测定脲醛树脂中游离甲醛的实验探讨

李昕

摘 要：主要对测定脲醛树脂中游离甲醛的实验展开了探讨，详细介绍了实验原理和实验过程，并分析了实验结果，以期为相关的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词：游离甲醛；脲醛树脂；胶粘剂；浓盐酸

中图分类号：TQ433.4+31 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.06.102

脲醛树脂是一种室内装饰用的胶粘剂，含有游离甲醛，会严重危害人体健康。因此，研究人员需要对脲醛树脂中游离甲醛的含量进行科学、合理的测定。

1 实验原理

以2，4-二硝基苯肼作为甲醛的衍生化试剂，其在酸性条件下可与甲醛反应。该反应是不可逆的，且需要用环乙烷萃取反应产物，并用气相色谱仪测定脲醛树脂中游离甲醛的含量。

2 实验部分

2.1 仪器和试剂

实验采用HP6890/5973气相色谱-质谱联用仪。

2，4-二硝基苯肼溶液（lg/）：L称取0.109，将2，4-二硝基苯肼溶解于24 mL的浓盐酸中，并用蒸馏水定容至100 mL。

甲醛标准溶液的制作过程为：取分析纯甲醛溶液（质量分数为37%）0.75 mL，用蒸馏水稀释至250 mL，并用碘量法标定其质量浓度至0.39 mg/mL，使用时可再稀释至标准浓度。

环乙烷采用济宁市化工研究所生产的产品。

内标-环乙烷溶液的制作过程为：称取0.002 3 g苯甲酸蔡酯溶于50 mL的瓶中，并用环乙烷溶解并定容至50 mL，最终其质量浓度为46 mg/L。

脲醛树脂采用市场上销售的产品（微黄色黏稠液体）。

2.2 仪器设置条件

2.2.1 色谱条件

色谱柱采用HP-5弹性石英毛细管柱（30 mm×0.25 mm×0.25 μm），进样口温度为270 ℃，柱室的初始温度为210 ℃（保持2 min），以20 ℃/min的升温速率升至250 ℃（保持10 min）。

载气采用高纯氦气，柱前压为92.7 kPa，流速为0.8 mL/min，不分流。

2.2.2 质谱条件

接口温度为50 ℃，电离方式为EI，电子能量为70 eV，离子源温度为230 ℃，四极杆温度为150 ℃，调谐方式为标准调谐，质量扫描方式为SCAN，溶剂延迟时间为2 min，扫描范围为30～30 amu，电子倍增器的电压为1 341 V。

2.3 样品处理和试样测定

取1 mL样品（如果游离甲醛含量太高，则需在稀释后取样）置于具塞试管中，加入0.5 mL的2，4-二硝基苯肼溶液，在60 ℃的水浴中加热7 min，并在流水中快速冷却；加入1 mL内标-环乙烷溶液，摇晃萃取5 min；在选定的色谱条件下，用微量进样器取1 μL上层清液注人仪器，得到色谱图（总离子流图TCI）和标准库检索定性结果，然后按内标法计算，得到定量结果。

3 结果与讨论

3.1 内标物的选择

当采用内标法测定物质的含量时，选择合适的内标是非常重要的。我们分别对环乙酮、乙酸丁醋、邻苯二甲酸二环己酯、苯甲酸蔡酯等物质进行了检测。在柱温为250 ℃的情况下操作时，被测的甲醛衍生物与尾随的干扰峰无法分离；采用升温模式后，被测峰的分离效果良好，内标苯甲酸蔡酯峰的保留时间仅为6.34 min，符合快速测定的要求。此外，将内标物事先配成一定浓度的环乙烷溶液，并在实验过程中依次加入内标物和萃取剂，可使操作步骤简化。

3.2 校正因子的测定

提取0.5 mL的甲醛标准溶液加入500 mL的瓶中，用蒸馏水定容，使其质量浓度变为0.000 39 mg/mL；取1 mL液体加入试管中，加入0.5 mL的2，4-二硝基苯肼溶液，在60 ℃的水浴中加热15 min，并在流水中快速冷却后加入1 mL的内标-环乙烷溶液，混匀萃取5 min，取1 μL上层清液进行气相色谱分析，多次测定后取平均值，最终求得的校正因子的数值为3.255 7.

3.3 绘制回归曲线

配制质量浓度为0.2 g/L、0.4 g/L、0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L的甲醛标准溶液，并分别取1 mL按上述方法进行衍生化处理；取1 μL处理后的样品在上述色谱条件下测定3次，并计算峰面积的平均值。以甲醛衍生物和内标物的峰面积比（Ai/As）为纵坐标，以甲醛标准溶液的质量浓度（Ci）为横坐标绘制了工作曲线，其回归方程为：

y=1.253 7x+0.027 3. （1）

求得相关系数R=0.099 73，其回归曲线如图1所示。

图1 回归曲线

由线形回归方程可见，当甲醛的质量浓度在0.2～1.0 g/L的范围内时，其与内标物的峰面积比为良好的线性关系。该方法具有一定的可靠性，质量分数检测限为0.02 g/kg，远低于GB 18583—2001规定的≤0.5 g/kg的限量。

3.4 样品含量的测定

取未知试样进行多次测定，并采用内标法处理，结果如表1所示。实验测得试样中甲醛的质量分数为0.011 %，变异系数为2.10 %，可满足气相色谱定量分析的要求。

表1 含量和精密度的测定（单位：%）

3.5 回收率的测定

分别取1 mL经过测试的试样于6支具塞试管中，并加入一定量的甲醛标准溶液，用上述方法处理后，各加入1 mL的内标-环乙烷溶液，并取1 μL样品在上述色谱条件下进行分析测定，每份样品测定4次，取其平均值。测定结果如表2所示。

表2 回收率的测定结果

由表2可见，平均回收率为l00.l1%.

4 结束语

综上所述，脲醛树脂中的游离甲醛会对人们的身体健康造成严重的危害。因此，相关研究人员需要对其进行科学、合理的测定。本文就测定脲醛树脂中游离甲醛的实验进行了探讨，以期为相关单位的需要提供帮助。

参考文献

[1]开启余.低毒脲醛树脂胶的合成及胶液中游离甲醛的测定[J].辽宁化工，2009（11）.

〔编辑：张思楠〕