一款现场检测仪测定室内空气中甲醛浓度的适用性研究

张立成++王宾++宋建华++刘西峰

摘 要：为验证HTV-m型甲醛检测仪是否适用于检测室内空气中甲醛浓度并符合GB 50325-2010（2013年版）的要求，对PPM HTV-m型甲醛检测仪测试法的不确定度进行了分析，将该法与酚试剂分光光度法进行了对比研究，结果表明HTV-m型甲醛检测仪性能符合标准要求，可以酌情应用于现场检测并注意考虑干扰因素。

关键词：甲醛 甲醛检测仪 不确定度

中图分类号：TU238.2；X51 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0114-02

酚试剂分光光度法测定室内空气中甲醛浓度是国标GB 50325-2010（2013年版）规定的仲裁方法，但该方法检测过程繁琐，标准允许使用甲醛简便取样仪器，但规定简便取样仪器的检测结果不确定度应小于20%[1]。英国PPM公司的HTV-m型甲醛检测仪，采用先进的微电子及传感器技术，具有高精度、便携、快速、维护方便等特点，在检测市场上具有较高的占有率。为了验证HTV-m型甲醛检测仪的适用性，笔者对甲醛检测仪的检测结果的不确定度进行了分析并将其与酚试剂分光光度法进行了对比研究。

1 方法原理

HTV-m型甲醛检测仪测试法（以下称为仪器法）原理：由泵抽入的气体通过电化学传感器扩散和吸收进入传感器，甲醛分子在适当的电极电位下发生氧化反应，所产生的扩散电极电流与空气中甲醛浓度成正比，由内置标准曲线计算出室内空气中甲醛的浓度，以检测点的气温和大气压换算成标准状态下的浓度；酚试剂分光光度法（以下称为酚试剂法）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，比色定量[2]，然后除以标准状态下的采样体积。

2 主要仪器设备

HTV-m型甲醛检测仪（英国PPM 公司），GilAir-3恒流采样仪（美国Gilian），7230G分光光度计（上海精密科学仪器有限公司），数字大气压力表（上海精密仪器仪表有限公司）。

3 HTV-m型甲醛检测仪测试法测量不确定度分量的评定

3.1 甲醛浓度计算公式

式中：C为标准状态下所采空气样品中甲醛的浓度（mg/m3），p为采样点的大气压（kPa）；C测为仪器显示的甲醛浓度值（ppm）；MHCHO为甲醛的摩尔质量（g/mol）；t为采样点的温度（℃）。

3.2 不确定度来源识别

HTV-m型甲醛检测仪测定室内空气中甲醛浓度的不确定度来源：采样点的温度和大气压的测量，重复性测试，仪器的准确度，摩尔质量计算。

3.3 不确定度分量的量化

（1）重复性测试引入的不确定度。

选取不同的房间进行了三组重复性试验，每组均是短时间内进行了10次连续重复测定，结果见表1。

从表1可以发现，甲醛检测仪的重复性测试，采样点甲醛浓度低时相对标准不确定度较大，取组1的uref来分析，即uref1=0.066 4。

（2）采样点的温度测定引入的不确定度。

采样时，测量温度的仪器分辨力为0.1 ℃，忽略不计其他因素，测试时的采样点温度为22.0 ℃，采样点的温度测定引入的不确定度u2==0.058 ℃，相对标准不确定度uref2==0.002 6。

（3）采样点的大气压测定引入的不确定度。

大气压的测量不确定度主要来源于压力表本身的准确度，其他影响可以忽略不计，由校准证书求得：uref3=0.1%，测得采样点的大气压为101.1 kPa，u3=101.1×0.1%=0.10 kPa。

（4）仪器的准确度引入的不确定度。

由仪器说明书给出的技术指标可知，仪器本身准确度引入的不确定度为读数的10%，即uref4=0.10。

（5）摩尔质量计算引入的不确定度。

由最新版的原子量表查得甲醛分子中各元素对甲醛摩尔质量的不确定度，发现甲醛的摩尔质量计算引入的不确定度非常小，在此忽略不计。

3.4 合成不确定度

从以上计算可知，不考虑可以忽略不计项，HTV-m型甲醛检测仪测定室内空气中甲醛浓度的相对标准不确定uref=，当甲醛浓度测量数值较小时，不确定度较大，该研究计算结果为uref==12%，符合GB50325-2010（2013年版）的要求。

4 仪器法与酚试剂法的对照实验

4.1 对照实验数据t检验

选取不同的房间，分别以仪器法与酚试剂法进行了三组对照试验，每组均是同一时间段、同时进行仪器法与酚试剂法的采集，均进行了10次连续测定，结果见表2，仪器法和酚试剂法检测结果差异无统计学意义（P>0.05）。

4.2 对照实验数据χ2檢验

选取50个房间，分别以仪器法与酚试剂法同时依据GB 50325-2010（2013年版）采样和计算，假设所测建筑均为Ⅰ类建筑工程，甲醛浓度限值为≤0.08 mg/m3，对两种方法检测结果的合格率进行χ2检验，结果见表3，仪器法检测结果合格率为80.00%，酚试剂法检测结果合格率为62.00%，两者之间差异无统计学意义（P>0.05）。

5 结语

该研究结果表明，HTV-m型甲醛检测仪测试法和酚试剂分光光度法检测空气中甲醛浓度结果差异无统计学意义，具有良好的可比性。HTV-m型甲醛检测仪体积小巧、携带方便、操作简单、快速，可用于现场检测，但对于浓度接近标准限值的工程要避免使用，以免出现争议性结论。HTV-m型甲醛检测仪受醇类、醛类、酚醛类和间苯二酚的干扰，使用时要安装酚醛过滤管并考虑是否存在干扰因素。

参考文献

[1] GB 50325-2010（2013年版），民用建筑工程室内环境污染控制规范[S].2013.

[2] GB/T 18204.2-2014，公共场所卫生检验方法第2部分：化学污染物[S].2014.