分析化学在家装过程中的应用

　　摘 要： 在家装过程中，室内空气污染物主要来自装修材料和家具，它们会散发出大量的甲醛等有害物质，对人们的身体健康造成极大的危害。本文提出了用比色法测定空气中甲醛含量的办法，并提出了防治对策。
　　关键词： 化学空气污染 污染物 防治 对策
　　
　　近年来，随着社会经济的高速发展，人民生活水平的提高，人们对办公和居室的环境越来越崇尚舒适化和高档化，室内装饰装修成为一种新时尚。但是在装修的过程中，有些建筑材料、装修材料的有害物质含量没有得到有效控制，致使多种化学物质进入室内环境，造成室内空气质量恶化，导致各种“现代病”的出现，严重影响了人们的身心健康。为此，我们应该引起高度的重视，采取有效的措施，来降低室内环境污染，提高室内空气的质量，让室内环境在变得更加舒适的同时，也变得更加健康。以下提出了对室内空气污染物的检测分析方法，并提出了防治对策。
　　一、室内空气污染物的来源及危害
　　1.家装造成室内空气污染物的主要来源。
　　（1）室内装修材料
　　室内装修的主要材料是胶合板、刨花板等人造板材，生产这些板材所用的胶黏剂中含有甲醛，部分残留的甲醛会逐渐释放出来，成为室内空气的主要污染物。同时，在装修过程中使用的油漆、涂料及其添加剂和稀释剂、胶黏剂、防水剂、溶剂等，都含有苯、甲苯、二甲苯等挥发性有机物。经监测在装修过程中及装修后1月内甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨等污染物均有超《室内空气质量标准》（GB18883-2002）的现象。
　　（2）室内家具
　　室内家具释放的游离甲醛，主要来源于人造板的胶黏剂。在家具制造过程中使用的胶、漆、涂料还含有大量的苯、甲苯、二甲苯，会在室内缓慢释放。家具涂装时所用的添加剂和增白剂大部分都含有氨水，氨会释放到空气中。
　　2.甲醛的危害。
　　它的释放速率除与家用物品所含的甲醛量有关外，还与气温、湿度、风速有关。气温越高，甲醛释放越快；反之亦然。甲醛的水溶性很强，如果室内湿度大，则甲醛易溶于水雾中，滞留室内；如果室内湿度小，空气比较干燥，则容易向室外排放。
　　甲醛对皮肤和黏膜有强烈刺激作用，能引起视力和视网膜的选择性损害，当浓度为1mg/m时，可被人嗅到。在室内装修和家具黏合过程中大量使用以甲醛为主要材料的脲醛树脂（UF），甲醛在室内大量挥发，甲醛含量高于不用脲醛树脂进行装修的几倍到几十倍。由此引起疾病的主要症状是呼吸道强烈刺激、咽喉烧灼痛、呼吸困难、眼睛刺激、咳嗽、发冷等，有的人还会出现过敏性皮疹和神经失调等症状。长期低剂量接触甲醛，可降低机体免疫水平，引起神经衰弱，出现嗜睡、记忆力减退等症状，严重者可出现精神抑郁症。呼吸道长期受到刺激后，可引起肺功能下降。
　　二、主要污染物甲醛的测定方法
　　酚试剂分光光度法测定室内空气中甲醛含量
　　1.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。根据颜色深浅，比色定量。
　　2.试剂。
　　液及甲醛标准溶液（1μg·mL）。
　　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。
　　3.仪器和设备。
　　大型气泡吸收管、恒流采样器、10mL具塞比色管及分光光度计等。
　　4.采样。
　　用一个内装5mL吸收液的大型气泡吸收管，以0.5L/min流量，采气10L。并记录采样点的温度和大气压力。采样后样品在室温下应在24h内分析。
　　5.分析步骤。
　　（1）标准曲线的绘制
　　10mL具塞比色管，用甲醛标准溶液按下表制备标准系列。
　　各管中，加入0.4mL1%硫酸铁铵溶液，摇匀。放置15min。用1cm比色皿，在波长630μm下，以水参比，测定各管溶液的吸光度。以甲醛含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制曲线，并计算回归斜率，以斜率倒数作为样品测定的计算因子Bg（微克/吸光度）。
　　（2）样品测定
　　采样后，将样品溶液全部转入比色管中，用少量吸收液洗吸收管，合并使总体积为5mL。按绘制标准曲线的操作步骤测定吸光度A；在每批样品测定的同时，用5mL未采样的吸收液作试剂空白，测定试剂空白的吸光度A0。
　　6.结果计算。
　　将采样体积按以下公式换算成标准状态下采样体积
　　V为采样体积（单位：L）=采样流量（L/min）×采样时间（min）；t为采样点的气温（单位：℃）；
　　T为标准状态下的绝对温度273K；
　　P为采样点的大气压力（单位：kPa）；
　　P标准状态下的大气压力，101kPa；
　　空气中甲醛浓度按以下公式计算
　　式中，C为空气中甲醛浓度（单位：mg/m3）；A为样品溶液的吸光度；A为空白溶液的吸光度；Bg为由上面标准曲线得到的计算因子（单位：微克/吸光度）；V0为换算成标准状态下的采样体积（单位：L）。
　　7.测量范围、干扰和排除。
　　（1）测量范围
　　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/m。本法灵敏度为2.8微克/吸光度，本法检出下限0.056μg甲醛。
　　（2）干扰及排除
　　10μg酚、2μg醛以及二氯化氮对本法无干扰。二氧化硫共存时，使测定结果偏低。因此对二氧化硫干扰不可忽视，可将气样先通过硫酸锰滤纸过滤器，予以排除。
　　8.其他。
　　当甲醛含量为0.1，0.6，1.5μg/5mL时，重复测定的变异系数为5%、5%、3%。当甲醛含量0.4～1.0μg/5mL时，样品加标准的回收率为93～101%。
　　三、室内空气污染防治对策
　　1.避免或减少室内污染源。
　　用无污染或低污染的材料取代高污染材料，避免或减少室内空气污染物产生的设计和维护方案，是最理想的室内空气污染控制方法。使用原木木材、软木胶合板和装饰板，而不用刨花板、硬木胶合板、中强度纤维板等，可减少室内甲醛散发量。正确选择涂料及家具，例如，用水基漆替代油基漆，可以避免或减少挥发性有机化合物进入室内。
　　2.正确处理室内污染源。
　　对于已经存在的室内空气污染源，应采用撤出室内、封闭或隔离等措施，防止散发的污染物进入室内环境。对于新的刨花板和硬木胶合板之类散发大量甲醛的木制品，可在其表面覆盖甲醛吸收剂。
　　3.推广绿色建材，逐步实现绿色建筑。
　　推广使用对人体和周边环境无害的健康型、环保型、安全型绿色建筑材料。逐步实现既能提供舒适而且安全的室内环境，同时又具有与自然环境相和谐的良好的建筑外部环境，达到建筑与环境的自然融和。
　　注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文