AHMT分光光度法制备甲醛标准曲线实例分析
2023-10-30董梅琴
董梅琴
(昆山求正工程质量检测有限公司,江苏 苏州 215300)
1 AHMT 分光光度法检测的必要性和甲醛标准曲线在AHMT 分光光度法中的重要性
1.1 AHMT 分光光度法检测的必要性
为预防和控制民用建筑工程中主体材料和装饰装修材料产生的室内环境污染,《建筑环境通用规范》(GB 55016—2021)强制规定工程竣工验收时,必须进行室内环境污染物浓度检测,该标准对甲醛浓度的限量要求做了非常严格的规定。《民用建筑工程室内环境污染控制标准》(GB 50325—2020)规定民用建筑工程室内空气中甲醛检测方法,应符合现行国家标准规定的AHMT 分光光度法。AHMT 分光光度法无论从样品保质期还是抗干扰能力,都是目前检测甲醛的首选方法。
1.2 甲醛标准曲线在AHMT 分光光度法中的重要性
认真研读《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》(GB/T 16129—1995)的所有检测过程就知道最重要的环节是制备甲醛标准曲线,需要提前配制好所有的相关溶液,先在各标准色列管中分别加入标准溶液和吸收溶液,再在其中分别加入三种显色剂,以水做参比,测定各管吸光度。然后以甲醛含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,最后计算回归线的斜率,以斜率的倒数作为样品测定的计算因子。
2 用AHMT 分光光度法制备甲醛标准曲线的实例分析
2.1 容量仪器的洗涤
制备甲醛标准曲线需要用到很多烧杯、移液管、容量瓶、试剂瓶和具塞比色管等容量仪器,很多检测人员为了方便,直接使用买回未清洁或已有未洗净的容量仪器。开始这样操作,配置好甲醛吸收液和甲醛标准溶液后直接用移液管移入比色管中,加显色剂后测吸光度,以甲醛含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,结果见表1 和图1。
表1 容量仪器未清洗干净得出的甲醛含量与吸光度对照表
图1 容量仪器未清洗干净得出的标准曲线图
由图1 可以看出,标准曲线的拟合度达不到要求,通过分析,在检测过程中发现移液管、容量瓶以及具塞比色管等容量仪器均有挂液,用不干净的容量仪器进行试验,不会获得准确的结果。因此,使用容量仪器前必须仔细洗涤,一般附着在仪器上的污物有尘土、可溶物质、不溶物质和油污等,根据不同情况可用不同方法清洗。先用毛刷刷洗所用的具塞比色管、烧杯、滴管、移液管、试剂瓶、具塞容量瓶上附着的尘土和不溶物,用自来水冲洗这些容量仪器上可溶于水的物质,然后用肥皂洗去除油污或者其他有机物质,再用自来水冲洗,最后用蒸馏水清洗所有的容量仪器,并观察是否有挂液,针对刷洗不方便或者仍有油污和通过以上方法清洗仍有挂液的容量仪器,采用洗液(铬酸洗液)洗涤。通常按以下方法进行配置:称取10g 工业品重铬酸钾置于30mL 水中加热溶解,放冷后缓缓加入170mL 工业浓硫酸,边加边用玻璃棒搅拌,配好冷却后放入试剂瓶中备用。注意铬酸洗液具有很强的腐蚀性,会灼烧皮肤和腐蚀衣物,一旦洒上,须立即用水冲洗。同时戴好口罩和塑料手套进行操作。要时刻铭记实验室安全。用铬酸洗液清洁容量仪器后,将仪器用自来水冲干净后,用蒸馏水清洗,铬酸洗液原液可以循环使用,如果发现颜色变成绿色,说明其中重铬酸钾已还原为硫酸铬,洗液已经不再具有去污能力,如果再使用就要重新配置。将所有相关的容量仪器洗干净后,按照标准要求以甲醛含量为横坐标,吸光度为纵坐标,重新制备绘制标准曲线,结果见表2 和图2。
表2 容量仪器清洗干净后得出的甲醛含量与吸光度对照表
图2 容量仪器清洗干净后得出的标准曲线图
由图2 可知,该标准曲线结果较理想,与其他试验相比,制备甲醛标准曲线的过程比较烦琐,所以检测人员要有足够的耐心,清洗容量仪器是开始试验前至关重要的一步。容量仪器的清洁度直接影响试验结果的准确性和精密度[1],因此必须重视容量仪器的洗涤工作,这是制备甲醛标准溶液前提条件,否则,后续的工作无论多么细心都很难得到理想的甲醛标准结果。
2.2 溶液的配制
AHMT 分光光度法制备甲醛标准曲线涉及的溶液配制比较多,不同于酚试剂分光光度法制备甲醛标准曲线只需要配置一种吸收液和一种显色剂,按部就班地按照标准《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》(GB/T 16129—1995)进行配制,现在甲醛标准溶液是购买有证甲醛标准溶液进行稀释,不需要单独配制和标定甲醛标准贮备溶液。所有的吸收液、甲醛标准溶液以及三种显色剂都配制好后,直接用移液管移入比色管中,加显色剂后测吸光度,以甲醛含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,结果见表3 和图3。
表3 未正确配制溶液得出的甲醛含量与吸光度对照表
图3 未正确配制溶液得出的标准曲线图
如图3所示,甲醛的标准曲线结果很不理想,排除其他的影响因素[2],发现在试验过程中出现以下问题:1)在制备1.5%高碘酸钾溶液的过程中,严格按照标准《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》(GB/T 16129—1995)中的要求,称取1.5g 高碘酸钾溶于0.2mol/L 氢氧化钾溶液中,并稀释至100mL,在水浴上加热溶解后备用。但这样操作后,发现冷却后溶液凹液面明显低于100mL 刻度线。2)在试验过程中用比色皿测量溶液分光光度时发现比色皿里有很多小气泡。
于是按这个思路解决这2 个问题,当配制1.5%高碘酸钾溶液时,先将溶液放置在设置90℃水浴锅上充分溶解,待冷却后再用蒸馏水定容至100mL。按照标准在各管中加入0.3mL1.5%高碘酸钾溶液后,一定要充分振摇,然后松开具塞比色管的管盖,要保证所有具塞比色管里面的气泡全部消失,才可以用比色皿测吸光度。然后继续按照标准要求,以甲醛含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,结果见表4 和图4。
表4 正确配制溶液得出的甲醛含量与吸光度对照表
图4 正确配制溶液得出的标准曲线图
通过分析和改进,得到满意的甲醛的标准曲线。通过试验发现,虽然是按照标准操作,但是在试验过程中也要注意各种细节,因为在标准上通常不会标注这些细节,研究人员需要细心以及反复试验,才会得到想要的结果。
2.3 移液管正确选择的重要性
在做AHMT 分光光度法甲醛标准曲线的过程中,标准溶液和吸收液都需要用移液管量取不同的体积。为提高精确度,在移取标准溶液的过程中使用4 根刻度移液管,0.1mL的标准溶液用0.1mL 的刻度移液管,0.2mL 和0.4mL 的标准溶液用0.5mL 的刻度移液管,0.8mL 的标准溶液用1.0mL 的刻度移液管,1.2mL 和1.6mL 的标准溶液用2.0mL 的刻度移液管,吸收液只用2mL 的刻度移液管。所有容量仪器洗干净,准备工作做好,但绘制的标准曲线并不尽人意,考虑是在移取标准溶液时使用的刻度移液管太多,本意是想提高精确性,结果反而使体积的误差变大。于是标准溶液改用2.0mL的刻度移液管,其他的准备工作照旧,重新绘制的标准曲线如图5所示。
图5 正确选择移液管得出的标准曲线图
由图5 可知,这次的甲醛标准曲线制备是成功的,所以在量取溶液体积的过程中选择合适的刻度移液管也很重要,减少了移液管的数量,反而缩小了体积的移取误差[3]。
2.4 其他相关建议
AHMT 分光光度法制备甲醛标准曲线所用的水和试剂均应满足标准要求,所用试剂均要求为分析纯,所用水均要求为蒸馏水。有保存期限的也必须按照规定执行,例如0.5%AHMT 溶液,要求置于棕色瓶中,可保存半年,超过半年就要重新配置。甲醛标准曲线在溶液重新配制和溶液到保存期限均需要重新制备。
AHMT 分光光度法制备甲醛标准曲线在配制溶液时需要称量的试剂比较多,所以要平稳放置称量的天平,提前用砝码校核,保证天平的精度满足要求。同时每次称量之前要检查气泡是否在圆圈内,如果偏离圆圈要调整好。预热后开始称量,特别是液体和固体药品混加时,例如吸收液中要求称量1g 三乙醇胺,0.25g 偏重亚硫酸钠和0.25g 乙二胺四乙酸二钠溶于水中并稀释至1000mL。因为三乙醇胺是黏性很大的液体状态,所以建议用移液枪配制一次性塑料滴管加入称量烧杯中,然后再逐一加入另外两种固体药品。因为称量准确度对 AHMT 分光光度法制备甲醛标准曲线的成功也是不容忽视的一个环节,所以称量要尽量准确、细心。
《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》(GB/T 16129—1995)中要求在具塞比色管中分别加入甲醛标准溶液和吸收液,然后在各管中加入氢氧化钾溶液和AHMT 溶液,盖上管塞,轻轻颠倒混匀三次,放置20min,加入高碘酸钾溶液,充分振摇,放置5min,然后就可以测各比色管吸光度。标准上对加入显色剂后的放置时间分别做了相应的规定,没有提到放置的环境温度。根据平时的工作经验,夏天的室内温度过高,而冬天相反又太低,所以为了保证溶液充分反应,一般室内尽量保证温度在20℃~25℃,建议夏天和冬天开空调进行试验比较稳妥。
《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》(GB/T 16129—1995)要求在550nm 下,用10mm 比色皿,以水作参比,用分光光度计测定各管溶液的吸光度。同样厚度比色皿之间的透射率相差应小于0.5%,比色皿放置的位置应使其透光面垂直于光束方向。指纹、油腻或器壁上其他沉积物都会影响其投射性,因此,应注意保持比色皿的光洁。分光光度计要保持水平,防止不必要的振动,以防影响光学系统,使用前提前开机预热一下,不要频繁开关机,不然会缩短仪器寿命。要严格按照仪器使用说明书操作,从低浓度到高浓度进行测量,当发现仪器工作稳定性差,漂移大,应及时查找原因,待仪器稳定以后再继续使用。
3 结语
除了民用建筑工程竣工验收时要求必须检测室内空气中的甲醛,很多家庭装修好以后也会委托专业检测机构对室内进行甲醛检测,特别是有老人、孕妇和儿童的家庭尤为重视,甲醛浓度检测合格以后才放心入住。省市主管部门为了监督和考察各检测机构的室内环境检测能力,甲醛考核是必不可少的能力验证活动,这些都要使用AHMT 分光光度法,而制备甲醛标准曲线是最关键的一个环节,也是最难的一个步骤。只有顺利把甲醛标准曲线做成功,才可以证明检测人员的操作水平以及各个环节都处于可控状态,也直接影响最终的甲醛质量浓度。所以在制备甲醛标准曲线整个过程中,每个环节的操作需要非常认真。因此,应重视AHMT 分光光度法制备标准曲线的工作,顺利圆满地完成,得到一个准确无误的甲醛浓度,然后将它的浓度控制在安全的范围内,大家都有一个健康放心的居住和工作环境。