汪東遠(yuǎn)，王瑤，陳思帆，田娟

（貴州省化工研究院，貴州貴陽550002）

分析測試

土壤中甲醛含量檢測方法的選用分析

汪東遠(yuǎn)，王瑤*，陳思帆，田娟

（貴州省化工研究院，貴州貴陽550002）

論述了在土壤中脲甲醛分解后可能產(chǎn)生的甲醛的提取和測定方法，經(jīng)過比較，確定在今后分析中采用水蒸氣蒸餾提取土壤中的甲醛，然后用乙酰丙酮分光光度法進(jìn)行測定。

脲甲醛；水蒸氣蒸餾；分光光度法

脲甲醛（UF）是在一定條件下由尿素和甲醛縮合而成，是一種典型的長效緩釋氮肥，具有良好的緩釋性能和物理性能，能夠促進(jìn)形成土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，改良土壤通透性[1]，可以達(dá)到一次施肥滿足農(nóng)作物整個生長周期對養(yǎng)分的需求，還能減少對土壤、地下水和河流湖泊等環(huán)境的危害，目前在我國有著較快的發(fā)展。

甲醛是一種重要的有機(jī)原料，廣泛應(yīng)用于塑料、燃料等工業(yè)，35%～40%的甲醛水溶液福爾馬林，在生物防腐殺菌方面有著大量的應(yīng)用。同時，甲醛又是一種強(qiáng)毒性物質(zhì)[2]，進(jìn)入人體后會嚴(yán)重影響人們的身體健康，世界衛(wèi)生組織（WHO）將甲醛確定為致癌和致畸物質(zhì)，在我國也被列在有毒化學(xué)品控制名單中。

目前，我國對脲甲醛的研制技術(shù)還不成熟，對脲甲醛的緩釋機(jī)理研究還不深入，脲甲醛在加熱條件下可以釋放尿素和甲醛，但在土壤環(huán)境中脲甲醛釋放機(jī)理尚不明確，所以，施用脲甲醛肥料后土壤中甲醛的提取和檢測尤為重要。

1 土壤中甲醛提取方法

由于土壤潮濕和具有的通透性的理化性狀，甲醛釋放后大部分會存在于土壤中，土壤中的甲醛會被植物吸收，另有少部分甲醛釋放到空氣中，由于土壤中復(fù)雜的組成環(huán)境，以下對甲醛的提取方法進(jìn)行探討。

1.1 浸泡法

室溫浸泡法是將土壤樣品放入容量瓶中，加入一定溶液放置，一定時間后進(jìn)行過濾測定的方法。浸泡法簡單、操作容易。朱易[3]等采用浸泡法測定煙熏肉中甲醛含量，發(fā)現(xiàn)浸泡法測得樣品回收率極低，浸泡法適用于對測量結(jié)果要求不是很高的實(shí)驗(yàn)。楊俊衡[4]將土壤溶于水和乙腈極性溶劑中，在浸泡過程中加入超聲破輔助提取，用高效液相法很好地測定了土壤中甲醛含量。

1.2 蒸餾法

蒸餾法是利用甲醛易揮發(fā)的性質(zhì)，將土壤與水混合，浸泡后在磷酸介質(zhì)中將甲醛加熱蒸餾出來的方法。蒸餾法一般有直接加熱蒸餾和水蒸氣蒸餾。

1.2.1 直接蒸餾法

直接蒸餾是將混合物直接加熱將甲醛提取出來的方法，直接蒸餾裝置簡單、操作方便。但在直接蒸餾過程中，溫度不宜控制，溫度過高容易產(chǎn)生爆沸，高溫易使土壤中有機(jī)質(zhì)分解進(jìn)入到甲醛蒸餾液中，干擾實(shí)驗(yàn)測定。

1.2.2 水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾相對安全、方便、易控，在混合物中通入水蒸氣可有效降低內(nèi)部溫度，避免土壤中有機(jī)質(zhì)分解，減少雜質(zhì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾，并且用水蒸氣蒸餾法提取甲醛回收率較高，可以有效地提高測定結(jié)果準(zhǔn)確性。鄧豐[5]比較了水蒸氣蒸餾和直接蒸餾法對測定甲醛結(jié)果的影響，發(fā)現(xiàn)水蒸氣蒸餾有更高的加標(biāo)回收率和精確度。

2 測定方法分析

2.1 色譜法

色譜法測定甲醛原理主要是甲醛通過衍生轉(zhuǎn)化為氣相或者液相可分析的化合物。色譜法具有很高的分離效能，不易受樣品基質(zhì)和試劑顏色的干擾。

2.1.1 氣相色譜法

氣相色譜法是對不易揮發(fā)的有機(jī)物進(jìn)行分析與分離的色譜技術(shù)，氣相色譜法測定甲醛可直接進(jìn)樣，無需富集。McClenny等[6]用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）聯(lián)用方法代替單純的氣相色譜，用碳和分子篩結(jié)合吸附分析醛類化合物，得出檢出限為6.5×10-4mg/m3。氣相色譜法有分離度好，檢出限低等優(yōu)點(diǎn)。

2.1.2 高效液相色譜法

高效液相色譜法是根據(jù)甲醛與2，4-二硝基苯肼（DNPH）反應(yīng)生成腙，在356～365 nm紫外下進(jìn)行高效液相色譜測定。高效液相法可以很好地提高檢測的靈敏度和準(zhǔn)確度，可以很好地排除雜質(zhì)對測定結(jié)果的干擾，適合分析低濃度樣品，但分析成本太高，前處理較為復(fù)雜。

2.2 分光光度法

分光光度法測定甲醛的原理為利用甲醛與一定試劑反應(yīng)，生成有色化合物，利用分光光度計測定其吸光度，進(jìn)而進(jìn)行定量分析的方法。分光光度法一般包括酚試劑法、變色酸法和乙酰丙酮法等。

2.2.1 酚試劑分光光度法

酚試劑法是利用甲醛與酚試劑（MBTH）反應(yīng)生成嗪，嗪在酸性溶液中被高鐵離子氧化形成藍(lán)綠色化合物，然后根據(jù)顏色進(jìn)行定量分析的方法。酚試劑法靈敏度為2.8μg，檢出限為0.056 μg/mL，當(dāng)甲醛含量為0.3μg/mL時，重復(fù)測定變異系數(shù)為3%，回收率在93%～101%之間。

2.2.2 變色酸分光光度法

變色酸法測定甲醛是利用甲醛在濃硫酸溶液中與變色酸形成紫色化合物，然后在一定吸光度下測定其吸光度的方法，變色酸法檢出限為0.1 mg/L，但顯色時間較長，沸水中需要20 min以上才可顯色完全。

2.2.3 乙酰丙酮分光光度法

乙酰丙酮法是甲醛在過量銨鹽存在下，以乙酰丙酮生成黃色化合物，在414 nm吸收波長處測定其吸光度的方法。該方法在沸水中顯色時間在10 min以內(nèi)，顯色后可以穩(wěn)定3 h，測量結(jié)果檢出限為0.05 mg/L，測定范圍為0.20～3.20 mg/ L。當(dāng)甲醛含量為0.35 mL/L時，平均回收率為98.5%。

3 結(jié)論

在土壤中的甲醛提取中，水蒸氣蒸餾有很高的回收率和穩(wěn)定性，且裝置簡單。分光光度法相比色譜法設(shè)備簡單、方便，成本低廉，測定結(jié)果保持了很高的準(zhǔn)確性，沒有復(fù)雜的前處理過程，完全可以滿足實(shí)驗(yàn)要求，而乙酰丙酮分光光度法，具有更好的靈敏度和穩(wěn)定性。所以在以后土壤甲醛含量分析中選用水蒸氣蒸餾提取甲醛，然后用乙酰丙酮分光光度法測定其含量的方法。

[1]馬福波，陳文興，田娟，等.富含有機(jī)質(zhì)脲甲醛緩釋肥的生產(chǎn)技術(shù)[J].山東化工，2015，44（14）:133.

[2]華紅慧，岳振峰，鄭衛(wèi)平，等.乙酰丙酮分光光度法檢測菌菇類及水產(chǎn)品中甲醛含量的研究[J].食品科學(xué)，2007，28（4）:273-276.

[3]朱易，彭增起，芮露明，等.煙熏肉制品中甲醛含量的測定[J].食品科學(xué)，2012，33（14）:171-174.

[4]楊俊衡.高效液相色譜法測定土壤中甲醛的含量[J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報，2008，30（1）:76-78.

[5]鄧豐.分光光度法測定水產(chǎn)品中甲醛含量處理方法的探討[J].廣東化工，2015，42（24）：147-148.

[6]McClenny W A，Oliver K，Jacumin H H，et al．Ambient level volatile organic compound（VOC）monitoring using solid adsorbents-recent US EPA studies[J].Journal of Environmental Monitoring，2002，4（5）:695-705.

Selection of An Analysis Method for Produced Formaldehyde in Soil

WANG Dong-yuan，WANG Yao*，CHEN Si-fan，TIAN Juan
（Guizhou Research Institute of Chemical Industry，Guiyang，Guizhou 550002，China）

The extract and measuring methods of possible produced formaldehyde by urea formaldehyde in soil were discussed.According to the stated methods，water vapor distillation and acetylacetone spectrophotometric method were selected to analyze the formaldehyde in soil in the near future.

urea-formaldehyde；water vapor distillation；spectrophotometry

1006-4184（2017）4-0045-03

2016-11-19

汪東遠(yuǎn)（1987-），男，碩士，主要研究方向?yàn)樾滦铜h(huán)保肥料的研發(fā)及推廣應(yīng)用。

*通訊作者：王瑤，E-mail：18285115230@163.com。