a聚乙烯醇缩甲醛胶的制备、游离甲醛的测定及消除

应用化学综合实验

聚乙烯醇缩甲醛胶的制备、 游离甲醛的消除与测定

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一．实验目的

了解常见胶粘剂聚乙烯醇缩甲醛的制备方法；了解甲醛的危害，掌握分析甲醛的方法；通过查资料确定消除甲醛的药品，并通过实验测定除甲醛的效果，确定实验方案，提高设计实验的能力。 二．实验原理

聚乙烯醇缩甲醛是以聚乙烯醇为主要原料和甲醛在浓盐酸催化作用下、经缩醛化反应而制成的。反应式如下：

聚乙烯醇是水溶性高聚物、用甲醛进行部分缩醛化处理，随缩醛度的增加、其水溶性下降。 本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛，即胶水。反应过程必须控较低的缩醛度、使产物保持水溶性。若反应过于激烈，会造成局部高缩醛度，导致不溶物的生成，影响立品质量，因此在反应过程中，严格控制催化剂的用量、原料配比、反应温度、反应时间、搅拌速度等因素。

（1）由于H2O2可以和甲醛作用生成水和二氧化碳，所以本实验用H2O2做消除剂与尿素作

对比，反应方程为：2H2O2+CH2O=CO2+3H2O

（2）甲醛的分析方法——乙酰丙酮分光光度法。甲醛吸收于水中，在铵盐存在下，与乙酰丙酮作用，生成换色的3,5-二乙酰基-1,4-二氢卢剔啶，根据颜色深浅，用分光光度法测定。 酚大于甲醛1500倍，乙醛大于甲醛300倍时，不干扰测定。

本方法检出限为0.25μg/5ml，当采样体积为30L时，最低检出浓度为0.008mg/m3。

(一) 实验药品与仪器

1) 样品的制备

药品：聚乙烯醇PVA1799；甲醛36%~38%，工业纯：盐酸：30%，化学纯：NaOH：40%，化学纯:尿素（U）:分析纯

仪器:恒温水槽、温度计、搅拌器、精密PH试纸1-3、广泛PH试纸。 2) 甲醛的分析

仪器：大型气泡吸收管10ml、空气采样器，流量0-1ml、具塞比色管10ml、分光光度计。

药品：聚乙烯醇缩甲醛胶、H2O2、尿素、乙酰丙酮、甲醛标准液。 (二) 实验步骤 1. 样品的制备

根据表中的配方的量的要求准备好药品，并按下述步骤进行操作 表1 聚乙烯醇缩甲醛胶的配方

药品名称 规格 质量/g PVA 1799 10 HCHO 36%~38% 6 HCl 30% 0.8 NaOH 40% 0.6 尿素或甲醛消除剂 分析纯 0.6 H2O 蒸馏水 120

1) 将水加入300ml烧杯中，然后滴加盐酸调节pH至1.5~1.7,再加入PVA升温 2) 在89°C并不断搅拌下，PVA全部溶解，一次性加入盐酸，是温度保持在89°C，反应

45min

3) 快速降温至50~60°C，并用30%NaOH调节pH值为8~9。

4) 一半胶保温在60°C，加0.6g尿素搅拌20min，另一半胶在相同的条件下加入甲醛消

除剂H2O2

5) 降温至40°C，按照甲醛的分析方法进行采样。步骤见甲醛的分析方法。

对比H2O2与尿素对甲醛的处理结果，分析两者消除甲醛的差别。 2. 甲醛的分析方法——乙酰丙酮分光光度法 1) 采样

用一个内装5.0ml水及1.0ml乙酰丙酮溶液的气泡吸收管，以0.5L/min的流量，采气15L，即30min。

2) 标准曲线的绘制。取8支10ml比色管，按表2配制标准色列。

各管混合均匀后，在40°C下放置30min，使其显色完全后，在波长414nm处，用1cm比色皿，以水为参比，测定吸光度。以吸光度对甲醛含量（μg）绘制标准曲线。 表2 甲醛标准色列

管号 1 2 3 4 5 6 7 8 水/ml 5.00 4.90 4.80 4.60 4.40 4.00 3.00 2.00 乙酰丙酮液/ml 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 甲醛标准溶液/ml 0 0.10 0.20 0.40 0.60 1.00 2.00 3.00 甲醛含量/μg 0 0.50 1.00 2.00 3.00 5.00 10.00 15.00 3) 样品测定。

4) 采样后，将样品溶液移入比色皿中，以下操作同标准曲线绘制。

(三) 数据处理

根据分光光度计的结果，将数据填入下表 表3

管号 1 2 3 4 5 6 7 8 水/ml 5.00 4.90 4.80 4.60 4.40 4.00 3.00 2.00 乙酰丙酮液/ml 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 甲醛标准溶液/ml 0 0.10 0.20 0.40 0.60 1.00 2.00 3.00 甲醛含量/μg 0 0.50 1.00 2.00 3.00 5.00 10.00 15.00 吸光度A 0.203 0.316 0.393 0.672 0.911 1.340 2.274 3.090 样品的数据：用5ml 过氧化氢处理后的样品吸光度为0.630，用0.6g尿素处理后吸光度为0.939