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摘要:随着社会经济的快速发展,居民生活水平不断提高,人们对室内装饰要求也越来越高。在日常生活中,室内装饰材料会将一些有害物质带入室内,其中对人体危害最大的就是甲醛,这种有害气体会严重影响人们的生活质量,甚至致癌。基于此,我们应该重视甲醛气体污染检测,采用科学的甲醛采样方式和治理措施,尽可能降低室内甲醛含量,从而提升室内环境的质量,保证人们的生活品质。
关键词:室内残留;甲醛气体;污染检测
室内甲醛有很多种来源:用作室内装饰的各种人工板材,如削花板、中空纤维板、细木工板和胶合板等均含有一定程度的甲醛。另外由于甲醛具有较强的粘合性能,同时能够使板材的硬度增强,还可以防虫、防腐等,因此被广泛用于合成多种粘合剂如酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰氨甲醛树脂等。
一、室内残留甲醛的来源
在进行室内装修时,通常会使用各种人造板、油漆、墙纸等,这些材料都是产生甲醛的源头。因此,在装修完后,最好是将房间闲置一段时间,释放甲醛。甲醛熔沸点低,例如,脉醛树脂是常见涂料的原材料,尿素和甲醛就是这种脂类的主要组成部分。在生产涂料的过程中,将尿素和甲醛混合,再结合酸碱催化,就能保证涂料品质。传统制作工艺通常需要需加入更多的甲醛以保证产品质量。但是在此过程中,与尿素产生反应的甲醛只是少部分,还有很大一部分甲醛残留,这部分甲醛就会随着装饰原料被带入室内,导致室内甲醛含量高,甚至甲醛超标。
二、室内残留甲醛气体污染检测的关键点
1 甲醛采样数量及位置确定的原则
根据相关标准规定,对甲醛进行采样时,要根据面积大小和实际情况来确定采样数量。通常情况下,不足50m2的房间应设置1—3个点,大于50m2不足100m2的房间应设置3—5个点,大于100m2的房间则最少采5个点。采点高度与人的高度保持一致,并且避开通风口。但最终的位置确定还需根据采样地点的实际情况进行调整。
2 室内甲醛的测试方法
2.1光度分析法
将酚酞试剂调至0.05g/L作为吸收液备用,采气10L。将样本全部转移至色管内部,再取少量吸收液与之混合,最后加入0.4mL硫酸铁铵溶液。待出现显色反应后,以水作为参照,在标准曲线上计算甲醛浓度。
(1)酚试剂法
酚试剂法即MBTH法,即空气中的甲醛与酚试剂(3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐,MBTH)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,根据颜色深浅进行比色定量。在630nm附近该化合物溶液存在最大吸收峰,在一定范围内甲醛含量和该溶液的吸光度遵从吸光定律,因此可利用分光光度法有效测定甲醛含量酚试剂法灵敏度相对于其他几种常用方法较高,最低检测限为0.015mg/L。但是酚试剂的稳定性较差,显色剂MBTH在4℃冰箱内仅可以保存3d,且测定过程中易受空气中的二氧化硫干扰。
(2)乙酰丙酮分光光度法
乙酰丙酮分光光度法是指在乙酸——乙酸铵作为显色剂存在的情况下,甲醛与氨离子反应生成一种在415nm波长处具有最大吸收值的黄色的3,5-二乙酚基-1,4-二羟基三甲基吡啶化合物。这种化合物的含量可以用可见分光光度计进行比色定量分析。由于这种化合物的含量与甲醛的含量之间呈现出正比的关系,因此可以通过这种化合物的含量计算得出对应的甲醛含量。
2.2色谱法
色谱法分为气相色谱法和液相色谱法。在利用色谱法时,可利用高度对甲醛含量进行预估。若对水溶液进行应用,则采用液相色谱法,并且气相色谱法和液相色谱法都必须在酸性条件下,才能发挥功能。色谱法操作简便,但误差较大,适用于定性分析,而不适用于定量分析。
2.3荧光法
荧光法准确性强,并且测试成本低。利用乙酰丙酮作为原材料,经荧光刺激和扫描,可建立生成物与甲醛浓度的线性关系,最后通过计算得出固定区域内的甲醛浓度。这种检测方式准确率高,但操作相对复杂,适用性不高。
2.4品红-亚硫酸法
品红-亚硫酸法指利用甲醛与品红-亚硫酸在浓硫酸存在条件下呈蓝紫色的特性。此法操作简便,但比色液很不稳定,容易变化,因此这种检测方式准确度不高。
因此,若想准确测量出甲醛浓度,则最好不要采用该方法。
2.5变色酸法
变色酸法指将甲醛在浓硫酸介质中与铬变酸在沸水浴中生成紫红色化合物,再进行颜色比对。但由于创造和保障强酸环境难度大,因此这种检测方法不太常用。
2.6间苯三酚法
甲醛在碱性条件下与间苯三酚发生缩合反应生成橘红色化合物,通过颜色对比检测出甲醛含量。此种方法操作简便、受干扰因素小,但检测结果误差大,只适用于甲醛的定性分析。
2.7传感器
电化学传感器操作简单,成本较低,并且性能稳定,检测范围广,分辨率基本能达到室内环境检测的要求。电化学传感器结构比较简单,它能够满足区域较大的甲醛检测。但由于外界干扰因素过多,以至于电解质与被测甲醛气体发生不可逆化学反应而被消耗。
2.8示波极谱法
示波极谱法是通过获得的电流——电压曲线分析测定的一种方法。李宏霞等人进行了用该法测定居室内空气中甲醛含量的研究。结果表明,该方法测定室内甲醛的检测浓度可达到3.4μg/mL,同时加标回收率也可达到87.5%—110%。示波极谱法检出限较低、测定结果相对而言准确可靠并且重现性较好,而且较适于空气中甲醛含量的测定。
三、室内环境检测中甲醛的控制方法
1 污染源控制
从源头上减少或避免甲醛的产生是最有效的解决措施,利用隔离方式,使室内空气不受甲醛破坏。从源头上对甲醛污染源加以控制,比后续补救措施更加有效,能明显降低室内甲醛浓度,从而达到净化空气的作用。
2 吸附法
吸附法属于一种物理反应,它利用分子间的相互吸引力,将甲醛进行吸附。但这种方式缺乏辨别性。这种吸附法只能简单地将甲醛吸附,但并不能将甲醛转化为无害物质,无法彻底解决室内甲醛污染的问题。
3 绿色植物
在室内放置绿色植物,利用植物的呼吸作用和光合作用,将甲醛转化为植物的养料。例如在屋内放置吊兰两周后,吊兰利用光合作用将甲醛转为二氧化碳和水再排放到空气中去,这种绿色、无害的控制措施成本低,效果佳,值得广泛推广和应用。
4 通风换气法
通风换气法是一种物理措施,将新装修好的房子闲置几个星期甚至数月才入住,可以有效降低甲醛浓度。但当室内具有强污染源时,通风换气法效果不佳,甲醛消除效率低下。
5 光催化分解法
光催化氧化法是利用TiO2作为催化剂,在光照条件下,将甲醛降解为二氧化碳和水,生成物均为无害物质。但是光催化氧化法只能利用近紫外光源,因此创造反映条件难度大,消除甲醛效率慢。
结语
平常的空气检测工作中最常见的应用就是分光光度法、电传感器法等。而其他方法,离子色谱法的仪器昂贵,实验操作也比较复杂。而随着各地检测部门的设备建设完善,气相色谱仪的普及促使了气相色谱法也得到了应用。而高效液相色谱法的优点是灵敏度较高,但是仪器也较为昂贵,实验室也很难普及。高效液相色谱法、离子色谱法等,由于实验仪器昂贵,目前的应用只是在高校和相关的研究单位。至于其他检测方法,如新开展的荧光法、催化动力法等,虽然需要一定的特殊实验条件,但灵敏度高,操作简便、省时,在测定微量甲醛方面也具有很大的发展空间。
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