基于酚试剂分光光度法对家具中甲醛释放量的测定

张文涛　张鹏　焦元启　范洪波

(东莞理工学院　清洁生产科技中心，广东东莞　523808)



基于酚试剂分光光度法对家具中甲醛释放量的测定

张文涛张鹏焦元启范洪波*

(东莞理工学院清洁生产科技中心，广东东莞523808)

家具中甲醛释放量对室内空气质量有直接影响。利用酚试剂分光光度法测定甲醛释放量是室内环境中检测甲醛的主要方法。对酚试剂分光光度法原理、检测所用仪器、药品试剂以及整个操作计算过程进行了详细介绍。

酚试剂；分光光度法；甲醛；家具

甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，常温下是气态，甲醛属于第一类致癌物质，容易引起人类的鼻腔癌，并诱发白血病。随着人们生活水平不断的提高，家庭装修也越来越豪华，室内空气污染也受到大家的广泛关注。新装修的房间甲醛浓度过高，是诱发多种疾病的主要原因，各类人造板材家具中甲醛释放量是室内甲醛的主要来源。由于甲醛在人造板的内部，甲醛的挥发受生产工艺和温湿度及使用情况的影响，完全挥发完需要3～10年。甲醛的释放量是否符合有关标准[1-3]的规定直接影响人造板及其木质家具的质量和室内空气质量。人们对自身健康、环境安全和室内空气质量越来越关注[4-5]。在日常生活中要选购环保装修材料，减少各类人造板和油漆的使用量，保持良好通风，能有效降低室内甲醛的浓度，保证人们的身体健康。

目前检测室内甲醛含量的主要方法有气相色谱法、液相色谱法、分光光度计法和电化学检测等方法[6-7]。本文采用的是酚试剂分光光度法[8]，酚试剂会与空气中的甲醛反应生成嗪，嗪在酸性溶液中可以被铁离子氧化成稳定的蓝绿色化合物，颜色深浅反应了甲醛含量的多少，因此可以利用酚试剂比色定量甲醛含量。

1　仪器与试剂

1.1仪器

实验中采用的仪器设备有：1 m3VOC释放舱，分光光度计。恒流空气采样泵：流量范围：0 L/min ～ 2 L/min，流量稳定可调，采样前和采样后应用皂沫流量计校准采样流量，误差小于5 %。10 mL的大型气泡吸收管，10 mL的具塞比色管，大气压力表(精度0.01 kPa)。

1.2试剂

试验用水均为蒸馏水，试剂纯度为分析纯，所用水中甲醛溶液标准物质为中国计量科学研究院制备。吸收液原液：称量0.10 g酚试剂，用水溶解后稀释至100 mL容量瓶中(可在冰箱中稳定保存3 d)。吸收液：量取5 mL 吸收液原液，定容至100 mL容量瓶中。采样时，临用现配。0.1 mol/L盐酸溶液：量取9 mL盐酸溶于水中，并稀释至1 000 mL。1 %硫酸铁胺溶液：称取1.0 g 硫酸铁胺，用0.1 mol/L盐酸溶解，并稀释至100 mL。甲醛标准储备溶液(1.04 mg/mL)：取1 mL购买的甲醛标液(10.4 mg/mL)定容到10 mL容量瓶中。甲醛标准溶液：临用时，将甲醛标准储备溶液用吸收液稀释成1 mL含1.04 ug 甲醛的标准溶液，可稳定保存24 h。

2　测定方法

2.1标准曲线的绘制

取10 mL 具塞比色管，按表1用甲醛标准溶液配制标准系列。

在各比色管中加入1 % 硫酸铁胺溶液0.4 mL，摇匀，在不低于18 ℃的室温中放置15 min。用1 cm 比色皿在630 nm 波长下，以水作参比，测定各管溶液的吸光度。之后以甲醛含量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，并计算曲线斜率，以斜率倒数作为样品测定的计算因子Bg。由表1得到吸光度与甲醛含量的标准曲线A=0.380 2x+0.032。

表1　甲醛标准系列

2.2样品采集

用一个内装10 mL 吸收液的大型气泡吸收管，以0.5 L/min的流速，从空气释放舱的出口气体中采样20 min，采样点的温度为32 ℃，采样点大气压为99.8 kPa。

2.3样品测定

采样后，用少量吸收液冲洗吸收管，合并使总体积为10 mL，移取5 mL样品溶液于比色管中，测得样品吸光度A为0.089。在样品测定之前，用5.00 mL未采样的吸收液作试剂空白，测定试剂空白的吸光度A0。

3　结果计算

3.1 准状态下采样体积的计算

先将采样体积换算成标准状态下的体积，换算公式为

式中：V0—标准状态下的采样体积/L;V—采样体积/L;T0—标准状态下的绝对温度，273 K;T—采样时采样点的绝对温度，(t+273)K；P—采样时采样点的大气压力/kPa；P0—标准状态下的大气压力，101.3 kPa。

家具的外形轮廓体积V=0.116 m3，T=32+273=305K，p=99.8 kp，由此可得

3.2样品气体中甲醛浓度的计算

样品气体中甲醛浓度的计算公式为

式中：C—样品气体中甲醛浓度/(mg·m-3)；A—样品溶液的吸光度；A0—空白溶液的吸光度；Bg—由标准曲线绘制得到的计算因子/ug；d—稀释因子 。

其中A=0.091，A0= 0.038，Bg=1/A=2.630 1，d=1，由此计算得

甲醛释放量(mg/m3)=c-c0=0.027 5-0.003 74=0.023 8 mg/m3.

4　结语

计算得甲醛释放量为0.023 8 mg/m3，符合国家标准GB18580-2001[2]、GB18584-2001[3]、GB/T9846.1～9846.8-2004[4]中对各类人造板材及其制品、木家具的甲醛释放量的限量规定。用酚试剂分光光度法测定家具中甲醛释放量，操作简单，在常温下显色灵敏快速，准确度高，是目前测试室内甲醛含量的主要测试方法。

[1]全国人造板标准化技术委员会.室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量：GB/18580-2001[S].北京:中国标准出版社,2001.

[2]全国涂料和颜料标准化技术委员会.室内装饰装修材料、木家具中有害物质限量：GB/18584-2001[S].北京:中国标准出版社,2001.

[3]全国人造板标准化技术委员会.人造板及饰面人造板理化性能试验方法:GB/T17657-1999[S].北京:中国标准出版社,1999.

[4]鲍军,何莉,顾静青,等.酚试剂分光光度法测定人造板及其制品、木家具中微量甲醛释放量[J].化学分析计量，2008,17(4):36-39.

[5]张涌飞,向德余.浅析酚试剂分光光度法甲醛测定[J].科学之友,2011(1):30-31.

[6]苏君,韩芹芹,郭艳玲.室内空气中甲醛测定比对试验的探讨[J].干旱环境监测,2009,23(3):190-192.

[7]盖超.基于酚试剂分光光度法对室内空气中甲醛含量的测定测定[J].干旱环境监测,2011,3(11):259-261.

[8]刘柄楷.酚试剂分光光度法测定室内甲醛的影响因素[J].企业科技与发展,2014,1(16):17-18.

Determination on Formaldehyde Release of Furniture by MBTH Spectrophotometry

ZHANG WentaoZHANG PengJIAO YuanqiFAN Hongbo

(Dongguan Cleaner Production Center, Dongguan University of Technology, Dongguan 523808, China)

The formaldehyde release of furniture has a direct influence on the indoor air quality. The determination on formaldehyde release by MBTH spectrophotometry is the main method of detecting formaldehyde in the indoor environment. This paper introduces the principle of MBTH spectrophotometry, the detection of the instrument, reagents and the whole operation calculation process.

MBTH; spectrophotometry; formaldehyde; furniture

2015-12-26

张文涛(1987—)，女，山西吕梁人，讲师，硕士，主要从事材料分析与环境保护研究。

范洪波(1964—)，男，河南人，教授，博士，主要从事环境能源和材料研究。

C916. 2

A

1009-0312(2016)03-0062-03