酚试剂分光光度法和乙酰丙酮分光光度法测定空气中甲醛含量的比较

王丹 姜延国 李鹏 李力军 刘奇男 孙玉萍 辽宁省丹东市疾病预防控制中心 （辽宁 丹东 118002）

甲醛是室内环境的主要污染物之一，在我国有毒化学品优先控制名单中甲醛列居第二位[1]。对于空气中甲醛的检测，国家颁布了作业场所空气中甲醛的检验标准——《工作场所空气有毒物质测定脂肪族醛类化合物—甲醛的酚试剂分光光度法》GBZ/T160.54—2007和《空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度测定方法》GB/T15516-1995[2]。本文对两种方法在甲醛测定中的显色时间、显色温度、线性范围等方面进行了比较。

1.材料与方法

1.1 仪器

721分光光度计，恒温水浴箱，10mL具塞比色管。

1.2 试剂

甲醛标准溶液：甲醛/水12.5mg/mL（国家标准物质）。

甲醛标准使用溶液：1.0μg/mL（用于酚试剂法测定使用）；10.0μg/mL（用于乙酰丙酮法测定使用）。

酚试剂溶液（3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐，简称MBTH）：1g/L。

硫酸铁铵溶液（NH4Fe（SO4）.12H2O，优级纯）：10g/L。

乙酸铵（分析纯）。

乙酸（分析纯）。

乙酰丙酮（分析纯）。

乙酰丙酮溶液：25g乙酸铵，3mL乙酸，0.2mL新蒸馏的乙酰丙酮容于100mL容量瓶中，可稳定一个月。

1.3 实验原理

1.3.1 酚试剂分光光度测定甲醛原理：甲醛与酚试剂反应生成丫嗪，其在酸性溶液中被铁离子氧化成蓝色，用10mm比色杯在635nm波长下测定吸光度[3]。

1.3.2 乙酰丙酮分光光度测定甲醛原理：甲醛与乙酰丙酮及氨作用生成黄色的3，5-二乙酰基-1，4二氢卢剔啶。根据溶液颜色深浅用10mm比色杯在412nm波长下测定吸光度。

1.4 实验方法

1.4.1 酚试剂法

按表1配制标准系列向标准管中各加2mL酚试剂溶液，加塞，混匀。于43˚C水浴中放置10min，其间振动2～3次，各加0.4mL硫酸铁铵溶液，混匀。于上述水浴中放置10min，取出迅速冷至室温，于波长635nm处用10mm比色杯比色[4]。以甲醛含量对吸光度作图，绘制标准曲线。

表1.酚试剂法测定甲醛标准管的配制

1.4.2 乙酰丙酮法

按表2配制标准系列向各标准管中加0.5mL乙酰丙酮溶液，混匀，于沸水浴中加热3Min，取处迅速冷至室温，于波长412nm处用10mm比色杯比色。以甲醛含量对吸光度作图，绘制标准曲线。

表2.乙酰丙酮法测定甲醛标准管的配制

表3.

2.结果与讨论

2.1 酚试剂法和乙酰丙酮法显色时间、显色温度和吸光度关系曲线的比较（见图1和图2）

图1.酚试剂法中吸光度随显色时间变化曲线

图2.乙酰丙酮法中吸光度随显色时间变化曲线

图1 和图2分别以加入1.0mL时的标准溶液量，43˚C条件下两种分光光度测定方法的显色时间与吸光度关系曲线。表明酚试剂法在此条件下15Min可显色完全，15～30min内吸光度变化不大.故选择43˚C水浴20min的条件，但是水浴中取出后要迅速冷至室温，否则吸光度会随时间慢慢下降。乙酰丙酮法在此条件下要经过120min可显色完全，如在沸水浴中加热2min，取出冷却后即可显色完全，2～5min水浴时间内吸光度变化不大，故选择3min热水浴，迅速冷却至室温在412nm波长下比色。

2.2 酚试剂法和乙酰丙酮法灵敏度的比较

本人收集2008年3月～2009年8月绘制的标准曲线，其代表性曲线Y=0.36X+0.0048（酚试剂法）；Y=0.000162+0.037X（乙酰丙酮法）。用曲线的斜率表示灵敏度，酚试剂法为0.36，乙酰丙酮法为0.037，前者约是后者9.2倍。

2.3 酚试剂法和乙酰丙酮法检出限的比较

以吸光度0.02处所对应的待测物含量作为检出限。以吸光度0.03处所对应的待测物含量作为测定下限。酚试剂法和乙酰丙酮法的检出限分别为0.016μg/mL，0.27μg/mL。酚试剂法和乙酰丙酮法的测定下限分别为0.027μg/mL，0.40μg/mL。可见，酚试剂法的检出限低于乙酰丙酮法的检出限。

2.4 酚试剂法和乙酰丙酮法线性范围的比较

酚试剂法测定的线性范围是0.10～2.00μg/2.6mL。标准曲线经回归处理r=0.9996。乙酰丙酮法测定的线性范围是0.50～5.00μg/2.0mL。标准曲线经回归处理r=0.9995。由此可见，两法线性关系均理想。

2.5 酚试剂法和乙酰丙酮法准确度的比较

用加标回收率法对含量1.00μg的标样进行准确度的分析，结果见表3。

表明两法均适合空气中甲醛含量的测定。

2.6 操作步骤和试剂成本的比较

酚试剂操作步骤较乙酰丙酮法简便，但酚试剂（3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐，简称MBTH）系进口试剂，价格昂贵。因此，建议实际工作中不同浓度的甲醛采用不同的方法测定，以节省成本。

3.结论

通过对酚试剂法和乙酰丙酮法测定空气中甲醛含量进行比较，表明：两种方法的工作曲线的线性关系，灵敏度，检出限都很好，都适合空气中甲醛含量的测定[5]。但酚试剂法的灵敏度较高，是乙酰丙酮法的9.2倍。检出限和测定下限也较乙酰丙酮法低。从实验操作上看，酚试剂法较乙酰丙酮法简单，但是所用的酚试剂稳定性较差，酚试剂溶液冰箱4˚C中只可保存3d。因此，酚试剂法的操作简单，灵敏度高，检出限和测定下限较低，适合甲醛含量较低的环境；而乙酰丙酮法的线性关系也较好，检出限和测定下限较宽，适合甲醛含量较高的环境[6]。这样既可以节省成本，又可以简化操作，因此实际工作中，可根据不同情况选择较适应的方法。

[1]曲建翘,薛丰松,蒙滨.室内空气质量检验方法指南[M].北京:中国标准出版社出版,2002:246.

[2]中华人民共和国国家标准.工作场所空气有毒物质测定脂肪族醛类化合物—甲醛的酚试剂分光光度法GBZ/T160.54—2007.

[3]中华人民共和国国家标准.空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度测定方法GB/T15516-1995.

[4]王莉.乙酰丙酮分光光度法测定空气中甲醛含量的不确定度评定[J].微量元素与健康研究,2010,27(5):45-47.

[5]彭西英,张建华,张人华.公共场所空气中甲醛含量测定与评价[J].微量元素与健康研究,2014,31(2):49-50.

[6]马小莹,张婧婧,周连,等.两种室内空气中甲醛检测方法的比较[J].江苏预防医学,2016,27(3):363-364.