摘 要:隨著人們生活質(zhì)量和水平的不斷提高,百姓購房,居室裝飾裝修已成為消費熱點。但有些裝飾裝修材料的有害物質(zhì)沒有得到有效控制,各類人造板制造家具以及合成紡織品中含有大量長期發(fā)散嚴重危害人體健康的有毒氣體,主要有甲醛、苯、氨、氡、揮發(fā)性有機化合物(TVOC)等。其中作為室內(nèi)環(huán)境主要污染物之一的甲醛,具有較高的毒性,在我國有毒化學品優(yōu)先控制名單上甲醛高居第二位,已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織確定為致癌和致畸形物質(zhì),是公認的變態(tài)反應(yīng)源,也是潛在的強致突變物之一。甲醛具有強烈刺激性的揮發(fā)性的有機化合物,它對人的眼睛、鼻子、呼吸道有刺激作用,低濃度的甲醛可以使皮膚過敏。因此,研究和探索既準確可靠,又簡便易行的空氣中甲醛含量分析方法是當前環(huán)境監(jiān)測面臨的主要問題。
關(guān)鍵詞:室內(nèi)空氣;甲醛;測定方法
1 甲醛的來源
甲醛,化學分子式HCHO,分子量:30.03,是一種無色,有強烈刺激性氣味的有毒氣體。易溶于水、醇和醚。熔點-92℃,沸點21℃,在常溫下是氣態(tài),通常以水溶液形式出現(xiàn)。35%-40%的甲醛水溶液稱為福爾馬林,有凝固蛋白質(zhì)的作用,具有防腐性能,常作為浸漬標本的溶液。
在日常生活中經(jīng)常用作室內(nèi)裝飾的膠合板、細木工板、中密度纖維板和刨花板等人造板材中含有甲醛。因為甲醛具有較強的粘合性,還具有加強板材的硬度及防蟲、防腐的功能,所以用來合成多種粘合劑如:脲醛樹脂,三聚氰甲醛,胺基甲醛樹酯等。含有甲醛成分并有可能向外界散發(fā)的其他各種裝飾建筑材料,比如用脲醛泡沫樹酯作為隔熱材料的預制板、貼墻布、貼墻紙等。目前生產(chǎn)人造板使用的膠粘劑以甲醛為主要成分的脲醛樹脂,板材中殘留的和未參與反應(yīng)的甲醛會逐漸向周圍環(huán)境釋放,是形成室內(nèi)空氣中甲醛的主體,裝修材料及新的組合家具是造成甲醛污染的主要來源。
2 甲醛的常用檢測方法
甲醛的化學性質(zhì)十分活潑,因此,可采用多種定量分析方法測定甲醛。在《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》(GB/T18883-2002)以AHMT比色法、酚試劑比色法、乙酰丙酮比色法和氣相色譜法作為甲醛的測定方法,由于色普法因費用昂貴,樣品處理時間長,受儀器數(shù)量限制延誤分析時間等原因而不作為首先方法。下面比較三種方法優(yōu)缺點:
乙酰丙酮分光光度法(GB/T15516-1995),采樣體積為0.5~10.0L時,最低檢出濃度為0.5mg/m3,當采樣體積為30L時,最低檢出限濃度可達到0.008mg/m3。在甲醛低濃度的檢測時,應(yīng)以0.3或0.5L/min流量采集樣品;中等濃度測定時,以0.3L/min流量采集樣品最佳,高濃度測定時,以0.5或0.8L/min流量為宜。采集樣品時間可以用10min代替45min的測定結(jié)果。高濃度甲醛測定時應(yīng)用裝50ml吸收液的大型多孔玻板吸收管采集樣品;中、低濃度甲醛測定均可用裝10ml吸收液的U型多孔玻板吸收管代替大型玻板吸收瓶。本方法檢測濃度范圍對測定室內(nèi)外空氣中本底及低濃度甲醛是能夠滿足標準要求。
酚試劑法(GB/T18204.26-2000),本方法檢出限為0.1μg/5ml,當采樣體積為10L時,最低檢出濃度為0.01mg/m3。測定濃度范圍為0.01~0.15mg/m3,較適合測定微量甲醛。酚試劑法的靈敏度較高,約為乙酰丙酮法的6.5倍,檢出限和測定下限也較乙酰丙酮法低。
分光光度法(AHMT 法),4-氨基-3-聯(lián)氨-5-硫基-1,2,4-三氮雜茂比色法,本方法選擇性高,其他醛類如乙醛、丙醛、正丁醛、丙烯醛及苯甲醛等對其無干擾,醇類如甲醇、乙醇、正丁醇等對本法也無干擾。最佳顯色時間為2~8min;樣品在0~4℃條件下保存4d對測定無影響。AHMT法與酚試劑法作比較,酚試劑法更為簡便,靈敏度更高。
3 試驗應(yīng)用
大量實驗證明:酚試劑分光光度法靈敏度高,但選擇性較差;AHMT 分光光度法由于測試成本太高,難以被普通市民接受;而乙酰丙酮分光光度法,以其較好的選擇性,操作簡單,費用合理,而被廣泛采用。下面著重介紹用乙酰丙酮分光光度法測定空氣中的甲醛含量。
3.1 實驗原理:甲醛氣體經(jīng)水吸收后,在pH=6的乙酸一乙酸銨緩沖溶液中,與乙酰丙酮作用,在沸水浴條件下, 迅速生成穩(wěn)定的黃色化合物, 其顏色深度與含量成正比,在波長處413nm處測定。
3.2 實驗儀器與試劑:大氣采樣器、多孔玻板吸收瓶(管)(50ml、100ml)、25ml比色皿、F7230分光光度計,甲醛溶液、乙酸丙酮溶液、乙酸銨、冰乙酸。
3.3 檢測
3.3.1 樣品的采集
用一內(nèi)裝10ml 吸收液的氣泡吸收管,以流量(Qr)為0.5L/min 的流速,采氣時間(n)為20min,同時記錄氣溫、大氣壓,計算采樣體積Vm=Qr×n,并根據(jù)公式(1)準確計算實際采樣體積。
3.3.2 標準曲線的繪制
由于室內(nèi)空氣中甲醛濃度一般低于工業(yè)污染源排放濃度,為減少測定誤差,使大多數(shù)樣品的吸光值位于標準曲線的中間部分,繪制中低濃度區(qū)域標準曲線。取7支25ml具塞比色管,按表1配置標準色列。用水稀釋定容至10.0ml刻線,加0.25%乙酰丙酮溶液2.0ml,混勻,置于沸水浴加熱3min,取出,冷卻至室溫,用1cm比色皿,以水為參比,于波長413nm處測定吸光度。將測得吸光度Aa值扣除試劑空白(零濃度)吸光度Ab值,得到校準吸光度y值,以校準吸光度y為縱坐標,甲醛含量x(μg)為橫坐標,繪制標準曲線及回歸方程:y=0.2881x+0.0052(即y=bx+a a=0.0052,b=0.2881)
3.3.3樣品的測定
將吸收后的樣品溶液移入50ml容量瓶中,用水稀釋定容至50ml刻線,取5ml試樣于25ml比色管,用水定容至10.0ml刻度線,按照繪制校準曲線進行光度測定。在樣品測定的同時,用現(xiàn)場未采樣的空白吸收管的吸收液作樣品空白,同時測定。樣品測得的吸光值應(yīng)減去樣品空白的吸光值后,再用回歸方程計算。
3.3.4結(jié)果表示
(1)試樣中甲醛吸光度y=Aa-Ab
(2)甲醛含量x(μg)=(y-a)/b×V1/V2
(3)甲醛濃度(mg/m3)c=x/Vnd
3.3.5 精密度和準確度
經(jīng)過實驗室分析甲醛2.96mg/L和3.55mg/L的兩個統(tǒng)一樣品,重復性標準偏差為0.035mg/L和0.028mg/L,重復性相對偏差為1.2%和0.79%,再現(xiàn)性標準偏差為0.068mg/L和0.13mg/L,再現(xiàn)性相對偏差為2.3%和3.6%,加標回收率為100.3%~100.8%。
3.3.6 結(jié)論
我國規(guī)定:室內(nèi)環(huán)境甲醛濃度應(yīng)低于0.08mg/m3(8h平均)。在實際檢測發(fā)現(xiàn)室內(nèi)甲醛濃度一般在0.04~0.49mg/m3之間,乙酰丙酮法測定空氣中甲醛濃度的方法檢出限為0.02mg/m3,能滿足測試要求。采樣儀經(jīng)校正后再采樣,樣品的加標回收率可達80%以上。因此,該方法測定空氣中甲醛是科學可行的。
作者簡介:徐占婧,本科學歷,天津市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督寶坻檢測中心,從事室內(nèi)空氣檢測工作。