工业糠醛检测方法的研究

摘 要：该文对工业糠醛检测方法进行了研究。着重阐述了盐酸羟胺肟化法（国标法）、气相色谱法、电位滴定法、紫外分光光度法测定糠醛的原理以及优缺点。

关键词：糠醛 检测 研究

中图分类号：O69 文献标识码：A 文章编号：1674-098（2014）04（b）-0022-01

糠醛又名呋喃甲醛，目前已报道的糠醛含量分析方法有巴比妥酸重量法、溴化物-溴酸盐法[1]、高效液相色谱法[2]、紫外分光光度法[3]、盐酸羟胺肟化法、气相色谱法[4]以及电位滴定法[5]等，根据国标法GB/T 1926.1-2009要求盐酸羟胺肟化法为仲裁方法。然而通过糠醛厂对同批次成品采用不同化验方法得出的化验结果来看，不同的方法准确度有很大区别。随着经济的发展，商户对糠醛含量的要求越来越高，为了适应这一需要本文对糠醛厂常用的几种检测方法进行了比较，以期能够对糠醛含量检测做出一些指导。

1 盐酸羟胺肟化法

盐酸羟胺肟化法是一种常用的检测羰基化合物的方法，此法测定糠醛的基本原理为：在室温条件下使糠醛与盐酸羟胺反应，放出盐酸，在以溴酚蓝为指示剂的条件下，用NaOH标准溶液进行滴定，通过消耗NaOH的量计算糠醛含量；其反应方程式见图1：

此法虽为国标法，符合常量分析要求，较为通用，但是通过研究发现此法存在着很大的不足之处。

首先此法测得的糠醛含量是样品中所有羰基化合物的总和，其次此法并不能测得样品中其他物质的种类与含量。最重要的是，糠醛自身并不稳定，储存一段时间后能够发生自身氧化缩合反应，变为较深的棕褐色，此时颜色终点难以判断，这样就导致化验员在滴定终点进行比色时掺入了很大的主观因素。

在时间上，除了需要配置盐酸羟胺乙醇溶液外，糠醛产品需要使用0.25 mol/L的NaOH标准溶液进行样品滴定，而在标准溶液配制过程中将会浪费较多的时间。在分析过程为了使盐酸羟胺与糠醛能够充分的反应，将盐酸羟胺乙醇溶液加入样品中后需等待15 min。通过以上叙述每次检测将会耗费大量的时间，现实情况也正是如此。

实验所用药品试剂也将会对实验结果造成很大的影响。一般在生产过程中所用的NaOH在标定完成后，放入试剂瓶中储存，以便以后使用。如果保存不当NaOH溶液与空气接触将会导致氢氧化钠浓度降低，经过试验配制好的NaOH溶液在10 d时间内浓度会降低0.5%～1%，并且溶液中水分的蒸发也会导致其浓度发生改变。

胡世文、张丙观等[6]前辈对盐酸羟胺肟化法测定糠醛所需注意的一些细节已经做出了大量讨论，在实际化验时我们可以从中得到一些启发。

2 电位滴定法

电位滴定法原理是在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法，进行滴定时，被测溶液中插入一个参比电极，一个指示电极组成工作电池。随着滴定剂的加入，由于发生化学反应，被测离子浓度不断变化，指示电极的电位也相应地变化。通过测量工作电池电动势的变化，可确定滴定终点。通常来说电位滴定具有简单、快速、干扰小等优点。

根据生产经验来看，传统盐酸羟胺肟化法在对颜色较浅糠醛样品进行时有较高的准确性；但是实际上，所生产的糠醛需要积累到一定量后才能销售，此时糠醛由于部分自身氧化导致颜色较深，导致滴定突跃不明显终点难以分辨。电位滴定法避免了样品颜色对检测的影响，化验人员能够直观的读取出滴定过程中溶液pH的变化，从而终止滴定。

3 气相色谱法

在国标法中气相色谱法被列为参考方法，并给出了一系列参数。此法原理为：混合物各组分在固液两相之间进行多次分配，分配系数不同的各组分在固定相中滞留时间长短不同，从而按照不同的顺序从固定相中流出。目前，很多厂家均采用这一方法进行糠醛含量检测，尽管在采购上来说气相色谱仪价格较为昂贵，但其优点是很明显的：分析速度快，分析样品用量少，并且不受样品颜色深浅影响，并能测出工业糠醛中各组分的相对含量，谱图直观，这对生产中实时检测糠醛生产情况有重要指导意义。

然而通过多次实验比较，采用气相色谱法得到的糠醛含量均比国标法盐酸羟胺肟化法得到的结果要高。可知糠醛主峰上有一未分开的峰，研究表明此峰为乙酰呋喃，虽然其分子结构与5-甲基糠醛相同，但其沸点、密度、折光率等物理性质与糠醛及其相似，故其在毛细管填充柱中不能与糠醛分开导致化验结果偏高。为了解决此现象，谢萍[7]对化验所用的毛细管柱进行了优化，采用Hp-20 m、10 m×0.53 mm大口径石英毛细管柱能够有效的将糠醛与乙酰呋喃分离，检验灵敏高。另外糠醛样品中存在的无机离子和水分在FID检测器上无反应，所以导致归一化结果偏高。

4 紫外分光光度法

分光光度法测定物质含量的理论依据为朗伯-比尔定律，即：当一束平行光通过单一均匀的、非散射的吸光物质溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。比色皿厚度固定，则溶液的吸光度与浓度之间有简单的线性关系。

近年来，关于紫外分光光度法测定糠醛含量的报导很多。杨凤梧、李世伟[8]根据醋酸苯胺与糠醛作用缩合成红色化合物的特征，在λ=518 nm处比色测定炼油废水中糠醛含量；张玉霞、石君辉等在λ=272 nm处对白酒中的糠醛进行了检测。糠醛在λ=272 nm处紫外吸收，其Abs与浓度C成正比，在进行分析时不需要添加任何显色剂，同时，无机酸、有机酸及酯类对吸光度值均无影响。

但是，与盐酸羟胺肟化法缺点一致，当工业糠醛久置后其颜色后逐渐加深，这就对检测结果准确性造成了较大的影响。

5 结语

盐酸羟胺肟化法（国标法）与紫外分光光度法适用于颜色较浅的糠醛样品分析，当样品自身氧化导致颜色较深时，用此方法会导致很大误差。

气相色谱法检测速度较快，具有很强的实时检测性，然而在使用气相色谱仪进行糠醛前，需要选择分析效果较好的毛细填充柱来减小乙酰呋喃呋喃的影响。

参考文献

[1] 贾眉，王宗力.三种化学分析法测定糠醛含量试验[J].林产化学与工业，1981（3）：36-43.

[2] 马利花，刘英.高效液相色谱测定变压器油糠醛含量的方法及其影响因素[J].油与燃料，2012，27（5）：55-59.

[3] 张玉霞，石君辉.紫外分光光度法测定白酒中糠醛的含量[J].信阳师范学院学报，2002（1）：56-57.

[4] 陈建华，刘梅君.气相色谱法分析工业糠醛[M].林产化学与工业，1991：41-46.

[5] 刘俊峰，易平贵.电位滴定法快速测定糠醛[J].湘潭矿业学院学报，1999，14（1）：50-53.

[6] 胡世文，李海蓉.影响糠醛含量测定的几个因素[J].林化科技通讯，1981（5）：10-17.

[7] 谢萍.大口径毛细管柱气相色谱法测定工业糠醛含量[J].分析测试学报1995，14（3）：54-57.

[8] 杨凤梧，李世伟.废水中糠醛的比色测定[J].环境科学，1992（6）：80-83.