环境中甲醛检测方法研究进展

甘思文

摘 要：我国环境中甲醛的测定方法主要有化学法和仪器法2种，该文主要就近年来环境中甲醛的分析方法研究进展进行了综述。

关键词：甲醛；检测；化学法；仪器法

中图分类号 X831 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）14-119-02

甲醛（HCHO）是一种无色、具有强烈刺激性、高挥发性的有机化合物。现今市面上大量的装修材料和建筑材料中都含有甲醛，并且许多材料中甲醛含量严重超标。研究认为，甲醛属一类致癌物质，容易引起鼻咽癌、鼻腔癌和鼻窦癌等癌症疾病，也可引发白血病。由于其直接影响人类的生活环境及身体健康，甲醛被世界卫生组织和美国环境保护局列入环境污染物中可致畸、致癌物质行列。因此，环境中甲醛的检测显得尤为重要。环境中甲醛的测定方法可分为化学法和仪器法2种。常用的化学法主要包括4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂比色法（简称AHMT）、盐酸副玫瑰苯胺比色法、乙酰丙酮比色法、酚试剂比色法、催化动力学分光光度法等。仪器法主要有色谱法、电化学法、极普法、红外光谱法等。

1 化学分析法

比色法因其操作简单、快捷、准确度高等优点，被认为是空气中甲醛测定的主要方法。乙酰丙酮分光光度法、酚试剂分光光度法和AHMT分光光度法等方法被列为测定室内空气质量标准方法中甲醛测定的标准方法。化学比色法是一种成熟、稳定、常被使用的甲醛检测方法，但由于该类方法分析时间较长，操作较为繁琐，且需要在现场进行长时间采样，不能反映环境中甲醛污染状况及现场大批量测点的实时监测需求。为此，发展一种灵敏度高、选择性好、能够得以现场实时连续检测的新方法将是研究测定甲醛分析法的发展方向。

1.1 乙酰丙酮分光光度法 乙酰丙酮分光光度法测定甲醛的原理：甲醛在过量铵盐存在下，与乙酰丙酮生成黄色的化合物，该有色物质在414nm波长处有最大吸收，而且在3h内吸光度基本不变，因此，可以根据其颜色深浅来判断甲醛浓度。张元刚等[1]对环境中甲醛测定的乙酰丙酮分光光度法进行了优化，对影响其检测的相关因素进行了研究，并对实验条件进行摸索发现：乙酰丙酮用量为 2mL，温度为60℃，采气速率为0.5L/min是其最佳实验条件。研究结果表明，该方法具有简便、快捷、灵敏度高、重现性好的特点。

1.2 酚试剂分光光度法 酚试剂分光光度法测定环境中甲醛的原理：酚酞试剂与空气中的甲醛发生反应生成嗪，嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物，该化合物的颜色深浅与甲醛浓度成正比。薛立杰等[2]利用酚试剂分光光度法测定工作场所空气中的甲醛，并对酚试剂浓度、显色剂酸溶解条件、入射光波长、显色温度和显色时间等因素对实验结果的影响加以优化，检出限为0.017mg/L，最低检测浓度为0.029mg/L，线性范围是0.05～5.0mg/L。可见，该方法检出限低、灵敏度高、线性范围宽，在一般室温条件下无需恒温水浴。

1.3 AHMT分光光度法 AHMT分光光度法测定环境中甲醛的原理：空气中甲醛与4-氨基-3-联氨-5-巯基-1，2，4-三氮杂茂在碱性条件下进行缩合反应，之后经氧化剂KIO4氧化成6-巯基-5-三氮杂茂[4，3-b-S-四氮杂茂（Ⅲ）化合物，该化合物的紫色深浅与甲醛浓度成正比。钱文捷[3]根据生活饮用水标准检验方法，用AHMT分光光度法测定生活饮用水机水源水中甲醛的含量，对检测结果产生影响的因素进行了研究讨论，并提出了相应的操作要点。该方法对检测的相关步骤略作改进，以有证的甲醛表征溶液作为甲醛标准储备液，省略了繁琐的甲醛标准溶液浓度的标定步骤，应用质控样进行质量控制，能准确快捷地测定生活饮用水机水源中甲醛的含量。

1.4 催化动力学分光光度法 催化动力学分光光度法的基本原理是：甲醛对一些特定反应具有催化作用，根据其在最大吸收波长处，甲醛的浓度与反应速度之间符合动力学一级反应关系式。田林芹等[4]对于在稀H2SO4溶液中，痕量甲醛对氯酸钾氧化玫瑰桃红R褪色反应有催化作用，根据其动力学条件和动力学反应参数，建立了一种测定痕量甲醛的动力学光度分析法。该方法的灵敏度高、选择性好，线性范围为0.102～0.15mg/L，（下转160页）

检出限为810μg/L，适用于环境中痕量甲醛含量的测定。

2 仪器分析法

2.1 色谱法 高速、高效、高灵敏是色谱分析方法的主要特点，由于其在分离复杂混合物中有显著优势，因而被广泛应用于食品、农业、环境监测等领域。气相色谱法、高效液相色谱法等是色谱法中主要用于甲醛检测的方法。丁友超等[6]根据甲醛与2，4-二硝基苯肼反应，经HPLC分离、紫外光谱定性检测，对纺织品、皮革等样品中的甲醛进行定性定量分析。通过实验测定结果对比表明，在抗干扰能力、定性检测、稳定性方面，液相色谱法都优于乙酰丙酮比色法。吕鹂等[7]采用静态顶空-毛细管气相色谱法对地表水中的甲醛和苯系物各组分同时测定，并对分析条件进行优化。结果发现，本方法能将甲醛和苯系物各组分分离，且不影响其他组分，在实验条件下，各组分校准曲线方程相关系数均大于0.995。该方法简便、快速、准确，能同时适用于地表水中甲醛和苯系物的测定。

2.2 极普法 极普电极是一种可以控制电极电位的电解过程，因其极限扩散电流与被测离子的浓度成正比，因而可于甲醛的定量分析。戴红等[8]优化了伏安极谱仪测定甲醛含量的参数，测定了方法的线性范围和精密度，优选了萃取兔毛皮中甲醛的溶液和萃取温度，并对测定结果的精密度和回收率进行了评估，将测定结果与国标法测定结果进行了对比。实验结果表明：伏安极谱仪的测定甲醛的最适条件为：动态滴汞方式，高纯氮气通气时间600s，富集时间60s；甲醛浓度在0.4～200mg/L时有良好的线性关系；精密度实验的相对标准偏差（n=10）为1.38%；用0.05mol/L的氢氧化锂溶液在35℃萃取兔毛皮樣品20min，兔毛皮样品中甲醛含量为46.2mg/kg，样品的重复性实验结果相对标准偏差（n=8）为2.15%，加标回收率在95.4%～103%；测定结果与国标法测定结果相比，相对偏差为1.44%；说明采用伏安极谱法测定兔毛皮中的甲醛含量结果准确、检测限低、重现性好。

2.3 红外光谱法 有学者曾应用长光程傅立叶红外系统测定和鉴别大气中甲醛、氨、蚁酸等微量污染物。测定甲醛的光谱是2 799cm-1和2 781.5cm-1，其检出限是30μg/L。在日常应用中一般将红外技术和气相色谱或GC-MS等仪器联用来进行物质分析检测。

2.4 甲醛现场快速检测仪 甲醛快速测定仪具有精密度高、稳定性好、抗干扰能力强、快速响应、结果可靠等特点，是一种方便可靠的室内及公共场所空气中甲醛现场测定方法，常用于测定木板材料中甲醛释放量。根据甲醛现场快速检测仪的响应性能、适应范围、工作原理等性能的不同，可以将其分为以下2种：一种是由国外产的室内甲醛快检仪，另一种是国产的基于酚试剂法的便携式快速甲醛測定仪。

3 结语

现今，在化学分析方法中，环境甲醛监测方法的分光光度法及其改进方法仍然占有重要地位，发展一种选择性好、灵敏度高，能够实现现场连续实时监测的新方法将是其发展的方向。在仪器分析方法中，色谱分析技术在甲醛监测中的应用不断加强，在今后的甲醛分析中，色谱法仍是同时分离分析复杂组分中甲醛的最有效手段。从未来的仪器发展来看，现场分析仪器将是甲醛检测仪器研制开发中最具代表性的方向。

参考文献

[1]张元刚，陈樑，杨聪高，等.乙酰丙酮分光光度法测定空气中甲醛及其影响因素研究[J].江西农业学报，2009，21（9）：141-142.

[2]薛立杰，安娜.酚试剂分光光度法测定工作场所空气中甲醛的方法优化[J].首都公共卫生，2011，5（5）：221-224.

[3]钱文捷.AHMT分光光度法测定生活饮用水及水源水中甲醛的操作要点[J].价值工程，2013，165（18）：302-305.

[4]田林芹，张爱梅.动力学光度法测定痕量甲醛[J].分析测试学报，2003，22（5）：107-109.

[5]丁友超，吴浩，田妹，等.高效液相色谱法测定纺织品和皮革中的甲醛[J].印染助剂，2007，24（10）：44-46.

[6]吕鹂，刘辉，胡希，等.顶空-毛细管气相色谱测定水中甲醛和苯系物[J].中国西部科技，2013，12（10）：45-47.

[7]戴红，吴颉，朱正鑫，等.伏安极谱法测定兔皮中可萃取甲醛含量的研究[J].皮革科学与工程，2014，06：64-68. （责编：张宏民）