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环保知识

深度解析甲醛检测方法

发布者:绿博士环保  来源:www.cdlbs.cn  发布时间:2016-05-14
  甲醛的检测
  室内空气质量有两个国家标准,GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(以下简称50325)和GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》(以下简称18883)。
  两个标准是有区别的。
  区别一:法律效力不同。50325是强制性标准,强制工程商实施。18883是推荐性标准,是告诫老百姓的。
  区别二:检测条件不同。50325标准要求检测前关闭门窗1个小时。18883要求检测前关闭门窗12个小时,参考日常居住状态。
  区别三:判定阈值不同。50325标准判定一类建筑工程的阈值是0.08毫克每立方米,二类建筑工程是0.1毫克每立方米。18883判定室内空气质量合格的阈值是0.1毫克每立方米。
  区别四:颁布机构不同。50325是住建部颁布的。18883是卫生部和环保部颁布的。
  看完这些我们就知道了,18883是站在老百姓的角度制定的,给老百姓提出的一个健康的环境标准。而50325是站在工程商的角度制定的,考虑更多的是让工程商过关。当然,如果18883变成强制标准强制实施的话,一大批工程商要倒下(类比为什么国产奶粉标准越来越退步,国内汽油标准总是提不上来)。
  甲醛判定步骤
  要判定室内空气质量是否合格整个过程包括三个步骤:
  采样——分析——判定。
  不过无论是50325还是18883都是评价室内空气质量的,直接对“采样”和“判定”作了规定。
  在“分析”这一步骤套用了另外一个标准——GB/T 18204.26-2000《公共场所空气中甲醛测定方法》(以下简称18204)。这个方法规定了检测甲醛用到的两个方法:酚试剂分光光度法和气相色谱法。酚试剂分光光度法因为操作方便,适用范围大而被广泛采用。50325甚至规定“在发生争议的情况下,以酚试剂分光光度法结果为准”。篇幅有限,我们就只说酚试剂分光光度法。
甲醛检测方法
  首先是采集空气样品。用“大气采样仪”(如图常见的是北京劳保所的)采集(抽)10升气体,10升气体从吸收瓶上面的进气口进入吸收瓶,吸收瓶里面装有吸收液(下面再解释吸收液),采集空气样品的过程相当于让10升室内空气通过吸收液鼓泡,10升气体里面的甲醛被吸收液吸收、富集。
  酚试剂分光光度法的原理
  酚试剂可以和甲醛反应生成一种叫做“嗪”的物质(采样步骤)。“嗪”在酸性溶液中被三价铁离子氧化形成蓝绿色化合物(就是显色步骤)。根据颜色深浅,比色定量(比色步骤)。吸收液本质上是酚试剂溶液(酚试剂是一种化学物质)。
  显色步骤
  将显色液(本质上是三价铁离子的溶液)加入到采完空气样的吸收液中,在一定的温度下反应一段时间后生成蓝绿色的化合物。注意该步骤非常关键,反应的温度和时间需要严格控制,如果有人在你家里手握了5分钟就进入下一步比色的话那肯定是在忽悠你,或者说测出来的结果误差非常大。这一步也是我们经过了上百次的实验才把温度和时间参数确定了下来。这也是为什么显色反应要在实验室进行,而不是在客户家里进行的原因之一:实验室有恒温设备可以严格控制温度。
  比色实验
  用的是高等化学里的朗伯比尔定律,通俗地讲就是:比色皿里的溶液颜色越深就越吸光,越吸光就意味着透过的光越少。让一束光穿过生成的蓝绿色溶液,一部分光被吸收,一部分光被透过,通过透过的光强度可以计算吸收的光强度,即吸光度,吸光度和溶液中蓝绿色化合物成正比,即吸光度和甲醛浓度成正比。能够测试吸光度的仪器叫分光光度计(如下图),这里面用到的光是单色光,即波长是630nm的光。用来装比色溶液的两个玻璃或者石英的东西叫比色皿,因为比色要求精度非常高,所以比色皿做成了一对毛面,一对光面,光面留给光通过,任何情况下手指都只能接触毛面。如果你看到有人用一根试管在比色那你最好跟他说拜拜。另外,分光光度计属于精密仪器,每次搬动都要调水平,搬动多了也影响光路的稳定性,所以正规的检测基本上没有把分光光度计搬到客户家里的。所以如果有人跟你说他可以在你家里出数据,你同样可以跟他说拜拜了。
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  甲醛数据计算
  根据吸光度计算出来溶液中甲醛浓度,再推导出10升气体即空气中的甲醛含量。这一步说起来简单,其实背后还有很多工作要做。就是怎么判定吸光度是1时对应的溶液中甲醛浓度呢?这里就要涉及到做一条工作曲线,如果你用过杆称就比较好理解,当秤砣放在0厘米处是对应0千克,当秤砣放在10厘米处对应10千克,这个时候你就可以根据这两个点做一个二次曲线y(质量)=x(秤砣距离)。当你称一个东西,秤砣放在5厘米处(x=5)称杆平了,说明这个重物是5千克。那么问题来了,你怎么判定这个秤砣的重量呢?就是x前面的系数怎么判定呢?这里就涉及到了标准物质,就是绝对准确浓度的甲醛。正规的工作曲线是根据让标准物质进行同样的反应,测出吸光度,因为标准物质浓度(x)已知,吸光度(y)能测出来,就可以根据至少两组x和y的值计算出一个一次函数,就是标准曲线。标准物质都是有证书的,而这个证书是由国家计量技术监督部门颁发的。别人给你检测报告的时候一定跟他要标准物质证书,也一定要看工作曲线和吸光度的原始数据记录,以防止做手脚。
  参考文献:
  1、  WHO guidelines for indoor air quality: selected pollutants[M]。BonnOffice: WHO Regional Office for Europe,2010
  2、  GB/T 18883-2002《室内空气质量标准》
  3、  GB 50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》
  4、  GB/T 18204.26-2000《公共场所空气中甲醛测定方法》
  5、  室内空气品质评价指标和方法简述,《流体机械》, 2014(12):73-76
  6、  温度对酚试剂分光光度法测定空气中甲醛的影响,《中国环境监测》 2007年03期
  本文标题:深度解析甲醛检测方法!
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