室内空气中甲醛测定方法分析

近年来随着我国社会主义建设事业的迅猛发展,以及人们生活水平的迅速提高,百姓购房,居室装饰装修已成为消费热点。但有些装饰装修材料的有害物质没有得到有效控制。即给室内空气带来了一定的污染。而甲醛是室内空气中重要污染物,毒性较大,具有潜在致癌性,甲醛来源于建筑材料、砖瓦、混凝土、板材、石材、保温材料、涂料、粘结剂。其中室内装修材料粘合剂是甲醛的主要来源,尤以所用人造板为甚。甲醛是一种具有强烈刺激性的挥发性的有机化合物,它对人的眼睛、鼻子、呼吸道有刺激作用,低浓度的甲醛可以使皮肤过敏。引起咳嗽、失眠、恶心、头痛等症状。儿童易发生气喘病。甚至致突变、致癌,甲醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物之一。这些都严重影响了人们的正常生活和工作。由此可见,我们应该知道室内空气中甲醛的测定方法并了解如何控制污染,保证我们能够健康的工作生活。

1.甲醛的来源和危害

甲醛(化学分子式HCHO,分子量:30.03,是一种无色,有强烈刺激性气味的气体。易溶于水、醇醚。甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。其40%的水溶液称为福尔马林,此溶液沸点为19℃。故在室温时极易挥发,随着温度的上升挥发速度加快。

1.1甲醛的来源

在日常生活中经常用作室内装饰的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材中含有甲醛。因为甲醛具有较强的粘合性,还具有加强板材的硬度及防虫、防腐的功能,所以用来合成多种粘合剂如:脲醛树脂,三聚氰甲醛,胺基甲醛树酯,酚醛树脂。含有甲醛成分并有可能向外界散发的其他各种装饰建筑材料,比如用脲醛泡沫树酯作为隔热材料的预制板、贴墙布、贴墙纸、化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等。目前生产人造板使用的胶粘剂以甲醛为主要成分的脲醛树脂,板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放,是形成室内空气中甲醛的主体,装修材料及新的组合家具是造成甲醛污染的主要来源。

1.2甲醛的危害

甲醛为较高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。室内甲醛对人体健康的危害可归纳为刺激作用,毒性作用和致癌作用。

甲醛对人体的刺激作用主要表现为对眼睛,皮肤,粘膜的刺激作用,引起眼痛,流泪,皮炎等症状。长期接触低剂量甲醛,可引起慢性呼吸道疾病,可引起鼻咽癌,结肠癌,脑瘤,细胞核的基因突变,DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复,可引起新生儿染色体异常,白血病,也可引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中,儿童和孕妇对甲醛尤为敏感,危害也就更大。

甲醛对人体的毒性作用主要是对眼部,呼吸系统,肺功能,神经系统功能和免疫系统具有毒性作用。

甲醛对人体的致癌作用是因甲醛是一种较强的致突变,致癌物质,是引起肿瘤死亡的危险因素之一,动物实验多次证明甲醛既是致癌剂又是促癌剂。更多的报道显示暴露甲醛中的人群肿瘤死亡率显著高于非暴露的人群。

因此对于室内甲醛的污染检测有着较强的现实意义,室内环境空气中甲醛的测定方法主要有:酚试剂分光光度法,气相色谱法,电化学法,传感器法。

2.酚试剂分光光度法

酚试剂法,即甲醛与酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被铁离子氧化成蓝色,室温下经15分钟后显色,然后比色定量。酚试剂法操作简便,灵敏度高,检出限为0.02mg/L,较适合测定微量甲醛测定。酚试剂的稳定性较差,显色剂在4℃冰箱内可以保存3d,本法多用于室内空气中对甲醛的检测。

2.1酚试剂分光光度法的原理

空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物,最大吸收波长为630nm。根据颜色深浅,比色定量。用5mL样品溶液,本法测定范围为0.1~1.5μg;采样体积为10L时,可测浓度范围0.01~0.15mg/m3。灵敏度为2.8微克/吸光度。检出下限0.056μg甲醛。

2.2酚试剂分光光度法的试剂

本法中所用水均为重蒸馏水或去离子交换水;所用的试剂纯度一般为分析纯。

(1)吸收液原液:称量0.10g酚试剂[简称NBTH],加水溶解,倾于100mL具塞量筒中,加水到刻度。放冰箱中保存,可稳定三天。

(2)吸收液:量取吸收原液5mL,加95mL水,即为吸收液。采样时,临用现配。

(3)1%硫酸铁铵溶液:称量1.0g硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·12H2O]用0.1mol/L盐酸溶解,并稀释至100mL。

(4)碘溶液[C(1/2I2)=0.1000mol/L]:称量40g碘化钾,溶于25mL水中,加入12.7g碘。待碘完全溶解后,用水定容至1000mL。移入棕色瓶中,暗处贮存。

(5)1mol/L氢氧化钠溶液:称量40g氢氧化钠,溶于水中,并稀释至1000mL。

(6)0.5mol/L硫酸溶液:取28mL浓硫酸缓慢加入水中,冷却后,稀释至1000mL。

(7)硫代硫酸钠标准溶液[C(Na2S2O3)=0.1000mol/L]:可按附录制备。

(8)0.5%淀粉溶液:将0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状后,再加入100mL沸水,并煮沸2~3min至溶液透明。冷却后,加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌保存。

(9)甲醛标准贮备溶液:取2.8mL含量为36~38%甲醛溶液,放入1L容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液1mL约相当于1mg甲醛。其准确浓度用下述碘量法标定。

甲醛标准贮备溶液的标定:精确量取20.00mL待标定的甲醛标准贮备溶液,置于250mL碘量瓶中。加入20.00mL[C(1/2I2)=0.1000mol/L]碘溶液和15mL1mol/L氢氧化钠溶液,放置15min,加入0.5mol/L硫酸溶液,再放置15min,用[C(Na2S2O3)=0.1000mol/L]硫代硫酸钠溶液滴定,至溶液呈现淡黄色时,加入1mL5%淀粉溶液继续滴定至恰使蓝色褪去为止,记录所用硫代硫酸钠溶液体积(V2)mL。同时用水作试剂空白滴定,记录空白滴定所用硫化硫酸钠标准溶液的体积(V1)mL。

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