室内空气中甲醛含量检测方法研究现状
2020-09-10徐睿聪林翠苹
徐睿聪 林翠苹
摘 要:随着经济科技以及人民生活水平的快速发展和提高,室内装修变得越来越时尚精致,但在装修的同时,也将含有甲醛等有害化学物质的污染源带到了室内,各种装饰品、装修材料等等,对人的生命健康安全造成巨大的威胁。为了解决这一现状,本文将着重介绍室内甲醛检测的检测方法,并且提出各个检测方法的未来发展方向,旨在为甲醛等有害的检测工作提供相应的参考依据。
关键词:甲醛检测;分光光度法;色谱法;仪器检测法;‘
1 概述
众所周知,如果人体吸入甲醛含量超标将会诱发人体产生很多疾病,如:肺水肿、肝昏迷、肾衰竭等,世界卫生组织也做过报告认为甲醛是强力的致畸、致癌物质,长期接触并摄入过量甲醛会导致基因突变。但是,有些无良商家为了降低成本、提高利润,不惜在商品中加入含有甲醛等有害化学物质的材料。在这种情况下,人们用来装修的材料不可避免的就会释放大量的甲醛等有害气体,严重威胁人们的健康。因此,对室内甲醛等有害物质进行检测势在必行,本文将会对现有的几种甲醛含量检测的方法进行详细介绍。
2 甲醛检测方法
甲醛,是一种物理、化学性质非常活泼的常见的化学试剂。甲醛能够与水以任意比例互溶,也能够较好的溶解于很多有机试剂中。甲醛既具有氧化性也具有还原性,可以跟多种氧化试剂发生化学反应,被氧化成酸、酮等物质,因此,可以运用此特性来进行定量分析。目前,检测甲醛含量的方法主要有分光光度法、色谱法、电化学分析法及仪器检测法等,其中电化学分析法检测的准确性和稳定性相对较差,因此现在极少使用电化学分析法。
2.1 分光光度法
2.1.1 乙酰丙酮分光光度法
乙酰丙酮分光光度法是乙酰丙酮和甲醛在过量铵盐的环境条件下,调节溶液pH在5.5~7范围内,经过反应可以生成一种黄色的化合物(3,5-乙酰基-1,4二氢吡啶二碳酸),该化合物在波长为412nm时具有最大吸光度,经验证表明,在此波长下的吸光度跟甲醛的浓度是成一定比例关系的,故而可以利用该波长时的吸光度来换算甲醛的浓度,从而在甲醛的检测实验中进行定量分析。在实际的甲醛检测过程中,需要注意对样品进行低温避光储存的方式,在显色时间和放置时间均达到30min时,迅速进行检测,保证样品与标样被检测时的环境条件是一致的,确保检测结果的准确可靠。韩瑞梅等[1]人用乙酰丙酮分光光度法测定室内甲醛含量,证实了显色剂乙酰丙酮蒸馏与不蒸馏其显著性水平没有差异,不经蒸馏的乙酰丙酮可取得同蒸馏同样精度的实验效果,这也降低了操作复杂度及馏出液、残留液的遗弃以及蒸馏时产生的废气所造成的污染。
2.1.2 AHMT分光光度法
AHMT分光光度法的原理是用AHTM(4-氨基-3-联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂)作为显色剂在碱性条件下与甲醛进行缩合反应,产物在跟高碘酸钾进行反应被氧化成一种紫红色化合物(6-巯基-5-三氮杂茂(4,3-b)-S-四氮杂苯),因该种紫红色化合物颜色的深浅与被测环境中甲醛含量是正比关系的,故而可以用此种方法来检测甲醛含量。但是此种方法灵敏度较低,检测结果精确度较差,因此应用此法检测甲醛含量较少。
2.1.3 酚试剂分光光度法
酚试剂简称MBTH。酚试剂分光光度法的原理首先利用酚试剂与甲醛反应生成一种嗪类化合物,该嗪类化合物与酚试剂在具有高铁离子的酸性溶液条件下反应,可以生成一种蓝绿色的化合物,这种蓝绿色化合物的颜色深浅与甲醛含量成正比例关系,且此化合物在波长630nm的条件下具有最大吸光度,可用于检测定量分析。此法的灵敏度相较于其他几种分光光度法要高很多,但是该法中的检测液不稳定,同时也容易受到空气中SO2的干扰,并且酚试剂本身有剧毒容易引起环境污染,且其价格相较于其他光度法使用的试剂要昂贵许多,故而酚试剂分光光度法应用范围同样较窄。
2.2 色谱法
色谱法是一种高效的分离分析方法,根据流动相的状态可以分成气相色谱法和液相色谱法两种,其中离子色谱法更是液相色谱法的重要应用。
2.2.1 气相色谱法
气相色谱法是一种高效、灵敏、快速、能同时分离分析多种组分、检测响应时间较短、分析速度快、样品用量少、应用范围广的痕量分析方法。张存玲等[2]采用了衍生气相色谱法测量室内甲醛含量,首先用2,4-二硝基苯肼衍生吸收空气中甲醛,再用环己烷对其进行提取,用OV-17和QF-1混涂色谱柱分离,最终用电子捕获检测器检测。实验表明,气相色谱法具有灵敏度高、准确性好、环境干扰小等优点。
2.2.2 液相色谱法
液相色谱法始于20世纪初,在20世纪60年代时出现了高效液相色谱法,这一创新改进使得液相色谱法得到了高速发展并且大范围的开始应用到科研和检测工作当中。目前,欧盟的甲醛标准甲醛测定法也是采用的高效液相色谱法。液相色谱法检测室内甲醛含量首先是使用2,4-二硝基苯臍进行样本采样,然后用二氯甲烷进行萃取,最终利用色谱分离在进行色谱分析。在检测中,气相色谱不适用于不易挥发或者是热稳定性不好的物质,因此气相色谱也受到了一定的限制,相比之下,液相色谱法则不受样品及被测目标物挥发性和热稳定性的影响,故而液相色谱法也得到了更加广泛的应用。
离子色谱法是一种能够分析检测离子或分子的检测方法,属于高效液相色谱法的一个重要分支方法。离子色谱法可检测的离子或分子有很多,例如:F-、Cl-、Br-、SO2、CO2、NOx、CN-、S2-、NH4+、甲醛等。该法能同时分析多种阳离子或阴离子,具有灵敏度高、检测线性良好、分析快速准确等特点。
2.3 仪器检测法
随着甲醛检测技术的快速发展,仪器检测法逐渐登上了舞台。仪器检测法以其准确性良好、检测速度快、灵敏度高等优点逐渐赢得了越来越多科研及检验人员的喜爱。许丽娜等利用XP-308B便携式甲醛测定仪与国标法乙酰丙酮分光光度法分别对室内空气中的甲醛含量进行了对比实验,实验结果表明,该两种方法所得结果并没有显著的差异。实验证明该法无需配制任何辅助试剂、能够直接通过仪器读出结果,检测过程操作简便,结果检测快速准确,特别适合于大规模的现场调查。但该仪器随着使用次数增加,传感器灵敏度会逐渐降低,测量结果精确度也会逐渐降低,因此,需要定期更换传感器并且进行仪器校准。
3 结语与展望
目前,对室内甲醛含量的检测主要还是选择用分光光度法,分光光度法测量结果稳定准确,经济方便,是目前检测甲醛含量的首选测试方法。色谱法是对甲醛的痕量检测、高精确度分析或者是复杂成分分析时常用的有效检测方法。近几年来,出现的仪器检测法可以进行现场的实时检测以及连续检测,并且不用任何辅助的化学试剂。但是仪器检测法的检测稳定性以及准确性却不如光度法及色谱法好。因此,提升仪器检测法的检测稳定性和准确性将是该方法的发展方向。总之,根据环境的因素选择合理的甲醛检测方法将会对未来的甲醛检测行业具有非常重要的意义。
参考文献:
[1]韩瑞梅,李明娜.“乙酰丙酮分光光度法测定室内甲醛含量”方法的探讨[J].内蒙古科技与经济,2004(17):68-69.
[2]张存玲,于剑,翟敏德.居室空气中甲醛的气相色谱法分析[J].色谱,1998,16(4):363-364.