室內(nèi)空氣中甲醛濃度檢測方法的比較

朱明華張寧凡河南省安陽市建筑工程質(zhì)量檢測中心站（455000）

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室內(nèi)空氣中甲醛濃度檢測方法的比較

朱明華張寧凡
河南省安陽市建筑工程質(zhì)量檢測中心站（455000）

摘要:我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定室內(nèi)空氣中甲醛濃度的檢測方法有很多，主要有氣相色譜法、液相色譜紫外法、極譜法、AHMT分光光度法、酚試劑分光光度法、乙酞丙酮分光光度法、變色酸比色法、鹽酸副玫瑰苯胺比色法等，還有現(xiàn)場快速測定儀。這里結(jié)合工作實踐，從儀器分析法和化學(xué)分析法對室內(nèi)空氣中甲醛濃度的檢測進(jìn)行了比較分析。

關(guān)鍵詞:室內(nèi)空氣；甲醛濃度；檢測方法

甲醛（HCHO）是一種無色,具有強(qiáng)烈刺激性氣味，易溶于水的氣體。甲醛是一種原生質(zhì)毒物，能使細(xì)胞質(zhì)的蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆凝固；還是一種可疑潛在性的致癌物質(zhì)。接觸甲醛的人常引起呼吸道疾病、鼻炎癌、結(jié)腸癌、月經(jīng)紊亂、白血病、智力和記憶力下降等，對兒童、孕婦和老人危害尤為嚴(yán)重。甲醛是合成脲醛膠的重要原料，脲醛膠是生產(chǎn)室內(nèi)裝飾裝修材料的主要黏合劑。裝飾裝修是室內(nèi)甲醛污染的主要來源。室內(nèi)裝飾裝修材料中游離甲醛的釋放期可達(dá)15年，因此，室內(nèi)裝飾裝修必須選用符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（GB 50325-2010）的材料。裝修后應(yīng)對室內(nèi)空氣進(jìn)行甲醛的檢測，甲醛濃度符合國家標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)規(guī)定才能入住。我國對各種民用建筑工程室內(nèi)空氣中的甲醛濃度均作了規(guī)定[1]，I類建筑室內(nèi)空氣中甲醛濃度不大于0.08 mg/m3，II類建筑室內(nèi)空氣中的甲醛濃度不大于0.10 mg/m3。目前室內(nèi)空氣中甲醛濃度的檢測方法很多，如氣相色譜法、液相色譜紫外檢測法、極譜法、酚試劑分光光度法、AHMT分光光度法、乙酞丙酮分光光度法、變色酸比色法、品紅亞硫酸法、鹽酸副玫瑰苯胺比色法、現(xiàn)場快速測定法等。

1儀器分析法

1.1氣相色譜法

氣相色譜法是根據(jù)空氣中甲醛在酸性條件下吸附在涂有2，4-二硝基苯肼（2，4-DNPH）的6201擔(dān)體上，生成穩(wěn)定的甲醛腙，用二硫化碳洗脫后，經(jīng)OV-色譜柱分離，用氫焰離子化檢測器測定，以保留時間定性，峰高（峰面積）定量；氣相色譜法檢出限為0.01 μg/mL（進(jìn)樣品洗脫液5 μL）[2]。若以0.5 L/min流量采氣50 L時，檢出限濃度為0.01 mg/m3，氣相色譜法測定范圍為0.02～1 mg/m3。氣相色譜法具有選擇性好、干擾因素小特點，也適用于脂肪族其他醛，與酚試劑比色法一起作為國家標(biāo)準(zhǔn)分析方法（GB/T 18204.2-2014），缺點是存在衍生物同分異構(gòu)體的問題，對分析人員的要求較高。

1.2液相色譜紫外檢測法

液相色譜紫外檢測法（HPLC-UV）的原理是空氣中醛酮類化合物在酸性條件下與吸附劑表面涂的2，4-二硝基苯脫反應(yīng)生成腙而被保留。然后用二硫化碳洗脫，經(jīng)高效液相色譜分離，紫外吸收檢測器檢測[2]。液相色譜紫外檢測法能將低碳數(shù)醛酮分離測定，適用于空氣中低碳數(shù)醛酮共存時的分別測定。高效液相色譜進(jìn)樣10 μL，檢出限0.02 μg/mL。采樣50 L空氣，檢出限0.02 mg/m3。

1.3極譜法

極譜電極過程是個比較完善的控制電極電位的電解過程，極譜定量分析的依據(jù)是極限擴(kuò)散電流與被測離子的濃度成正比[3]。

1.4現(xiàn)場快速測定儀

為適應(yīng)室內(nèi)空氣甲醛現(xiàn)場快速檢測的要求，目前已研制開發(fā)出不少甲醛快速測定儀。這此儀器可直接在現(xiàn)場測定甲醛濃度，當(dāng)場顯示，操作方便，適用于室內(nèi)和公共場所空氣中甲醛濃度的現(xiàn)場測定，也適用于環(huán)境測試艙法測定木質(zhì)板材中的甲醛釋放量。

2化學(xué)分析法

2.1酚試劑分光光度法

酚試劑分光光度法的原理是空氣中的甲醛與酚試劑反應(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，根據(jù)顏色深淺，比色定量。

用5 mL樣品溶液，酚試劑分光光度法測定范圍為0.1～1.5 μg。采樣體積為10 L時，可測濃度范圍為0.01～0.15 mg/m3，酚試劑分光光度法檢出限為0.056 μg/5 mL。酚試劑分光光度法靈敏度為5 mL吸收液中含有0.2 μg甲醛應(yīng)有0.079±0.012吸光度[3]；當(dāng)采樣10 L時，最低檢出濃度為0.01 mg/m3。20 μg酚、20 μg乙醛以及二氯化氮對酚試劑分光光度法無干擾。二氧化硫共存時，會使甲醛的測定結(jié)果偏低?？蓪鈽酉韧ㄟ^硫酸錳濾紙過濾，加以排除。2.2 AHMT分光光度法

AHMT分光光度法的原理是空氣中的甲醛與4-氨基-3-聯(lián)氯-5-疏基-1，2，4-三氮雜茂在堿性條件下縮合，然后經(jīng)高碘酸鉀氧化成6-疏基-5-三氮雜茂[4，3-b]-s-四氮雜苯紫紅色化合物，其色澤深淺與甲醛含量成正比。

將樣品溶液吸入比色管中，用分光光度計在550 nm波長下測定吸光度，從而計算出空氣中甲醛濃度。AHMT分光光度法在室溫下就能顯色,且選擇性高，SO32-和NO2-共存時不干擾甲醛的測定。其他醛類如乙醛、丙醛、正丁醛、丙烯醛及苯甲醛等也對AHMT分光光度法無干擾。醇類如甲醇、乙醇、正丁醇等對AHMT分光光度法也無干擾。若采樣流量為1 L/min，采樣體積為20 L，則測定濃度范圍為0.01～0.16 mg/m3。AHMT分光光度法檢出限0.13 μg/mL，當(dāng)采氣體積為20 L時，最低檢出濃度為0.032 mg/m3。

2.3乙酰丙酮分光光度法

乙酰丙酮分光光度法的原理是甲醛氣體經(jīng)水吸收后，在pH=6的乙酸-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，在波長413 nm處測定吸光度。

在采樣體積為40 L時，乙酰丙酮分光光度法測定范圍為0.025～0.5 mg/m3，最低檢出濃度為0.013 mg/m3；乙酰丙酮分光光度法檢出限為0.25 μg/5 mL。酚<15 mg、乙醛<3 mg時不干擾甲醛的測定。乙酰丙酮分光光度法具有操作簡易、重現(xiàn)性好、穩(wěn)定性好、誤差小、干擾少等優(yōu)點，缺點是生成穩(wěn)定的有色物質(zhì)約需60 min的誘導(dǎo)期。此外，在含SO2的環(huán)境中對甲醛的測定有影響，可使用NaHSO3作為保護(hù)劑加以消除。

2.4變色酸比色法

變色酸比色法的原理是甲醛在濃硫酸溶液中與變色酸作用形成紫色化合物。當(dāng)乙醛在0.7 mg時不干擾甲醛的測定，量大時，溶液發(fā)黃。乙烯、丙烯10倍于甲醛量時會產(chǎn)生5%～10%的負(fù)誤差[4]。當(dāng)酚含量為2 μg以上時使甲醛的測定結(jié)果偏低。變色酸比色法具有顯色穩(wěn)定、操作簡便、快速靈敏的優(yōu)點，缺點是在濃硫酸介質(zhì)中進(jìn)行，不易掌握，且共存的酚、醛類、烯類化合物及NO2等對甲醛的測定呈正干擾或負(fù)干擾。

2.5品紅亞硫酸法

品紅亞硫酸法在1866年由希夫氏提出。品紅與亞硫酸作用生成無色的希夫試劑，再與醛作用生成紫紅色化合物，加硫酸后生成藍(lán)色化合物，能將甲醛與別的醛類區(qū)分開來，其他醛類和酚不干擾甲醛的測定。品紅亞硫酸法具有簡便、靈敏等優(yōu)點，缺點是褪色快，易受溫度的影響，使用了有毒的汞試劑，而且生色化合物需要至少60 min才能達(dá)到穩(wěn)定的吸收。

2.6鹽酸副玫瑰苯胺比色法[5]

鹽酸副玫瑰苯胺比色法的原理是甲醛與二氯亞硫酸汞鈉及鹽酸副玫瑰苯胺作用生成紫紅色，比色定量。該方法步驟簡單，重現(xiàn)性好，顯色液的穩(wěn)定時間較長。

3結(jié)語

檢測室內(nèi)空氣中甲醛濃度的現(xiàn)場快速測定儀，可直接在現(xiàn)場檢測,對空氣污染狀況進(jìn)行實時監(jiān)測，近年來獲得了廣泛的應(yīng)用。與化學(xué)法相比，現(xiàn)場快速測定儀更簡單，但目前生產(chǎn)的便攜式儀器盡管檢測方便、快捷，但是缺乏相關(guān)規(guī)范的操作規(guī)程，缺乏計量部門的校準(zhǔn)方法和檢定標(biāo)準(zhǔn)。普通用戶若只是想了解室內(nèi)空氣中甲醛的污染狀況而不需要出檢測報告的情況下，可以使用便攜式儀器，而不必考慮是否有校準(zhǔn)方法和檢定標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn):

[1] GB 50325- 2010,民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范(2013版)[S].

[2]黎瑞敏.室內(nèi)空氣中甲醛測定方法的比較[J].黑龍江環(huán)境通報,2012,04:78- 81.

[3]劉苗苗.室內(nèi)空氣中甲醛測定方法的比較分析[J].中國化工貿(mào)易,2014,13:202.

[4]汪海波,姚國峰.室內(nèi)空氣中甲醛測定方法的比較[J].安徽化工,2011,03:77- 78.

[5]謝星云,高忠.鹽酸副玫瑰苯胺比色法測定作業(yè)場所空氣中的甲醛[J].中國職業(yè)醫(yī)學(xué),1999,26:35- 36.