2種室內(nèi)空氣甲醛檢測(cè)方法的分析研究

羅磊 梁碩 曾詩(shī)穎

摘要 [目的]驗(yàn)證光電光度法測(cè)試室內(nèi)甲醛濃度的可信度。[方法]采用光電光度法與電化學(xué)傳感器法2種不同原理的甲醛檢測(cè)儀檢測(cè)同一室內(nèi)空氣中甲醛濃度。[結(jié)果]電化學(xué)法測(cè)得甲醛濃度為0.229 mg/m3，光電光度法測(cè)得甲醛濃度為0.216 mg/m3，相對(duì)誤差5.68%。光電光度法甲醛檢測(cè)儀最佳檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)為40 min，該時(shí)段內(nèi)傳感器不僅可與甲醛充分接觸達(dá)到飽和并反映出室內(nèi)甲醛的真實(shí)濃度，也能夠充分顯示甲醛濃度的變化趨勢(shì)。[結(jié)論]結(jié)果為甲醛治理提供了數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞 甲醛；光電光度法；電化學(xué)傳感器法

中圖分類號(hào)：TQ612.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2018）03-030-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2018.03.012

Abstract [Objective] The aim was to verify the reliability of indoor concentration of formaldehyde by photoelectric spectrophotometry. [Method] Formaldehyde detectors with two different principles of photoelectric spectrophotometry and electrochemical sensor method were used to detect the formaldehyde concentration in the same indoor air. [Result] The formaldehyde concentration of 0.229 mg/m3 was measured by electrochemical method. The concentration of formaldehyde was 0.216 mg/m3 measured by photoelectric spectrophotometry and the relative error was 5.68%. The optimal detection time of the photoelectric spectrophotometry formaldehyde detector was 40 min. During this period，the sensor could not only be in full contact with formaldehyde to reach saturation and reflect the true concentration of indoor formaldehyde，but also could fully show the change trend of formaldehyde concentration. [Conclusion] The results provided data support for the formaldehyde treatment.

Key words Formaldehyde； Photoelectric spectrophotometry； Electrochemical sensor method

作為住宅室內(nèi)裝修和建筑材料釋放到室內(nèi)空氣中的主要污染物，甲醛主要來(lái)源于室內(nèi)裝修材料、膠合板、地板、粘合劑、油漆、家具等，可經(jīng)呼吸道和皮膚等途徑進(jìn)入人體而產(chǎn)生刺激性，使人產(chǎn)生頭痛、眩暈、上呼吸道刺激、眼部刺激、過(guò)敏性皮炎等癥狀。較高質(zhì)量濃度的甲醛對(duì)人體神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、肺和肝臟等均會(huì)產(chǎn)生毒害作用，長(zhǎng)期接觸甲醛還可能導(dǎo)致白血病的發(fā)生，因此治理室內(nèi)甲醛污染十分必要[1]。

目前，室內(nèi)甲醛檢測(cè)方法主要有AHMT、酚試劑、乙酰丙酮分光光度法、氣相色譜法、電化學(xué)傳感器法、光電光度法等。前幾種方法存在儀器設(shè)備復(fù)雜、采樣時(shí)間長(zhǎng)、分析繁瑣等問(wèn)題。鑒此，文中采用電化學(xué)傳感器法驗(yàn)證了光電光度法便攜式甲醛檢測(cè)儀器對(duì)室內(nèi)甲醛快速檢測(cè)的有效性、準(zhǔn)確性及靈敏性，以期對(duì)開(kāi)展裝修住宅內(nèi)環(huán)境污染防治研究提供參考。

1 儀器設(shè)備

1.1 材料

1.1.1 儀器 FM 801多模式甲醛檢測(cè)儀，F(xiàn)ormaldemeder htv甲醛檢測(cè)儀，Testo608 H2型溫濕度計(jì)，甲醛校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)管，酚醛過(guò)濾管。

1.1.2 原理

（1）FM 801多模式甲醛檢測(cè)儀。根據(jù)光電光度法原理[2]，甲醛氣體通過(guò)檢測(cè)單元時(shí)，檢測(cè)單元中浸有發(fā)色劑的紙因化學(xué)反應(yīng)其顏色由白色變成黃色，變色的程度所引起反射光強(qiáng)度的變化與甲醛濃度呈函數(shù)關(guān)系，根據(jù)反射光強(qiáng)度變化率測(cè)定甲醛的濃度。

（2）Formaldemeder htv甲醛檢測(cè)儀。根據(jù)電化學(xué)傳感器法甲醛氣體通過(guò)內(nèi)置微型泵抽入的樣氣通過(guò)電化學(xué)傳感器，受擴(kuò)散和吸收控制的甲醛氣體分子在適當(dāng)?shù)碾姌O電壓下發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生的擴(kuò)散電流與空氣中甲醛的濃度成正比。使用標(biāo)準(zhǔn)管進(jìn)行校準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 采樣布點(diǎn) 裝修住宅布點(diǎn)和空氣采樣參照中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T167-2004）進(jìn)行，并視實(shí)際情況作部分調(diào)整。甲醛檢測(cè)在裝修居室門(mén)窗關(guān)閉12 h 后進(jìn)行，采樣點(diǎn)相對(duì)高度 0.5～1.5 m，離墻壁距離大于 0.5 m，離門(mén)窗距離大于1 m 。選取客廳室內(nèi)功能區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，室內(nèi)面積為98 m2，根據(jù)采樣布點(diǎn)原則[3]，布設(shè)3個(gè)（組）采樣點(diǎn)位。房間密閉12 h后，室內(nèi)環(huán)境溫度26.4℃，相對(duì)濕度57.6%。為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)具有對(duì)比性，2種甲醛檢測(cè)儀測(cè)試場(chǎng)所為房間客廳[4]，共測(cè)試3組數(shù)據(jù)，每組數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)1 h。

1.2.2 FM-801多模式甲醛檢測(cè)儀測(cè)定方法 采樣前打開(kāi)傳感器盒讓傳感器適應(yīng)環(huán)境溫度，將溫濕度計(jì)放在環(huán)境中10～15 min，記錄室內(nèi)環(huán)境溫度、濕度。待主機(jī)適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境后對(duì)傳感器進(jìn)行檢查，插入主機(jī)當(dāng)其顯示一切正常開(kāi)始檢測(cè)。在檢測(cè)前進(jìn)行60 min的“預(yù)先暴露程序”以實(shí)現(xiàn)其精確性能。該儀器的檢出范圍為12.5～1 250.0 μg/m3，分辨率1 ppb。

1.2.3 Formaldemeder htv甲醛檢測(cè)儀測(cè)定方法 采樣前把標(biāo)準(zhǔn)管放在室內(nèi)適應(yīng)環(huán)境溫度平衡1 h，將溫濕度計(jì)放在環(huán)境中10～15 min，記錄室內(nèi)環(huán)境溫、濕度。待標(biāo)準(zhǔn)管適應(yīng)室內(nèi)環(huán)境后對(duì)主機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)，以室外環(huán)境空氣作為背景值。當(dāng)室溫26.4℃、相對(duì)濕度為57.6%時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)管上甲醛對(duì)應(yīng)濃度為3.15 ppm（4.22 mg/m3），每一組甲醛校準(zhǔn)值測(cè)試1 min。從表1校準(zhǔn)結(jié)果可以看出，第1、2、3組甲醛濃度分別在3.83～4.15、3.87～4.10、3.97～4.22 mg/m3之間，相對(duì)偏差分別為4.88%、3.88%、3.28%，均小于5%。該儀器的檢出范圍為0～13.4 mg/m3，分辨率0.01 ppm。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析 FM 801多模式甲醛儀測(cè)試開(kāi)始之后每隔10 min讀取1次測(cè)試值。同時(shí)使用Formaldemeder htv甲醛檢測(cè)儀測(cè)試甲醛濃度，每一分鐘測(cè)試一數(shù)值。甲醛濃度按下式計(jì)算：

2 結(jié)果與分析

從表2可以看出，甲醛濃度超出標(biāo)準(zhǔn)[5]1.0～1.5倍。在室內(nèi)條件變化幅度較小的條件下，使用電化學(xué)法Formaldemeder htv甲醛檢測(cè)儀所檢測(cè)的數(shù)值較穩(wěn)定，3組甲醛濃度均值在0.219～0.243 mg/m3之間，RSD均小于5%，滿足儀器檢測(cè)性能要求。

從表3可以看出，使用光電光度法FM 801多模式甲醛檢測(cè)儀測(cè)得的3組數(shù)據(jù)中，第1組數(shù)據(jù)在0～30 min之內(nèi)，甲醛累計(jì)濃度逐漸升高；第40、50、60 min時(shí)測(cè)得甲醛濃度在0.214～0.219 mg/m3之間，變化不大，僅相差0.005 mg/m3。電化學(xué)法Formaldemeder htv甲醛檢測(cè)儀測(cè)得的第1組數(shù)據(jù)均值（1 h平均值）為0.229 mg/m3，與FM 801法相差0.012 mg/m3，相對(duì)誤差5.24%；第2組檢測(cè)數(shù)據(jù)相差0.014 mg/m3，相對(duì)誤差6.33%；第3組檢測(cè)數(shù)據(jù)相差0.016 mg/m3，相對(duì)誤差6.69%。

由圖1可以看出，電化學(xué)法Formaldemeder htv甲醛檢測(cè)儀測(cè)得3組數(shù)據(jù)加權(quán)值在0.227～0.231mg/m3之間，隨時(shí)間變化曲線基本呈直線。光電光度法FM 801多模式甲醛檢測(cè)儀測(cè)得3組數(shù)據(jù)加權(quán)值在第10 min時(shí)為0.043 mg/m3，第20 min時(shí)為0.085 mg/m3，第30 min時(shí)為0.158 mg/m3曲線呈上升趨勢(shì)，在第40 min時(shí)達(dá)到最高值0.217 mg/m3，隨后數(shù)值變化趨于穩(wěn)定。前者與后者平均值分別為0.229和0.216 mg/m3，相對(duì)誤差5.68%。

3 結(jié)論與討論

（1）在相同室內(nèi)條件下電化學(xué)法甲醛檢測(cè)儀測(cè)得甲醛濃度為0.229 mg/m3，光電光度法甲醛檢測(cè)儀測(cè)得甲醛濃度為0.216 mg/m3，相對(duì)誤差5.68%。由此可以驗(yàn)證光電光度法測(cè)試室內(nèi)甲醛濃度的準(zhǔn)確度和可信度。

（2）光電光度法FM 801多模式甲醛檢測(cè)儀最佳檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)為40 min。時(shí)間少于40 min，測(cè)得甲醛濃度偏低；多于40 min測(cè)得甲醛濃度已飽和，則數(shù)值變化不大。該段時(shí)間內(nèi)甲醛既能與傳感器充分接觸達(dá)到飽和反映出室內(nèi)甲醛真實(shí)濃度，也能夠充分說(shuō)明室內(nèi)甲醛濃度的變化趨勢(shì)，為甲醛治理提供數(shù)據(jù)支持依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯：劉赟