普通茶叶去除家具中释放的甲醛的研究

2014-06-27周合玲张江林陈隆刘朝伟李川江

重庆三峡学院学报 2014年3期

关键词：干燥器金属支架比色

周合玲张江林陈隆刘朝伟李川江*

（1.重庆三峡学院化学与环境工程学院，重庆万州 404100）（2.重庆芳华医院，重庆渝北 401120）

普通茶叶去除家具中释放的甲醛的研究

周合玲1，2张江林1陈隆1刘朝伟1李川江1*

（1.重庆三峡学院化学与环境工程学院，重庆万州 404100）（2.重庆芳华医院，重庆渝北 401120）

家具中释放的甲醛造成的危害日益突出，文章主要通过国家标准的干燥器法研究茶叶水对人造板中甲醛的去除效果，通过实验验证了茶叶水对家具中甲醛有去除效果且去除率较高．同时实验采用的茶叶是市场上普通的茉莉花茶，表明茶叶水去除家具中释放的甲醛是经济可行的．

甲醛；茶叶水；干燥器法；家具

1 前言

随着我国经济的快速发展和居民生活水平的日益提高，市场对各种家具的需求也越来越大．许多家具企业采用低质材料和落后的工艺生产，致使家具中游离甲醛、挥发性有机化合物（VOC）等严重超标[1]，对人体产生危害．因此，如何解决家具带来的危害已经成为新时代研究的焦点话题，其中游离甲醛的去除不容忽视．

2 实验部分

2.1 实验原理

茶叶中的茶多酚[2～3]、生物碱、氨基酸是净化甲醛的主要活化成分，其中茶多酚的抗氧化作用是由于儿茶素B环和C环上的酚羟基可提供质子的活性，有很强的还原能力[4]．

儿茶素与甲醛的反应机理：首先儿茶素中的酚羟基发生解离生成酚氧负离子，其次是甲醛的羰基发生质子化反应，最后儿茶素解离生成的酚氧负离子再与甲醛发生加成反应[5]．反应历程如图1．

实验药品及仪器：甲醛（分析纯）、乙酸铵（分析纯）、乙酰丙酮（化学纯）、液体石蜡（重庆北碚化学试剂厂）、电子天平（FA1104N）、可见分光光度计（722E）、茉莉花茶（天王牌）、比色管、烧杯等．

试件的制备：锯出长（150±1）mm，宽（50±1）mm的木条[6]．试件端面采用不含甲醛的液体石蜡封边，封边数量为部件的原实际封边数量，保留50 mm一段不封边．在24小时内放入干燥器中．

乙酰丙酮（CH3COCH2COCH3，体积百分浓度0.4%）溶液：用移液管吸取4 mL乙酰丙酮于1 L棕色容量瓶中，并加蒸馏水稀释至刻度，摇匀，储存于暗处．乙酸铵（CH3COONH2，质量百分浓度20%）溶液：在感量为0.01 g的电子天平上称取200 g乙酸铵于50 mL烧杯中，加蒸馏水完全溶解后转至1 L棕色容量瓶中，稀释至刻度，摇匀，储存于暗处．

茶叶水的制备：称取所需茶叶置入烧杯中，分别加入200 mL蒸馏水置于电炉上煮沸，继续沸腾一定时间，关掉电炉，冷却至室温，过滤．

数据的处理：c = f×（As－Ab），c为甲醛浓度（mg/L）；f为标准曲线斜率（mg/L）；As为反应溶液的吸光度；Ab为蒸馏水的吸光度．

图1 儿茶素与甲醛的反应方程式

2.2 标准曲线的测定

用移液管移取10 mL甲醛标准溶液（37%～40%）定容到500 mL容量瓶中，再取出10 mL稀释溶液定容到1 000 mL容量瓶中，取0.00，0.20，0.50，1.00，2.00，5.00，10.00 mL（不足10 mL用蒸馏水补足），加乙酰丙酮10 mL，乙酸铵10 mL，摇匀，于40 ℃恒温水中加热15 min显色，调节分光光度计的波长在415 nm处，在分光光度计上读出吸光度．

表1 标准曲线的测试中吸光度与甲醛浓度的关系

绘制甲醛标准曲线：

图2 甲醛标准曲线（R=0.9997）

2.3 实验步骤及数据处理

实验步骤：在干燥器底部放一个盛有50 mL蒸馏水的结晶皿，其上放置金属支架．取四组准备好的试件，两个为一组，然后在金属支架上分别放置一组试件，使其互不接触，盖上干燥器的盖子，放置24小时．

实验完毕之后，取五支30 mL的比色管，分别编号，1号管作对照组实验，取10 mL蒸馏水放入1号管，2、3、4、5号管分别装入各个干燥器内结晶皿中的吸收过甲醛的蒸馏水各10 mL，再向比色管中分别加入10 mL乙酸铵溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，摇匀，于40 ℃恒温水中加热15 min显色，以蒸馏水为对比溶液，调零．用厚度为5 mm的比色皿测定吸光度，并记录吸光度．

2.3.1 不同的煮制时间对家具甲醛的去除效果

称取5 g左右茶叶三组（5.013 6 g，5.022 5 g，5.040 1 g）放入烧杯中，分别加入200 mL蒸馏水置于电炉上煮沸，继续沸腾10 min、20 min、30 min，关掉电炉，冷却至室温．在干燥器底部放一个盛有50 mL蒸馏水的结晶皿，其上放置金属支架．取四组准备好的试件，两个为一组，然后在金属支架上分别放置一组试件，使其互不接触，盖上干燥器的盖子，恒温放置24小时．

实验完毕之后，取五支30 mL的比色管，分别编号，1号管作对比试验，取10 mL蒸馏水放入1号管，2、3、4、5号管分别装入各个干燥器内结晶皿中的吸收过甲醛的蒸馏水各10 mL，再向比色管中分别加入10 mL乙酸铵溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，摇匀，于40 ℃恒温水中加热15 min显色，在分光光度计415 nm处读出吸光度，并记录数据如表2．

2.3.2 不同浓度下的去除效果

称取三组茶叶（3.024 7 g，5.011 2 g，7.001 2 g)放入烧杯中，分别加入200 mL蒸馏水置于电炉上煮沸，继续沸腾10 min，关掉电炉，冷却至室温．在干燥器底部放一个盛有50 mL蒸馏水的结晶皿，其上放置金属支架．取四组准备好的试件，两个为一组，然后在金属支架上分别放置一组试件，使其互不接触，盖上干燥器的盖子，恒温放置24小时．

实验完毕之后，取五支30 ml的比色管，分别编号，1号管作对比试验，取10 mL蒸馏水放入1号管，2、3、4、5号管分别装入各个干燥器内结晶皿中的吸收过甲醛的蒸馏水各10 mL，再向比色管中分别加入10 mL乙酸铵溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，摇匀，于40 ℃恒温水中加热15 min显色，在分光光度计415 nm处读出吸光度，并记录数据如表3．

在24小时读数之后，不取出干燥器里的茶叶水，只更换蒸馏水，继续对甲醛进行去除，对比如表4．

茶叶含量分别为5.018 2 g、10.040 2 g、15.013 9 g，同上的操作方法，得出数据如表5．

表2 不同的煮制时间对家具甲醛的去除效果

茶叶含量/g 煮制时间/min 吸收时间/h 吸光度/A 甲醛浓度/（mg/L）吸收浓度/（mg/L）去除率/%0.000 0 0 24 0.198 0.288 3 —— ——3.024 7 10 24 0.062 0.090 3 0.198 0 68.75.012 2 10 24 0.056 0.081 5 0.206 8 71.77.001 2 10 24 0.049 0.072 3 0.217 0 75.3

表4 连续去除的效果

表5 高浓度的影响

2.3.3 涂制试件对家具甲醛的去除效果

分别称取5 g左右茶叶（5.012 6 g，5.011 3 g，5.030 7 g）放入烧杯中，分别加入200 mL蒸馏水置于电炉上煮沸，继续沸腾10 min、20 min、30 min，关掉电炉，冷却至室温．在干燥器底部放一个盛有50 mL蒸馏水的蒸发皿，其上放置金属支架．取四组制备好的试件，两个为一组，在其中三组试件上分别涂制煮制过的茶叶水，每隔十分钟涂制一次，一共三次，然后在金属支架上分别放置一组涂制过的试件，使其互不接触，盖上干燥器的盖子，恒温放置24小时．

实验完毕之后，取五支30 mL的比色管，分别编号，1号管作对比实验，取10 mL蒸馏水放入1号管，2、3、4、5号管分别装入各个干燥器内结晶皿中的吸收过甲醛的蒸馏水各10 mL，再向比色管中分别加入10 mL乙酸铵溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，摇匀，于40 ℃恒温水中加热15 min显色，在分光光度计415 nm处读出吸光度，并记录数据如表6．

2.3.4 不同吸收时间的影响

分别称取5 g左右茶叶（5.013 6g，5.022 5g，5.040 1g）放入烧杯中，分别加入200 mL蒸馏水置于电炉上煮沸，继续沸腾10 min，关掉电炉，冷却至室温．在干燥器底部放一个盛有50 mL蒸馏水的结晶皿，其上放置金属支架．取四组准备好的试件，两个为一组，然后在金属支架上分别放置一组涂制过的试件，使其互不接触，盖上干燥器的盖子，恒温放置24小时．

实验完毕之后，取五支30 mL的比色管，分别编号，1号管作对比实验，取10 mL蒸馏水放入1号管，2、3、4、5号管分别装入各个干燥器内结晶皿中的吸收过甲醛的蒸馏水各10 mL，再向比色管中分别加入10 mL乙酸铵溶液和10mL乙酰丙酮溶液，摇匀，于40 ℃恒温水中加热15 min显色，在分光光度计415 nm处读出吸光度，并记录数据如表7．同上的操作方法，茶叶含量分别为5.020 1 g、5.022 4 g、5.000 8 g放置吸收48小时候打开干燥器的盖子，读取数据如表8．

表6 涂制对家具甲醛的影响

表7 吸收24h的去除率

表8 吸收48h的去除率

2.3.5 吸收剂的处理方法的不同对去除效果的影响

量取100 mL蒸馏水放入2号干燥器中，称取5.066 9 g的煮过的茶叶水放入3号干燥器中，在4号干燥器中放入煮制过的茶叶5.066 3 g和茶叶水的混合物．在干燥器底部放一个盛有50 mL蒸馏水的结晶皿，其上放置金属支架．取四组准备好的试件，在金属支架上分别放置一组涂制过的试件，使其互不接触，盖上干燥器的盖子，恒温放置24小时．

量取100 mL蒸馏水放入2号干燥器中，称取50 g半湿的煮过的茶叶放入3号干燥器中，在4号干燥器中放入干茶叶5.066 3 g．在干燥器底部放一个盛有50 mL蒸馏水的结晶皿，其上放置金属支架．取四组准备好的试件，在金属支架上分别放置一组试件，使其互不接触，盖上干燥器的盖子，恒温放置24小时．

2.3.6 家具中残余的甲醛释放量

在干燥器底部放一个盛有50 mL蒸馏水的结晶皿，其上放置金属支架．取四组准备好的试件，在金属支架上分别放置一组试件，使其互不接触，盖上干燥器的盖子，恒温放置24小时．

实验完毕之后，取5支30 mL的比色管，分别编号，1号管作对比试验，取10 mL蒸馏水放入1号管，2、3、4、5号管分别装入各个干燥器内结晶皿中的吸收过甲醛的蒸馏水各10 mL，再向比色管中分别加入10 mL乙酸铵溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，摇匀，于40 ℃恒温水中加热15 min显色，在分光光度计415 nm处读出吸光度，并记录数据如表11．

表9 吸收剂的不同的影响

表10 不同的吸收方法

表11 茶叶水对甲醛释放量的影响

3 结论

通过实验我们验证了茶叶水对家具中甲醛有去除效果且去除率高，同时茶叶水制作方法简单，本实验采用的茶叶是市场上普通的茉莉花茶，经济适用，所以，用茶叶水去除家具中释放的甲醛是经济可行的．

[1]张彬渊.关于《室内装饰装修材料不家具中有害物质限量》的几点想法[J].江苏质量，2002（8）：10-11.

[2]凌敏，刘丽，袁华，等.茶多酚化学及其在医药保健中的应用[J]，湖北化工，2001，5（3）：1-4.

[3]杨贤强，等.茶多酚化学[M].上海：上海科学技术出版社，2003.

[4]邓飞英，罗建中，李慧君.茶叶去除室内甲醛的激励初探[J].广东化工，2007，34（10）：67-68.

[5]朱玉玲.室内空气中甲醛的去除研究[D].山东大学，2010.

[6]刘晓红.对家具中甲醛释放量的取样及测定方法的探讨[J].科学技术，2002（6）：14-15.

（责任编辑：张新玲）

A Study of Removal of Formaldehyde Release from Furniture with Ordinary Tea

ZHOU Heling1，2ZAHNG Jianglin1CHEN Long1LIU Chaowei1LI Chuanjiang1*
(1. College of Chemical and Environmental Engineering, Chongqing Three Gorges University, Wanzhou,404100, Chongqing，China;2.Chongqing Fanghua Hospital,yubei,401120,Chongqing)

Formaldehyde release from furniture is increasingly harmful. This paper, mainly through dryer with national standard, studies the removal of formaldehyde in artificial board by tea. By experiment it is verified that tea water can remove with efficiency and high rate the formaldehyde in furniture. The tea used is common jasmine tea in market. The experiment proves that tea water is economical and feasible to remove formaldehyde release from furniture.

formaldehyde; tea water; dryer method; furniture

X505

1009-8135（2014）03-0101-06

2014-02-19

周合玲（1990-），女，重庆渝北人，重庆芳华医院员工，重庆三峡学院精细化工学生.

李川江（1982-），男，四川江油人，实验师，主要从事化学分析，专业教育教学等研究.

重庆市万州区2014年科技项目《万州地区家具中释放甲醛污染的治理研究》，重庆三峡学院2014年青年科研项目《优效能治理家具中释放甲醛污染的研究》和重庆三峡学院2013年度创新实验计划项目研究成果