甲醛的测试方法分析与比较
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浅谈水性涂料中甲醛检测的注意事项摘要:涂料是指涂于物体表面而形成固态涂膜,具有保护、装饰或特殊性能的一类液体或固体材料的总称。
而甲醛作为一种化工原料,是涂料中的一种组成,但是由于甲醛的化学性质导致它对人体的伤害比较严重,甲醛含量高低为一项重要的健康指标被环保部门和用户普遍关注,目前国家对水性涂料中甲醛的检测方法主要采用GB/T23993-2009水性涂料中甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法。
综述了关于水性涂料中甲醛测定的前处理方法和测定方法,比较了各种因素对甲醛测定的影响。
关键词:涂料甲醛检测注意事项一、方法的原理该方法是采用蒸馏的方法将水性涂料中的甲醛蒸出,然后在pH=6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中,馏分中的甲醛与乙酰丙酮在加热条件下反应生成黄色络合物,导致水性涂料中的甲醛能够进行显色反应,再用分光光度计测定显色液的吸光度,最后通过标准甲醛工作曲线对水性涂料中的甲醛进行定量分析。
二、注意事项1.显色温度对测定结果的影响(实验中所用标准溶液及加标样品均定容至50mL)温度:15℃,配制系列甲醛标准使用溶液(原标准溶液:GSB07-3141-2014),加入乙酰丙酮显色剂,同时做一个加标回收,在纯水中加入 4.00mL标准使用溶液,用分光光度计测定系列标准溶液的吸光度及加标样品的吸光度,表1加标样品吸光度:0.161,计算其甲醛含量:31.23μg温度:25℃,配制系列甲醛标准使用溶液(原标准溶液:GSB07-3141-2014),加入乙酰丙酮显色剂,同时做一个加标回收,在纯水中加入 4.00mL标准使用溶液,用分光光度计测定系列标准溶液的吸光度及加标样品的吸光度,加标样品吸光度:0.198,计算其甲醛含量:37.64μg温度:60℃,配制系列甲醛标准溶液(标准溶液:GSB07-3141-2014),加入乙酰丙酮显色剂,同时做一个加标回收,在纯水中加入4.00mL标准使用溶液,用分光光度计测定系列标准溶液的吸光度及加标样品的吸光度,表3加标样品吸光度:0.517,计算其甲醛含量:40.03μg在经过上述实验后,发现,在较低的室温下甲醛的吸光度较低,显色不完全,检测浓度低于实际浓度,反应速率比较慢,在温度为60℃时,效果最好,加标样品的回收率最高。
板式家具挥发性有机化合物和甲醛释放量检测摘要:家具及其相关产品甲醛释放是污染环境、威胁健康的重要潜在因素之一,随着社会环保意识和健康理念的加强,绿色环保的甲醛检验方法备受关注。
文章重点就板式家具挥发性有机化合物和甲醛释放量检测进行研究分析,以供参考和借鉴。
关键字:板式家具;挥发性有机化合物;甲醛释放量;检测引言定制板式家具以各种类型板材为家具制作基本材料,能够实现设计、测量、安装等一站式家具制作和应用流程,可以满足消费者的个性化、快捷化、专业化以及多样化需求,已经成为一种主流家具形式。
但是近年来由定制板式家具导致的室内空气污染问题层出不穷,所以对定制板式家具中有害物质的检测已被人们重点关注。
1板式家具挥发性有机化合物(VOCs)和甲醛释放量检测标准现状1.1国外检测方法及标准目前国外木家具中甲醛及VOCs的检测方法多种多样,其中“环境舱法”应用最为广泛。
“环境舱法”是在恒温恒湿环境中,模拟在正常使用条件下家具甲醛和VOCs的散发,向舱内通人一定量的洁净空气进行置换,运行一段时间后,采集舱内空气进行污染物的定性定量检测,判定被测样品的环保性与安全性。
美国试验与材料学会(ASTM)、美国商业和办公室家具制造协会(BIFMA)、欧洲标准(EN)、国际标准(ISO)等均广泛采用“环境舱法”进行甲醛和VOCs的测试,通常分析VOCs最常用的设备为气相色谱质谱联用仪,分析甲醛等小分子醛酮污染物则采用高效液相色谱或分光光度计,这些标准的试验原理基本一致,但在环境舱体积、温湿度和样品承载率等方面存在差异。
环境舱可模拟家具所处环境的温湿度、风速和换气率,使检测环境与家具正常使用时的真实环境更加接近,因此目前“环境舱法”在检测家具甲醛和VOCs释放量方面被认为是最科学有效的检测手段,欧美国家也已将“环境舱法”作为测量和评价建筑装饰装修材料和室内用品有机污染物释放量的仲裁方法。
1.2国内检测方法及标准从2001年到2017年,我国国家质量监督检验总局、国家标准化管理委员会等部门制定和出台了多项国家标准,对室内装饰装修材料如木家具等材料中的有害物质做出限量要求,用于预防和控制室内空气污染,以保障居家环境的安全性。
附件4水发产品中甲醛的快速检测(KJ201904)1 范围本方法规定了水发产品及其浸泡液中甲醛的快速检测方法。
本方法适用于银鱼、鱿鱼、牛肚、竹笋等水发产品及其浸泡液中甲醛的快速测定。
AHMT 法(比色卡法)2 原理试样中的甲醛经提取后,在碱性条件下与4-氨基-3-联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(AHMT )发生缩合,再被高碘酸钾氧化成6-巯基-S-三氮杂茂[4 , 3-b]-S-四氮杂苯的紫红色络合物,其颜色的深浅在一定范围内与甲醛含量成正相关,通过色阶卡进行目视比色,对试样中甲醛进行定性判定。
3 试剂和材料除另有规定外,本方法所用试剂均为分析纯,水为GB/T 6682 规定的二级水。
3.1 试剂3.1.1 氢氧化钾(KOH )。
3.1.2 盐酸(HCl )。
3.1.3 亚铁氰化钾(K4Fe(CN)6 3H2O)。
3.1.4 乙酸锌(C4H6O4Zn2H2O)。
3.1.5 冰乙酸(C2H4O2)。
3.1.6 乙二胺四乙酸二钠(C io H i4N208Na2 2H2O)。
3.1.7 高碘酸钾(KIO4)。
3.1.8 4-氨基-3-联氨-5-巯基-1 ,2,4-三氮杂茂(C2H6N6S ,AHMT )。
3.1.9 氢氧化钾溶液(5mol/L ):称取280.5g 氢氧化钾(3.1.1),用水溶解并定容至1 000mL ,混匀。
3.1.10 氢氧化钾溶液(0.2mol/L ):称取11.22g 氢氧化钾(3 . 1 . 1 ),用水溶解并定容至1000mL ,混匀。
3.1.11 盐酸溶液(0.5mol/L ):量取41mL 盐酸(3 . 1 . 2 ),用水稀释并定容至1000mL ,混匀。
3.1.12 亚铁氰化钾溶液(106 g/L):称取10.6 g亚铁氰化钾(3.1.3),用水溶解并定容至100 mL , 混匀。
13.1.13 乙酸锌溶液(220g/L):称取22 g乙酸锌(3.1.4),加入3mL冰乙酸(3.1.5)溶解,用水稀释并定容至100mL,混匀。
甲醛法测铵盐中的含氮量公式甲醛法是经常用于测定铵盐中氮含量的常见实验方法。
大多数铵盐中的氮含量在0.2-0.8%之间,测量的精确度可达到0.05-0.10%。
这种方法的基本原理是将铵盐溶液中的氮以甲醛分解得到,再用酸性双氧水氧化反应得到氨氮,最后通过分光光度测定仪(或分光光度计)来测量甲醛法测定的氨氮的含量。
甲醛法测定氮含量的公式用甲醛法测量铵盐中的氮含量可以使用下面的公式:氮含量(N)= A B x W100其中:A:在测定过程中用于反应的液体体积(ml);B:甲醛的物质的重量(g);x:酸性双氧水用于反应的体积(ml);W:氨氮的质量(g)。
甲醛法的实验步骤1.铵盐溶液置于实验烧杯内,加入甲醛溶液至实验烧杯;2.电搅拌器搅拌反应液,使溶液完全混合;3.混合物放置20分钟,以便甲醛能够完全分解;4.入一定量的酸性双氧水至反应液中,搅拌均匀;5.混合物置于温控恒温水浴中加热至100°C,搅拌反应液;6.反应液冷却至室温,采用分光光度仪或分光光度计测定溶液的含氮量;7.仪器的测定结果换算成氮的质量,可以使用以上公式计算铵盐中的氮含量。
由于甲醛分解溶液中氮的步骤比较繁琐,因此这种方法的误差比较大,对实验结果也有一定影响。
甲醛法应用由于甲醛法测量铵盐中的氮含量精确,被广泛应用于工业、农业和医学领域等,尤其是测量养殖业中氮磷比例时,甲醛法可以更快捷准确地反映测定结果,从而提高生产效率。
比如,用甲醛法可以测定水质中的氨氮含量,以分析水污染的严重程度,对养殖业的水污染防治也有重要作用。
此外,在化学工业中,甲醛法也是经常用于测量氮含量的常见实验方法,可以用来检测燃料油、润滑油、汽油、柴油以及其它化工产品的氮含量,从而确定燃料质量。
总结甲醛法测定铵盐中的氮含量是一种简单有效的实验方法,其精确度高,实验步骤相对简单,可以较快捷准确地测定氮含量,多用于工业、农业和医学领域,特别是在水污染监测和燃料质量检测方面有重要的作用。
甲醛甲醛,分子式CH2O,分子量30.03.甲醛的结构为。
物理性质:1.性状:一种无色,有强烈刺激性和窒息性气味的气体。
2.蒸汽相对密度(g/mL,空气=1):1.081-1.0853.相对密度(g/mL,水=1):0.82甲醛4.折射率(nD20):1.3755-1.37755.闪点(℃):56(气体);83(37%水溶液,闭杯)6.沸点(℃):-19.5(气体);98 (37%水溶液)7.熔点(℃):-928.自燃温度(℃):4309.蒸汽压(KPa,-57.3℃):13.3310.爆炸极限(V/V):空气中7%~73%11.油水(辛醇/水)分配系数的对数值(logP):0.3512.临界温度(ºC):137.2~141.213.临界压力(MPa):6.784~6.63714.黏度(mPa·s,-20ºC):0.24215.爆炸下限(%,V/V):7.016.爆炸上限(%,V/V):7317.溶解性:易溶于水和乙醚。
水溶液浓度最高可达55%。
能与水、乙醇、丙酮任意混溶。
在空气中能逐渐被氧化为甲酸,是强还原剂。
其蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
在一般商品中,都加入10%~12%的甲醇作为抑制剂,否则会发生聚合。
18.气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-570.7719.气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :-108.5720.气相标准熵(J·mol-1·K-1) :218.7621.气相标准生成自由能( kJ·mol-1):-102.5存储方法22.气相标准热熔(J·mol-1·K-1):35.391.甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。
2.采用衬防腐材料的200L(53USgal)铁桶包装,净重200~210kg,汽车或槽车运输。
甲醛水溶液不稳定,甲酸和多聚甲醛浓度随时间增加而增加,且与温度有关。
酚试剂分光光度法和乙酰丙酮分光光度法测定空气中甲醛含量的比较作者:黄勇刚来源:《环境与发展》2018年第07期摘要:在检测空气甲醛含量方式中,使用酚试剂法与乙酰丙酮法能够有效将甲醛含量检测出。
但由于两种方法存在不同的特点,造成在检测的过程中,会由于不同条件作用,检测的准确性不同。
通过对比两种方式的检测效果、实验操作过程等方面,进一步分析两种方法的异同。
并在不同的检测环境下选择适合方式,提高检测的准确性。
关键词:酚试剂;乙酰丙酮法;甲醛;比较中图分类号:X830.2 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2018)07-0115-02DOI:10.16647/15-1369/X.2018.07.067Determination of formaldehyde in air by spectrophotometric method with phenol reagent and acetylacetone spectrophotometryHuang Yonggang(Dongpo District Environmental Monitoring Station, Meishan City, Meishan Sichuan 620010,China)Abstract : In the method of detecting formaldehyde in air, phenol reagent method and acetylacetone method can effectively detect formaldehyde content. However, because of the different characteristics of the two methods, the accuracy of the detection is different due to different conditions during the detection of the two methods. And by comparing the detection effect of the two methods, the experimental operation process and other aspects, further analysis of the similarities and differences between the two methods. And in a different detection environment to choose the appropriate way to improve the accuracy of the test.Keywords: Phenol reagent; Acetylacetone method; Formaldehyde; Comparison在空气检测中尤其是室内空气检测中,甲醛是其检测的重要污染成分。
甲醛的测试方法分析与比较
一、分光光度法 (2)
1、乙酰丙酮法 (2)
2、AHMT分光光度法 (2)
3、酚试剂法(MBTH法) (2)
4、变色酸法(CTA法) (2)
5、品红亚硫酸比色法 (2)
二、色谱法 (3)
1、气相色谱法(GC法) (3)
2、高效液相色谱法(HPLC法) (3)
三、荧光法 (3)
四、电化学法 (3)
五、化学发光法(CL法) (4)
六、检气管法 (4)
七、甲醛气敏元件 (4)
八、示踪技术 (4)
参考资料 (5)
甲醛的测试方法大致有8类:分光光度法,色谱法、电化学法,荧光法,化学发光法,检气管法、甲醛气敏元件法和示踪技术。
一、分光光度法
1、乙酰丙酮法利用甲醛与乙酰丙酮信氨生成黄色化合物二乙酰基二氢卢剔啶后,进行分光光度测定。
李玉武等[1] 用乙酰丙酮分光光度法工作曲线有良好的稳定性;榈中高含甲醛的回收率平均值为98.50%,低含量甲醛的回收率平均值为87.90%。
同时对乙酰丙酮分光光度法测定涂料中甲醛含量的不确定度进行了评估。
对于高含量甲醛样品,甲醛标准溶液的不确定度是此方法不确定度的主要来源;对于低含量甲醛样品,甲醛标准溶液的不确定度、工作曲线计算蒸馏液中甲醛的误差及包括蒸馏过程的重复性测定标准偏差是此方法不确定度的主要来源。
2、AHMT分光光度法空气中甲醛与4-氨基-3-联氮-5-巯基-1,2,4三氮杂茂(AHMT)在碱性条件下缩合,然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂茂[4,3-b]-s-四氮杂苯紫红色化合物,其色泽深浅与甲醛含量成正比。
本方法适用于测定居住区大气中甲醛浓度,也适用于室内及公共场所空气中甲醛浓度的测定。
3、酚试剂法(MBTH法)甲醛与酚试剂(MBTH) 反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化成蓝色化合物,其颜色的深浅与甲醛含量成正比,与标准比较定量。
优点是灵敏度高,干扰少,当采样体积为10L,最低检出质量浓度为0.01mg/m。
此法较适宜于一般情况下室内空气的检测,但在乙醛含量>2μg及丙醛存在下对结果产生正干扰。
该法操作过程中需注意显色温度,室温低于15℃时,显色不完全,20℃~35℃时15min显色达最完全,放置时间4h稳定不变[2]。
当甲醛含量为0.13μg/mL时,215mg的酚、110mg的乙醇不干扰测定,其他醛干扰也较少[3]。
(详见“资料”文件夹中的酚试剂分光光度法.do c)
4、变色酸法(CTA法)甲醛在浓硫酸中可与变色酸(1,8-二羟基奈-3,6-二磺酸)作用形成紫色化合物,该化合物最大吸收波长在580nm处,可用分光光度法进行分析测定。
该法的优点是操作简便、快速灵敏。
5、品红亚硫酸比色法甲醛与品红亚硫酸作用呈现玫瑰红色,遇酸后生成浅蓝色化合物。
很多醛类化合物都能与品红亚硫酸反应呈玫瑰红色,但是在强酸溶液中,颜色将消失,只有甲醛与品红亚硫酸反应产物由玫瑰红色转变为蓝色。
本法是甲醛特殊反应,优点是简便灵敏,其他醛和酚不干扰测定。
二、色谱法
1、气相色谱法(GC法)该方法可直接进样,无需富集,操作简便,测定线性范围宽,分离度好,但是衍生物同分异构体的分离问题难以解决。
用DNPH(2,4-二硝基苯肼)硫酸溶液作吸收液,以1L/min的流速采集空气30L,用二硫化碳萃取生成物腙,检测限为0.4mg/L,若以外涂N-苯基乙醇胺的chromosorb102载体吸收甲醛, 异辛烷解吸生成物恶唑烷后,用0.2mm×25m的毛细管柱分离,氢火焰离子检测器测定,可有效分离其他低分量醛,但测定范围较窄(0.55~4.71g/L)。
2、高效液相色谱法(HPLC法)直接的HPLC法是以含有DNPH的酸性水溶液为吸收剂,甲醛与DNPH反应生成腙,产物经二氯甲烷提取、浓缩、干燥、甲醇溶解, ODS-C18柱分离后,用紫外检测器于254nm处检测,保留时间为(13.07±0.05)min,检出限为8.0μg/L,其他脂肪醛不干扰测定。
利用反相回流技术,以乙氰、DNPH的硫酸溶液吸收采样,整个分析时间不到10min,检出限为110μg/L。
陈立军等[4]采用色谱法检测化妆品中的甲醛,对甲醛进行柱前衍生处理,因为气相色谱法和液相色谱法直接测定时灵敏度不高,通过衍生后,能提高灵敏度。
色谱法测量化妆品中甲醛操作不复杂,在国外被普遍采用。
三、荧光法
欧阳小清等[5]利用甲醛在中性或弱酸性条件下对亚硫酸盐-邻苯二甲醛-铵盐体系具有抑制作用,建立了测定甲醛的静态抑制荧光法和流动注射抑制荧光法,研究了测定甲醛的最佳条件。
在最佳条件下,静态抑制荧光法测定甲醛的线性范围为0.10~1.60μg/mL,检出限为0.046μg/mL;流动注射抑制荧光法测定甲醛的线性范围为0.10~2.00μg/mL,检出限为0.085μg/mL。
四、电化学法
李韵谱等[6]研究电化学原理便携式甲醛分析仪测定甲醛的准确性并和AHMT比色法进行比较,发现便携式甲醛分析仪读数受湿度、共存干扰物质、室内甲醛浓度水平等影响较大,仅在相对湿度50%~70%、没有干扰物质、室内甲醛浓度较高的情况下,甲醛浓度测定值才与AHMT比色法基本一致。
得出结论:电化学法不适用于居室空气中甲醛浓度的测定。
五、化学发光法(CL法)
周考文等[7]根据碱性介质中没食子酸-过氧化氢-甲醛体系的化学发光现象,建立了静态注射化学发光法测定微量甲醛的方法。
得出最佳测定条件为:没食子酸浓度0.05mol/L,过氧化氢体积分数1.35%,氢氧化钠浓度0.16mol/L。
方法检出限为7×10g/mL,线性范围为3.0×10~
8.0×10g/mL。
证明此法可用于测定空气中微量甲醛。
六、检气管法
检气管法半定量检测空气中甲醛是快速、简易、价廉的一种易于面向社会推广的实用方法。
常用的检气管法包括比色检测试管法和比长度检测管法,将甲醛的吸收剂和指示剂填充于细玻璃管内,当甲醛通过检测管时,便和管内的指示剂发生化学反应,并显示颜色,根据颜色深
浅或变色柱的长短定性或半定量地测定空气中甲醛。
郑春生[8-10]等已成功研制出了一些甲醛检气管,市场上也已出售甲醛检气管的成品,适于车间及室内空气中甲醛检测。
七、甲醛气敏元件
吴娜等[11]用溶胶凝胶(sol-gel)法制备了纳米SnO2材料,材料的平均粒径为15nm。
制作了旁热式甲醛气敏元件,对不同气体体积分数、不同温度下元件的灵敏度以及元件的响应恢复时间进行了测试。
试验证明,元件工作的最佳加热电压为2.5V,元件的响应时间约为25s,恢复时间约为40s。
反应时间和灵敏度还需要进一步提高。
八、示踪技术
空气中甲醛的污染来源分为一次来源和二次来源。
由于甲醛的前体物较多,化学氧化过程及中间产物受到光照、自由基浓度及气象条件的复杂影响,加上甲醛在大气中的寿命较短,所以很难直接通过测量甲醛的大气浓度来区分它的一次来源和二次来源。
顾达萨等[12]用不同的示踪物质分析甲醛一次来源和二次来源。
另外,每一种测试方法都有不确定的一面,具体参考资料文件夹下甲醛含量检测不确定度的评定.pdf
参考资料
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[2] 王争,林永娟.室内空气中甲醛的测定方法选择探讨[J].上海计量测试,2003,30(5):17-19.
[3] 杨建忠,王耀武.室内甲醛检测方法和限定标准[J].毛纺科技,2003,17(4):55-58.
[4] [7]陈立军,张心亚,黄洪,等.化妆品中甲醛含量的测定方法[J].香料香精化妆品,2005,10(5):27-30.
[5]欧阳小清,谢增鸿,郭祖奉,等.静态抑制荧光法和流动注射抑制荧光法测定微量甲醛的研究[J].光谱学与光谱分析,2004,24(11):1395-1399.
[6] 李韵谱,吴亚西,宿燕兵等电化学原理便携式甲醛分析仪对居室甲醛浓度测定准确性的研究[J].中国卫生检验,2007,17(1):1-3,85.
[7]周考文,徐峥.静态注射化学发光法测定空气中的微量甲醛[J].北京联合大学学报:自然科学版,2008,22(1):68-74.
[8]郑春生,王建清,杨南,等.空气中微量甲醛的快速检测方法的研究[J].天津科技大学学报,2004,19(2):4-6.
[9]郑春生,杨南,王建清,等.应用MBTH法快速测定空气中的微量甲醛[J].测试技术,2004,8(3):31-34.
[10]郑春生,王建清,杨南,等.室内空气中甲醛的快速测定[J].北京工商大学学报,2004,22(4):8-11.
[11] [17]吴娜,王兢,杜海英.甲醛气敏元件的研制[J].传感器技术,2005,24(10):83-85.
[12]顾达萨,邵敏,陆思华.城市大气中甲醛来源分析的示踪技术[J].北京大学学报:自然科学版,2008,44(2):317-322.。