浅谈室内空气中甲醛的检测与防治

2015-11-04张伟伟

建材与装饰 2015年42期

关键词：除甲醛二硝基苯色谱法

张伟伟

（北京科筑建筑工程质量监测有限公司北京 100083）

浅谈室内空气中甲醛的检测与防治

张伟伟

（北京科筑建筑工程质量监测有限公司北京 100083）

甲醛污染已引起人们的高度重视，近几年随着科学技术的不断发展，在不同研究领域，甲醛测定技术也有了一定程度的发展，概括起来主要有：分光光度法、液相色谱法、气相色谱法等。

装修材料；甲醛；检测防治

前言

甲醛是一种无色有刺激性气味的气体，是最主要的室内污染物。可经呼吸道吸入人体，刺激眼睛和呼吸道黏膜，造成免疫功能异常，引发头痛、眩晕、恶心等症状，还有致癌的风险。因此我们要做好建筑装修材料中甲醛的检测并利用一些防治措施对其进行有效的降解。

1　室内甲醛的来源及对人体的危害

室内的甲醛主要来自于装修建材材料的使用，当前有甲醛主要来源于以下三个方面：

（1）燃料、烟叶的不完全燃烧及藏书的释放。燃料燃烧可产生大量的甲醛，香烟烟气中含甲醛14～24mg/m3。

（2）室内板材和家具的释放。甲醛有较强的粘合性，能够加强板材的硬度和防虫、防腐的能力，因而在建筑装饰装修工程中各种人工合成的板材均以甲醛为主要成分的脲醛树脂作为粘合剂，因而甲醛的产生不可避免。

（3）壁纸与涂料的释放。当前建筑装饰工程中较为流行的就是装饰壁纸的使用，但其中化纤壁纸和塑料壁纸中含有聚合物单体，可向室内释放甲醛、苯、二甲苯等。涂料主要由成膜物质、助剂、颜料以及溶剂构成，这些物质在使用过程中可以向室内空气中释放甲醛、苯、甲苯二异氰酸酯、氯乙烯、酚类等有害气体。

2　甲醛的检测方法

2.1分光光度法

2.1.1乙酰丙酮法

乙酰丙酮法的基本原理是空气中的甲醛在pH为5.5～7.0条件下，被乙酰丙酮的铵盐溶液吸收、加热、生成黄色3，5-二乙酰基-1，4-二氢二甲基吡啶，在波长412nm处测量其吸光度的值，与标准系列比较定量。采用此方法对实验室中甲醛的含量进行测定，结果表明：甲醛浓度（x）和吸光度（y）的线性回归方程为Y= 0.1080+0.0370x（r=0.9997），检测下限为0.058μg/ml，相对标准偏差（n=6）为2.04～2.15%。利用乙酰丙酮分光光度法测定水性涂料及胶粘剂中的甲醛含量，结果发现，甲醛的线性范围为0.00～80.29μg，相关系数为0.9999，相对标准偏差分别为3.2%、2.8%。此法的优点是操作简便，性能稳定，误差小，不受酚类和其它醛类的干扰；缺点是灵敏度低，仅适用于较高浓度甲醛的测定。

2.1.2酚试剂法

酚试剂分光光度法是测定室内空气中甲醛浓度的较好方法。空气中甲醛被酚试剂（3-甲基-2-苯并噻唑腙盐酸盐，MBTH）吸收，经缩合反应生成嗪，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，进行比色定量。采用0.1mol/L盐酸配制硫酸铁铵显色剂，在25～35℃范围内，加入0.4mL显色剂显色20min，甲醛质量浓度与吸光度在0～2.0μg/mL范围内呈良好的线性关系，r=0.9999。该法操作简便，灵敏度高，检出限为，较适合微量甲醛的测定。缺点是脂肪族醛类和SO2对测定有一定的干扰，另外酚试剂的稳定性较差，显色后吸光度的稳定性不如乙酰丙酮法。

2.2液相色谱法

液相色谱法适合分离高沸点、热不稳定、离子型的样品。液相色谱法测定甲醛的原理是甲醛与2，4-二硝基苯肼反应生成衍生化产物2，4-二硝基苯腙，用有机溶剂萃取富集后，在一定温度下蒸发、浓缩，再利用甲醇或乙腈溶解或稀释，最后进行色谱测定。采用高效液相色谱法测定卷烟粘合剂中甲醛、乙醛的含量，卷烟粘合剂中醛经纯净水提取，离心后取部分上层清液，与2，4-二硝基苯肼衍生反应，生成的甲醛和乙醛的2，4-二硝基苯腙，用C18柱进行分离，用乙腈与水的混合物作流动相。在358nm紫外波长下检测，用醛衍生物配制标准定量。甲醛和乙醛在0.10～10.0mg·mL-1范围内呈线性。甲醛加标回收率在98.3～118.9%之间，乙醛加标回收率在79.2～89.2%之间，相对标准偏差（n=5）均小于5%。该方法简便、快速、灵敏度、准确度高、抗干扰能力强，可用于室内及公共场所空气中甲醛的测定，同时还可用于水和废水以及餐具洗涤剂中甲醛的分析测定。

2.3气相色谱法

酸性条件下，甲醛吸附在涂有2，4-二硝基苯肼载体上，生成稳定的甲醛腙，反应式如图1所示。之后用二硫化碳洗脱后，经色谱柱分离，用氢火焰离子化监测器测定。检测限可达0.01mg/m3，相对误差较小，证明了该方法对检测空气中的甲醛是一种简单、快速、可靠的方法，具有操作方便快捷，准确性高等优点。但是存在成本高、受其他物质的干扰等缺点。

图1

3　室内甲醛的降解防治措施

3.1甲醛污染源的控制

室内的甲醛主要来源于装饰、装修材料和家具等，其中人造木板是甲醛污染的首要污染源，所以应该改进人造木板的生产工艺和后处理过程，来减少甲醛的释放量。另外尽量避免过度装修，严格选用符合国家标准的装修材料，合理搭配装修材料，提倡简装，才能从根本上减少室内甲醛的含量，这是控制甲醛最行之有效的方法，可以从根本上切断甲醛污染。

3.2利用自然条件的控制

由于室内甲醛释放是一个长期的过程，消除室内甲醛含量最有效、最经济的方法就是采取通风换气。另外室内的温湿度也对甲醛释放产生一定的影响。因此新装修的房屋内应该采取烘烤或放一盆清水，来降低空气中甲醛的浓度。另外绿色植物具有净化空气、杀菌吸尘、消除不同有毒物质的功效，研究表明芦荟、吊兰、万年青、绿萝、虎皮兰等观赏植物都具有很好的吸收甲醛的能力，又因为植物吸收甲醛具有环保和无污染等优点，对改善空气质量起着至关重要的作用。

3.3利用技术条件控制

3.3.1物理法除甲醛

活性炭、沸石、多孔矿石等因具有比表面积大特殊的多孔分子结构，易于与空气中的甲醛接触并将其吸附在孔隙结构中。不会对环境产生二次污染，且操作简单易于推广，对低浓度的有害气体较为有效。另外水也可吸收空气中的甲醛，根据甲醛的化学性质，废弃茶叶水或碱性肥皂水可提高水溶液吸收空气中甲醛的效果。

3.3.2化学法净化除甲醛

氧化法除甲醛：空气中的甲醛可被臭氧，二氧化氯氧化，最终氧化成二氧化碳和水。研究表明低浓度的臭氧对甲醛的净化率高达41.7%，但臭氧、二氧化氯超过一定的限量后，会对身体造成一定的危害。使用氧化剂处理甲醛后，应经常通风，避免二次污染。催化法除甲醛：催化剂方法主要分为常温催化和光催化，常温催化主要利用一些比较贵的金属，在一些常用载体上加入Pd、Pt、Ru、Ir等，利用其特殊的催化氧化性能，使甲醛转化成无污染的二氧化碳和水。光催化是结合超微过滤方法，在常温常压下将一些有毒有味的气体分解成无毒无害的气体。空气负离子技术法除甲醛：在高压放点情况下，将水分解成正负离子，被正负离子包裹的水分子作为载体，遇到空气中的有害物质，立即包围和隔离，然后离子群中的氢氧根与有害物质发生剧烈的反应，最后分解成水等无害物质。目前市场上销售的空气离子宝就是利用这个原理的产品。化学中和技术法除甲醛：采用络合、氧化、加成等方法，破坏甲醛和苯等分子的结构，中和空气中的有毒气体，达到消除的目的。目前市场上的除味剂等都采用了此类技术。如果在装修过程中配合使用，可有效降低建筑和装修建材中的甲醛及有害气体的含量。