何遵卫，刘彩香，秦 云，严琪格

(1 武汉世纪久海检测技术有限公司，湖北 武汉 430000；2 西南民族大学生命科学与技术学院，四川 成都 610000)

世界卫生组织确认甲醛为致畸、致癌物质，是变态反应源，长期接触将导致基因突变[1]。近年来，随着新型室内装修材料、家具、特殊服装面料的生产使用，甲醛成为室内空气的严重污染物之一[2-3]。甲醛含量作为一项重要的环境安全指标，正引起人们高度的重视，因此甲醛的检测就变得十分重要，也开发多种相关的检测方法[4]。

酚试剂分光光度法(GB/T 18204.2-2014)[5]是测定公共场所空气中甲醛的一种常见方法，该方法仪器简单，操作方便，灵敏度高，易于广泛应用[6-7]。但在实际测定标准样品的过程中，根据标准样品证书上的方法对标准品进行稀释定容后测定，标准样品的测定值比证书上的标准值偏小，查阅资料相关方面的报导极少，仅成晶晶[8]添加了10 mL和15 mL酚试剂吸收原液，得到结果在范围内，但不同标准样品的标准值不同，添加量参考价值较小。综上所述，再参考国家标准(GB/T 18204.2-2014)上配制标准溶液的方法，研究不同酚试剂吸收液和标准样品的配比对测定值的影响，探究最佳比例使得测定值在标准值范围内。

1 实 验

1.1 实验原理

甲醛与吸收液中的酚试剂反应生成嗪，嗪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，可进行比色定量。

国家标准GB/T 18204.2-2014中甲醛标准溶液[ρ(HCHO)=1 μg/mL]配制方法：将甲醛标准贮备液用水稀释为10 μg/mL甲醛溶液，取该溶液10.00 mL，放入100 mL容量瓶中，再加入5 mL吸收原液，用水定容至100 mL，放置30 min后，可用于配制标准系列管。

环境标准样品证书GSB 07-1179-2000中标准样品配制方法：临用前小心打开安瓿，用10 mL干燥洁净移液管从安瓿瓶中准确量取10 mL浓样至250 mL容量瓶中，用纯水稀释定容至刻度，混匀后立即使用。

因按标准证书方法配制标准样品测定值偏小，需先使甲醛与酚试剂反应生成嗪，故在稀释标准溶液时，添加过量比例的酚试剂，使得甲醛完全反应。由反应式可知，酚试剂：甲醛反应的摩尔比为2:1，对应加入酚试剂原液的体积(mL)计算公式如下：

V=c×v×215.5×2/30

式中：c——甲醛标准值，mg/L

v——甲醛定容体积，L

215.5——酚试剂相对分子量

30——甲醛相对分子量

经计算，国家标准GB/T 18204.2-2014配制甲醛标准溶液中酚试剂：甲醛的摩尔比为7:1。

综上所述，本实验设计方案为酚试剂：甲醛的摩尔比为0:1、2:1、5:1、7:1、10:1、20:1，共6组不同酚试剂添加量，对应的酚试剂原液添加量为0 mL、1.50 mL、3.75 mL、5.25 mL、7.50 mL、15.00 mL。

标准样品配制方法为：用10 mL干燥洁净移液管从安瓿瓶中准确量取10 mL浓样至250 mL容量瓶中，加入对应酚试剂原液混合均匀，再用纯水稀释定容至刻度，混匀放置30 min后测定。

1.2 主要仪器与试剂

TU-1810PC紫外可见分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司。

酚试剂(分析纯)，天津市大茂化学试剂厂；浓盐酸(分析纯)，国药集团化学试剂有限公司；硫酸铁铵(分析纯)，国药集团化学试剂有限公司；甲醛溶液(分析纯)，西陇科学股份有限公司；甲醛标准样品(GSB 07-1179-2000；批号：204533；标准值：0.401；扩展不确定度(k=2)：0.020)，环境保护部标准样品研究所。

吸收原液(1.0 g/L)：称取0.10 g酚试剂(简称MBTH)，加水至100 mL，放冰箱中保存，可稳定3天。

吸收液：量取吸收原液5 mL，加95 mL水，即为吸收液，使用前配制。

0.1 mol/L盐酸溶液：量取82 mL浓盐酸加水稀释至1000 mL。

硫酸铁铵溶液(10 g/L)：称取1.0 g硫酸铁铵用0.1 mol/L盐酸溶解，并稀释至100 mL。

甲醛标准贮备：量取2.8 mL含量为36%～38%甲醛溶液，放入1 L容量瓶中，加水稀释至刻度，此溶液1 mL约相当于1 mg 甲醛，标定后为标准贮备液。临用前，用水稀释成1.0 μg/mL甲醛标准使用液。

2 结果与讨论

2.1 标准曲线制作

取10 mL具塞比色管，按照表1 制备甲醛标准系列，每个浓度梯度做3个平行样品。

在各管中加入0.4 mL硫酸铁铵溶液摇匀，放置15 min，在630波长下，用1 cm比色皿，以水作参比，测定各管溶液的吸光度。根据测定结果得到标准曲线为y=0.3698x+0.0271(R2=0.9993)。

表1 甲醛标准系列Table 1 Standard series of formaldehyde

图1 甲醛标准曲线Fig.1 Standard curve of formaldehyde

2.2 标准样品的测定

参照样品的测定方法测定标准样品的值，具体步骤为：取10 mL具塞比色管，加入1.00 mL标准样品，4.00 mL吸收液，再在各管中加入0.4 mL硫酸铁氨溶液摇匀，放置15 min，在630 nm波长下用1 cm比色皿，以水作参比，测定各管溶液的吸光度，将吸光度值带入标准曲线进行计算，每个浓度设3个平行样品，得到甲醛含量测定结果见表2。

表2 标准样品测定结果Table 2 Results of standard samples

根据证书给出的标准值可知，甲醛标准样品的标准值为0.401±0.020(mg/L)。由表2可以看出，当酚试剂与标准样品的摩尔比为0:1，即不加入酚试剂吸收原液，测定的甲醛结果仅为标准证书上的标准值的一半，说明甲醛没有被完全反应而生成较少的蓝绿色化合物。当酚试剂与标准样品的摩尔比为2:1时，测定的甲醛结果为0.371 μg/mL，仍然低于标准值，可能因酚试剂纯度等因素，反应依旧不完全。

而当酚试剂与标准样品的摩尔比为5:1时，测定的结果为0.402 μg/mL，继续增加摩尔比至7:1、10:1、20:1，测定的结果分别为0.402 μg/mL、0.403 μg/mL、0.404 μg/mL，均在标准证书的标准值范围内。这表明随着酚试剂吸收原液的增加，对标准样品的吸光度值没有影响，且测定值均在标准范围内。

2.3 放置时间对测定结果的影响

国家标准中，标准溶液配制时加入酚试剂原液后，放置30 min 后可稳定24 h。本实验探究放置时间(室温保存)对标准样品测定值的影响，加入酚试剂原液：标准样品摩尔比为10:1，分别测定放置0 d、1 d、2 d、3 d、4 d时甲醛含量。

实验发现吸收液与标准样品混合后，放置不同的时间，再加入显色剂进行比色测定，具体测定结果见图2。

图2 放置时间对测定结果的影响Fig.2 Effect of placement time on the results of measurement

由图2可以看出，甲醛标准样品添加吸收液后，甲醛检测结果随放置时间的延长呈递增趋势，在放置3 d内的测定结果均在标准值范围内，第4 d时测定结果超过标准值范围。稳定时间长的原因可能是酚试剂吸收液浓度大，使得形成化合物更为稳定，这需要后续探究不同酚试剂吸收液和标准样品的摩尔比对混合液稳定的影响。

3 结 论

通过多次多组实验，发现购买的甲醛标准样品不能按照标准证书上的使用方法进行稀释，加入酚试剂原液：标准样品摩尔比为5:1以上，再用水稀释至证书所示体积，按此法稀释检测出的结果准确，符合标准证书上的标示值。在实际实验过程中，建议加入酚试剂原液：标准样品摩尔比为10:1，这样不仅能保证甲醛得到充分反应，且配制的标准样品溶液也更为稳定，能够更长时间使用其作为质控样品，不论从实验时间过程或企业成本，都有很大节省。