專利名稱：定性檢測(cè)水溶液中甲醛的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用離子選擇電極快速定性檢測(cè)水溶液中甲醛的方法。
甲醛在常溫常壓下呈氣體狀態(tài)，具有強(qiáng)烈的刺激氣味。是一種有著廣泛工業(yè)用途的化工原料。其40％的水溶液俗稱福爾馬林，常被用作防腐劑和消毒劑。甲醛是一種對(duì)人有毒害作用的物質(zhì)，攝入少量就會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害，美國(guó)有關(guān)部門的研究還證實(shí)了甲醛是一種致癌的物質(zhì)。近幾年來(lái)一些不法商販為了達(dá)到降低保鮮成本的目的，用甲醛溶液來(lái)浸泡水發(fā)產(chǎn)品，從而不用或少用冰箱。由于甲醛沒(méi)有顏色，在低濃度時(shí)也沒(méi)有氣味，因此集貿(mào)市場(chǎng)的管理人員沒(méi)有辦法來(lái)監(jiān)管市售的水發(fā)產(chǎn)品是否摻有甲醛。只能和衛(wèi)生防疫部門配合采取突擊抽查的形式對(duì)此加以管理，由于傳統(tǒng)檢測(cè)甲醛方法的一些固有特點(diǎn)以及多職能部門之間相互協(xié)調(diào)的問(wèn)題，使得這種管理方式的效率不高，不能遏制住不法商販向水發(fā)產(chǎn)品中添加甲醛的行為。在這種情況下，往水產(chǎn)品中摻加甲醛的現(xiàn)象在全國(guó)蔓延開來(lái)，因此集貿(mào)市場(chǎng)的管理者需要一種簡(jiǎn)便快速的手段來(lái)檢測(cè)食品中是否摻有甲醛。
甲醛的檢測(cè)方法分為定性和定量?jī)纱箢?，定量的方法包括分光光度比色法，極譜法等，這些方法具有靈敏度、準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，但是這些方法操作復(fù)雜，所需時(shí)間長(zhǎng)，需要較多的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和受過(guò)訓(xùn)練的專業(yè)人員，因此不適合用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。定性的方法主要有希夫(Schiff)試劑法、銀鏡反應(yīng)法、班氏試劑法(銅離子反應(yīng))等，這些方法雖然較定量方法更適合于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，但是仍然有不盡人意之處，如要一些易碎的玻璃儀器，有的方法需要加熱，靈敏度不高，有的檢測(cè)試劑保存期短，需隨用隨配，對(duì)結(jié)果的判斷易受主觀因素的影響等。
本發(fā)明的目的在于提供一種適合用于現(xiàn)場(chǎng)快速定性檢測(cè)水溶液中甲醛的方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的依據(jù)一摩爾的甲醛在水溶液中可以和一摩爾的亞硫酸鈉發(fā)生加成反應(yīng)生成一摩爾的氫氧化鈉的原理，先用配有氫離子選擇電極和參比電極的離子計(jì)測(cè)量待測(cè)溶液中的氫離子濃度，然后將待測(cè)溶液和N1摩爾的亞硫酸鈉混合，如果待測(cè)溶液中含有甲醛，就會(huì)和亞硫酸鈉發(fā)生加成反應(yīng)，生成氫氧化鈉，氫氧化鈉的生成會(huì)改變待測(cè)溶液中氫離子的濃度，再用離子計(jì)測(cè)量混合液中氫離子的濃度，和第一次的測(cè)量值做比較，即可以判斷待測(cè)溶液中是否含有甲醛。這里提到的N1值是和待測(cè)溶液的體積以及要求本發(fā)明提供的技術(shù)方案檢測(cè)出何種濃度的甲醛有關(guān)。亞硫酸鈉以溶液的形式和待測(cè)溶液混合較好。由于本發(fā)明是通過(guò)比較待測(cè)溶液和亞硫酸鈉混合前后氫離子濃度的變化來(lái)判斷待測(cè)溶液中是否含有甲醛的，離子計(jì)兩次測(cè)量時(shí)所顯示的毫伏數(shù)的差值是用作判斷的依據(jù)，測(cè)量待測(cè)溶液中甲醛含量的多少不是本發(fā)明的目的，因此離子計(jì)及相應(yīng)的離子選擇電極的校正工作在本發(fā)明中可以忽略。亞硫酸鈉是一種強(qiáng)堿弱酸鹽，溶于水中之后會(huì)發(fā)生水解導(dǎo)致其溶液中氫離子濃度小于氫氧根離子濃度，所以在理論上待測(cè)溶液和亞硫酸鈉混合后，即使待測(cè)溶液中沒(méi)有甲醛也會(huì)改變待測(cè)溶液中氫離子的濃度，因此必須排除亞硫酸鈉水解對(duì)本發(fā)明所提出的技術(shù)方案的干擾。低摩爾濃度的亞硫酸鈉水溶液和相同摩爾濃度的氫氧化鈉水溶液相比，其pH值要低很多，根據(jù)這一特點(diǎn)，控制和待測(cè)溶液混合的亞硫酸鈉的量，使其水解效應(yīng)造成待測(cè)溶液中氫離子濃度變化值很小，以至于離子計(jì)不能測(cè)量出這一變化值，那么亞硫酸鈉在水溶液中水解效應(yīng)對(duì)本發(fā)明所提出的技術(shù)方案的干擾就可以被排除。排除亞硫酸鈉水解影響的第二種方法是，首先用離子計(jì)測(cè)量待測(cè)溶液中氫離子的濃度，記下此時(shí)離子計(jì)上所顯示的毫伏值A(chǔ)，把待測(cè)溶液分成均等的兩份，第一份中和N2摩爾的亞硫酸鈉混合，用離子計(jì)測(cè)量其中氫離子的濃度，記下離子計(jì)上顯示的毫伏值B1，第二份和N2摩爾的氫氧化鈉(或者是氫氧化鉀)混合，記下離子計(jì)上顯示的毫伏值B2，在N2是一個(gè)適當(dāng)?shù)闹档那闆r下，如果A和B1之間的差值大于B1和B2之間的差值，那么就可以判斷該待測(cè)溶液中含有甲醛，反之則沒(méi)有。這里提到的N2值是和待測(cè)溶液的體積以及要求本發(fā)明提出的技術(shù)方案檢測(cè)出何種濃度的甲醛有關(guān)的。
根據(jù)一摩爾的甲醛可以和一摩爾的鹽酸羥胺發(fā)生反應(yīng)生成一摩爾的氯化氫的原理，先用配有氫離子選擇電極和參比電極的離子計(jì)測(cè)量待測(cè)溶液中的氫離子濃度，然后和鹽酸羥胺混合，如果待測(cè)溶液中含有甲醛，就會(huì)和鹽酸羥胺發(fā)生反應(yīng)，生成氯化氫，氯化氫的生成會(huì)改變待測(cè)溶液中氫離子的濃度，再用離子計(jì)測(cè)量待測(cè)溶液與鹽酸羥胺混合后溶液的氫離子的濃度，和第一次的測(cè)量值做比較，即可以判斷待測(cè)溶液中是否含有甲醛。
根據(jù)六摩爾的甲醛可以和四摩爾的銨根離子發(fā)生反應(yīng)生成四摩爾的氫根離子的原理，先用配有氫離子選擇電極和參比電極的離子計(jì)測(cè)量待測(cè)溶液中的氫離子濃度，然后和銨根離子混合，如果待測(cè)溶液中含有甲醛，就會(huì)和銨根離子發(fā)生反應(yīng)，生成氫根離子，氫根離子的生成會(huì)改變待測(cè)溶液中氫離子的濃度，再用離子計(jì)測(cè)量待測(cè)溶液與銨根離子混合后溶液的氫離子的濃度，和第一次的測(cè)量值做比較，即可以判斷待測(cè)溶液中是否含有甲醛。
依據(jù)同樣的思路，也可以用氨氣敏電極和離子計(jì)配合相應(yīng)的檢測(cè)試劑完成檢測(cè)甲醛的工作。簡(jiǎn)述如下根據(jù)六摩爾的甲醛可以和四摩爾的銨根離子發(fā)生反應(yīng)生成四摩爾的六亞甲基四胺的原理，先用離子計(jì)和氨氣敏電極測(cè)量含有銨離子的檢測(cè)試劑中的氨含量，然后把待測(cè)溶液和檢測(cè)試劑混合，再用離子計(jì)和氨氣敏電極測(cè)量混合液中的氨含量，比較兩次測(cè)量值的差異來(lái)判斷待測(cè)溶液中是否含有甲醛。
離子計(jì)、參比電極和銅離子選擇電極、碘離子選擇電極、銀離子選擇電極各自配合相應(yīng)的檢測(cè)試劑按照相同的思路都可以完成快速定性檢測(cè)甲醛的任務(wù)。
本發(fā)明較好的技術(shù)方案可以是用亞硫酸鈉溶液作為檢測(cè)試劑，用離子計(jì)和集成了參比電極的氫離子選擇電極作為檢測(cè)儀器。
本發(fā)明的積極效果在于和傳統(tǒng)的甲醛定性檢測(cè)方法相比，不要求比色管等易碎的玻璃儀器，不要求加熱，不要求現(xiàn)場(chǎng)配制試劑，以直觀的離子計(jì)讀數(shù)差值作為判斷依據(jù)，避免了人為主觀因素的干擾。適合于沒(méi)有受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的人員現(xiàn)場(chǎng)使用。
本發(fā)明的實(shí)施例如下實(shí)施例1選用精密度為±10mV，分辨率為10mV的離子計(jì)，氫離子選擇電極選用復(fù)合pH電極，檢測(cè)試劑用濃度為2％的亞硫酸鈉溶液，用容器取100毫升的待溶液，用離子計(jì)測(cè)量待測(cè)溶液，記住離子計(jì)顯示的毫伏值，加入亞硫酸鈉溶液4滴到待測(cè)溶液中，再用離子計(jì)測(cè)量加入檢測(cè)試劑后的待測(cè)溶液，若第二次測(cè)得的毫伏數(shù)大于第一次值20毫伏以上，即可以判斷待測(cè)溶液中含有甲醛。這個(gè)方案可以對(duì)甲醛含量大于5個(gè)PPM的溶液進(jìn)行快速定性檢測(cè)。
實(shí)施例2選用精密度為±1mV，分辨率為1mV的離子計(jì)，氫離子選擇電極選用復(fù)合pH電極，檢測(cè)試劑用濃度為0.5％的亞硫酸鈉溶液，用容器取100毫升的待測(cè)溶液，用離子計(jì)測(cè)量待測(cè)溶液，記住離子計(jì)顯示的毫伏值，加入亞硫酸鈉溶液2滴到待測(cè)溶液中，再用離子計(jì)測(cè)量加入檢測(cè)試劑后的待測(cè)溶液，若第二次測(cè)得的毫伏數(shù)大于第一次值2毫伏以上，即可以判斷待測(cè)溶液中含有甲醛。這個(gè)方案可以對(duì)甲醛含量大于1個(gè)PPM的溶液進(jìn)行快速定性檢測(cè)。
權(quán)利要求
1.一種定性檢測(cè)水溶液中甲醛的方法，其特征在于，它是先用離子計(jì)來(lái)測(cè)量被測(cè)溶液中氫離子的濃度，然后把待測(cè)溶液和檢測(cè)試劑混合，再用離子計(jì)測(cè)量混合后的溶液中的氫離子濃度，通過(guò)比較兩次測(cè)量值之間的差別來(lái)達(dá)到定性檢測(cè)水溶液中甲醛的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測(cè)試劑，其特征在于，它的有效成份是亞硫酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離子計(jì)，其特征在于，它是配有氫離子選擇電極和參比電極的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定性檢測(cè)水溶液中甲醛的方法，它是用離子計(jì)和離子選擇電極測(cè)量待測(cè)溶液和相應(yīng)的能和甲醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的檢測(cè)試劑混合前后特定的離子濃度的變化來(lái)判斷待測(cè)溶液中是否含有甲醛。同傳統(tǒng)的甲醛定性檢測(cè)方法相比具有靈敏度高，對(duì)結(jié)果的判斷不易受主觀因素影響，適合未受過(guò)專業(yè)訓(xùn)練的人員現(xiàn)場(chǎng)快速定性檢測(cè)水溶液中是否含有甲醛。
文檔編號(hào)G01N27/333GK1458520SQ02117749
公開日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月16日
發(fā)明者潘惇 申請(qǐng)人:潘惇