準溶液:c(1/6K2Cr2O7)=0.0500mol/L
準確稱取在110℃~130℃烘2h并冷卻至室溫的基準重鉻酸鉀2.4516g,用水溶解后移
入1000ml容量瓶中,用水稀釋至標線,搖勻。
4.8 淀粉指示劑:ρ=10g/L
稱取1g淀粉,加5ml水使其成糊狀,在攪拌下將糊狀物加到90ml沸騰的水中,煮沸1min~2min,冷卻,稀釋至100ml。臨用現配。
4.9 硫代硫酸鈉標準溶液:c(Na2S2O3·5H2O)≈0.05mol/L
稱取12.5g硫代硫酸鈉溶于煮沸并冷卻后的水中,稀釋至1000ml。加入0.4g氫氧化鈉,
貯于棕色瓶內,放置2周后過濾,使用前用重鉻酸鉀基準溶液(4.7)標定。其標定方法如下:
于250ml碘量瓶內,加入約1g碘化鉀(KI)及50ml的水,加入20.00ml重鉻酸鉀基準
溶液(4.7),加入5ml硫酸溶液(4.4),混勻,于暗處放置5min。用硫代硫酸鈉溶液滴定,待滴定至溶液呈淡黃色時,加入1ml淀粉指示劑(4.8),繼續滴定至藍色剛好褪去,記下用量(V1)。
硫代硫酸鈉標準溶液濃度,由式(1)計算:
c1 =c2×V2/V1 (1)
式中:c1——硫代硫酸鈉標準溶液濃度,mol/L; c2——重鉻酸鉀基準溶液濃度,mol/L; V1——滴定時消耗硫代硫酸鈉溶液體積,ml;
V2——取用重鉻酸鉀基準溶液體積,ml。
4.10 甲醛標準貯備液:(HCHO)ρ≈1mg/ml
配制:吸取2.8ml甲醛試劑(甲醛含量為36%~38%),用水稀釋至1000ml,搖勻。配制
好的溶液置4℃冷藏可保存半年。臨用前標定。
標定:移取20.00ml甲醛標準貯備液于250ml碘量瓶中,加入50.0ml碘溶液(4.5),加入
15ml氫氧化鈉溶液(4.2)混勻,放置15min。加20ml硫酸溶液(4.3),混勻,再放置15min。以硫代硫酸鈉標準溶液(4.9)進行滴定,滴至溶液呈淡黃色時,加1ml淀粉指示劑(4.8)繼續滴定至藍色剛好褪去,記下用量(V)。
同時,另準確移取20.00ml水代替甲醛標準貯備液按同法進行空白試驗,記下硫代硫酸
鈉標準溶液用量(V0)。
甲醛標準貯備液的質量濃度,由式(2)計算:
ρ(HCHO)=(V0-V1)×c1×15.02×1000/20.00 (2)
式中:
(HCHO)ρ——甲醛標準貯備液的質量濃度,mg/ml;
V0——空白試驗消耗硫代硫酸鈉標準溶液體積,ml; V——標定甲醛貯備液消耗硫代硫酸鈉標準溶液體積,ml;
c1——硫代硫酸鈉標準溶液濃度,mol/L; 15.02——甲醛(1/2HCHO)的摩爾質量,g/mol。 1000——1g等于1000mg;
20.00——移取甲醛標準貯備液的體積,ml; 注1:淀粉溶液應在滴定近終點時加入。
注2:滴定應在碘量瓶中進行,并應避免陽光照射。滴定時不應過度搖晃。
4.11 甲醛標準使用溶液
在容量瓶中將甲醛標準貯備液(4.10)逐級用水稀釋成每毫升含10μg甲醛的標準使用
溶液。臨用時配制。
5 儀器和設備
本標準所用量器除另有說明外均應為符合國家標準的A級玻璃量器。
5.1全玻璃蒸餾器500ml。
5.2具塞比色管25ml。
5.3 恒溫水浴。
5.4 分光光度計。
5.5 一般實驗室常用儀器。
6 樣品
6.1 采集與保存
樣品采集于硬質玻璃瓶或聚乙烯瓶中,采集時應使水樣從瓶口溢出后蓋上瓶塞塞緊。采樣后在每升樣品中加入1ml濃硫酸(4.1),使樣品的pH≤2,并在24h內分析。
6.2 試樣的制備
6.2.1 無色、不渾濁的清潔地表水和地下水調至中性后,可直接測定。
6.2.2 受污染的地表水、地下水和工業廢水按下述方法進行蒸餾。
移取100.0ml試樣于蒸餾瓶(5.1)內,加15ml水,加3ml~5ml濃硫酸(4.1)及數粒
玻璃珠,用100ml容量瓶接收餾出液。待蒸出約95ml餾出液時,調節加熱溫度,降低蒸餾速度,直到餾出液接近100ml時,停止蒸餾,取下接收瓶,用水稀釋至標線,搖勻備用。
注1:在試樣預蒸餾時,向試樣中加入15ml水,防止有機物含量高的水樣在蒸至zui后時,有機物在硫酸介質中發生炭化現象而影響甲醛的測定。
注2:對某些不適于在酸性條件蒸餾的特殊水樣,例如含氰hua物較高的廢水或染料廢 水、制漆廢水等,可用氫氧化鈉溶液(4.2)先將水樣調至弱堿性(pH=8左右), 進行蒸餾。
7 分析步驟
7.1 校準曲線的繪制
7.1.1 取數支25ml具塞比色管,分別加入0、0.50、1.00、3.00、5.00、8.00ml甲醛標準使用溶液(4.11),加水至25ml。
7.1.2 在上述比色管中分別加入2.50ml乙酰丙酮溶液(4.6),搖勻。于(60±2)℃水浴中加熱15min,取出冷卻。
7.1.3 用10mm比色皿,在波長414nm處,以水為參比測量吸光度。
7.1.4 將系列校準液測得的吸光度As值扣除空白試驗的吸光度Ab值,得到校正吸光度Ar,以校正吸光度Ar為縱坐標,以25ml校準液中含有的甲醛量W為橫坐標,繪制校準曲線,或用zui小二乘法計算回歸方程,得:
Ar = bW+ a (3)
式中:
Ar——校正吸光度; W——甲醛量,μg;
a——回歸方程的截距; b——回歸方程的斜率。
7.2 測定
準確移取適量試樣(含甲醛在80μg以內,體積不超過25ml)于25ml具塞比色管中,用水稀釋至刻度。按7.1.2、7.1.3進行測定,減去空白試驗所測得的吸光度,從校準曲線(7.1.4)上查出試樣中的甲醛量或利用回歸方程計算甲醛量。
7.3 空白試驗
用25.00ml水代替試樣,按7.2條相同步驟進行平行操作。
8 結果計算
樣品中甲醛質量濃度ρ按式(4)計算:
ρ= W/V (4)
式中:
ρ——樣品中甲醛質量濃度,mg/L;
W——從校準曲線(7.1.4)上查得或利用方程(3)計算的甲醛量,μg;
V——試樣的體積,ml。 9 精密度和準確度
七個實驗室測定了三個不同質量濃度水平的統一分發水樣,甲醛含量分別為:0.35mg/L,1.15mg/L,11.4mg/L。
9.1 重復性
實驗室內相對標準偏差分別為:3.7%,1.3%,5.4%。
9.2 再現性
實驗室間相對標準偏差分別為:11%,6.9%,7.9%。
9.3 準確度
各實驗室對甲醛測定的平均回收率分別為:98.5%,92.3%,101%。
10 質量保證與質量控制
10.1 空白試驗
每批樣品分析需至少做一個全程序空白,要求空白值不得超過方法檢出限。
條件允許時,采集現場空白樣作為現場樣的質量控制樣,評價采樣過程環境、運輸對水樣的影響。
10.2 校準
10.2.1 校準曲線回歸方程的相關系數γ≥0.999。
10.2.2 每批樣品應帶一個中間校核點,中間校核點測定值與校準曲線相應點濃度的相對偏差應不超過10%。
10.3 平行分析
每批樣品應至少做一次平行樣品分析,平行樣品分析結果相對允許差小于20%。
10.4 樣品加標回收
加標濃度為原樣品濃度的0.5倍~2倍,加標后的總濃度不超過方法的測定上限濃度值,加標回收率應在80%~120%之間。