比色法快速测定室内空气甲醛含量

熊开生，冯裕钊，庄春龙，沈小东，陈 逸

(后勤工程学院营房管理与环境工程系，重庆 401311)

·监测技术·

比色法快速测定室内空气甲醛含量

熊开生，冯裕钊，庄春龙，沈小东，陈 逸

(后勤工程学院营房管理与环境工程系，重庆 401311)

室内空气甲醛的现场快速监测技术已成为环境监测的热点研究领域，旨在为普通家庭提供室内空气甲醛现场监测方法。优化了甲醛吸收液用量、自然吸收时间及吸收液与空气接触面积对监测方法的影响，制作了用于目测室内空气中甲醛含量的标准比色卡，方法简便、快速、经济、实用，可望在普通家庭中得到广泛应用。

现场监测;比色卡;甲醛;普通家庭

0 前言

甲醛作为室内环境重要污染物之一，主要来源于家具中的密度板和木工板，完全释放需要3～5年。由于甲醛对人体伤害很大，如何快速准确监测室内空气甲醛含量已成为目前研究热点［1－4］。虽然国标中已提供了多种甲醛检测方法，如分光光度法、气相色谱法、电化学检测法，但这些方法需要现场采样，然后带回实验室分析才能得到结果，程序复杂、耗时长且需要贵重仪器设备。市场上也出现了许多便携式监测仪器［5］，但因其价格昂贵且寿命短，难以推广到普通家庭。笔者旨在为普通家庭提供较好的室内空气甲醛监测手段，研究出适合普通家庭自己监测室内空气甲醛含量的方法。笔者优化了甲醛吸收液用量和自然吸收时间，讨论了吸收液与空气接触面积对监测方法的影响，制作了可以目测室内空气中甲醛浓度的标准比色卡。该方法简便、快速、经济、实用，可望在普通家庭中得到广泛应用，具有很好的经济效益和社会效益。

1 方法原理

由于甲醛易溶于水并可与水中的酚试剂反应生成稳定的嗪类化合物，一定条件下酚试剂吸收液吸收空气中甲醛的量主要由空气中甲醛浓度决定，测定出一定体积吸收液自然吸收一段时间后吸收空气中甲醛的量来确定室内空气中甲醛浓度。由于吸收液吸收甲醛后经过显色反应为蓝色且颜色深浅因浓度差别而非常明显，通过目测可较准确地判定吸收液中甲醛的大概浓度，因此可以制作一个室内空气甲醛浓度与吸收液显色后颜色深浅相关性的比色卡。先将一定量吸收液放在房间内自然吸收一段时间，再向吸收液中加入显色剂，反应15 min，再向10 mL比色管中加入10 mL显色后溶液，最后与标准比色卡对照，根据颜色关系可测出室内空气甲醛浓度。

2 实验部分

2.1 仪器和试剂

GB-IIIB恒流采样器(上海正宏有限公司)，S53分光光度计(上海分析仪器厂)，酚试剂(分析纯)，硫酸铁铵(分析纯)，甲醛(分析纯)，盐酸(分析纯)。

2.2 方法步骤

选定一个封闭房间，通过人工投入甲醛配制成浓度为0.218 mg/m3的标准源，分析吸收液用量、自然吸收时间、吸收液与空气接触面积对监测方法的影响。向8个直径为100 mm的表面皿中分别加入20 mL甲醛吸收液，将表面皿放在不同甲醛标准浓度的房间内，自然吸收30 min后加入2 mL显色试剂，反应15 min，用分光光度计测定反应液的吸光度，取10 mL反应液加入比色管中制作标准比色卡，并将研究的室内空气甲醛监测方法与国标进行对比实验。所有吸收液吸收甲醛的量均采用国标GB/T 18204.26-2000方法测定。

3 结果与讨论

3.1 国标GB/T 18204.26-2000方法测定空气中甲醛含量

按照表1配制标准溶液，向每支比色管中加入1 mL 1%硫酸铁铵溶液，摇匀，放置15 min，以水参比，在波长630 nm处用分光光度计测定吸光度，测得结果如表1所示。

表1 标样分光光度法实验结果

得到回归方程为 y=0.1754x+0.0254，相关系数为0.998。测得采样管中甲醛的吸光度为0.348，计算得到空气中甲醛含量为0.218 mg/m3。

3.2 吸收液用量对监测方法的影响分析

房间温度为19℃，甲醛浓度为0.218 mg/m3，向4个直径为100 mm的表面皿中分别加入10，20，50，100 mL吸收液，同时放在房间内自然吸收30 min后，再加入显色试剂，测得吸光度结果如表2所示。

表2 吸收液用量对自然吸收的影响

结果表明，随着吸收液用量的增多，吸光度逐渐减小，当吸收液用量为10 mL时，显色后颜色较深，但测量最少用量应超过10 mL;吸收液用量为20 mL时，显色后颜色比较深，且满足测量用量，同时可以节约试剂。因此该方法选定吸收液用量为20 mL。

3.3 吸收时间对监测方法的影响分析

房间温度为21℃，甲醛浓度为0.218 mg/m3。向4个直径为100 mm的表面皿中分别加入20 mL吸收液，在房间内自然吸收15，30，45，60 min 后加入显色剂测定吸光度，测定结果如表3所示。

表3 吸收时间对自然吸收的影响

结果表明，随着吸收时间增加，吸收液经显色反应后吸光度逐渐增加。当吸收时间为15 min时，吸光度较小，不利于目测。当吸收时间为30 min时，显色反应后颜色较深，吸光度较大，容易目测;超过30 min，显色反应后吸光度略有增加。为了缩短监测时间，选定吸收时间为30 min。

3.4 吸收液接触面积对监测方法的影响分析

房间温度为 19.4℃，甲醛浓度为0.218 mg/m3。向直径为60，80，100，120 mm的4个表面皿中分别加入20 mL吸收液，在房间内自然吸收30 min后加入显色剂，测定吸光度，测定结果如表4所示。

表4 接触面积对自然吸收的影响

结果表明，在相同吸收时间和吸收液用量前提下，随着吸收液与空气接触面积的增加，吸收液吸收空气中甲醛量逐渐增多。当表面皿直径超过100 mm时，吸收量只有少量增加，接触面积过大，吸收液挥发量更大且易受到污染。因此选定直径为100 mm的表面皿为盛装容器。

3.5 室内甲醛含量与自然溶解于吸收液中甲醛量的相关性分析

在一个封闭房间通过投入不同量甲醛溶液，配制成不同浓度的6个标准源，房间内甲醛浓度采用国标GB/T 18204.26-2000方法测量。房间浓度分别为 0.10，0.14，0.18，0.22，0.26，0.30 mg/m3。选取6个直径为100 mm的表面皿，向各表面皿中分别加入20 mL甲醛吸收液，并将其分别放在不同甲醛浓度的房间内，自然吸收30 min后取出，加入显色剂，测定吸光度，结果如表5所示。

表5 室内甲醛含量与自然溶解于吸收液中甲醛量的相关性

以标准源浓度为纵坐标，吸光度为横坐标作图，结果如图1所示。

回归曲线的相关系数达到0.99以上，表明在选定的操作条件下，室内空气中甲醛含量与自然溶解在吸收液中甲醛的量相关性较好，可根据吸收液显色反应后的颜色深浅计算出室内空气甲醛浓度。

3.6 标准比色卡的制作

为了便于普通家庭通过目测吸收液经显色反应后的颜色深浅来计算室内空气甲醛浓度，将上述实验所得的溶液分别取10 mL装入比色管中，编号及对应的室内标准源浓度如表6所示，各管颜色如图2所示。各管颜色因标准源浓度不同而差别明显，根据溶液自然吸收室内空气中甲醛再经显色反应后的颜色，就可以知道室内空气甲醛的大致浓度。

表6 标准比色系列 mg/m3

3.7 与国标GB/T 18204.26-2000方法对比分析

为了评价甲醛现场快速监测方法能否应用到家庭检测中，选定校内某办公室进行测量。吸收液在房间内自然吸收30 min后，加入显色剂显色，取溶液10 mL于比色管中，与标准比色卡对比，得到室内空气甲醛浓度约为0.19 mg/m3。采用国标方法对同一房间的甲醛含量进行测量，检测结果为0.20 mg/m3，相对误差小于5%，对于判定装修家庭室内空气甲醛含量来说是可以接受的，表明笔者研究的甲醛现场监测方法可以推广应用。

4 结论

笔者探索出适合普通家庭的室内空气甲醛监测方法，适当优化了监测方法的操作条件，吸收液用量为20 mL，吸收时间为30 min，吸收液盛装容器为直径100 mm的表面皿。通过实验得到了室内甲醛含量与自然溶解于吸收液中甲醛量的相关性较好，制作了用于目测室内空气甲醛浓度的标准比色卡。该方法方便快捷，误差较小，操作简单且成本低，可在普通家庭得到推广应用，有效保障百姓的身体健康，具有很好的经济效益和社会效益。

［1］牛凤兰，宋德锋，陈林.环境中甲醛污染来源及检测方法新进展［J］.上海预防医学杂志，2009，21(9):453-455.

［2］郑春生，王建清，杨南，等.室内空气中甲醛的快速测定［J］.北京工商大学学报，2004，22(4):8-11.

［3］张静.室内空气污染物甲醛的检测及污染状况分析［J］.辽宁化工，2009，38(7):498-500.

［4］李少芳，李凤萍，陈育琳.热解吸/化学发光联用技术检测空气中痕量甲醛［J］.分析化学，2009，37(10):B172.

［5］蒋惠忠，王显胜，张爱国.甲醛现场快速检测仪的研制［J］.吉林大学学报:地球科学版，2008，38(5):863-864.

Determination of Formaldehyde in Indoor Air by Colorimetric Method

XIONG Kai-sheng，FENG Yu-zhao，ZHUANG Chun-long，SHEN Xiao-dong，CHEN Yi
(Dept.of Barracks'Management＆ Environmental Engineering，LEU，Chongqing 401311，China)

In-situ monitoring technology for formaldehyde of indoor air has become the hot-point in the researching fields of environment monitoring.A new in-situ monitoring method for the formaldehyde of indoor air for the common family is studied.The amount of absorption liquid and absorption time and the surface area of absorption liquid exposed to the air are optimized through this method.The card for in-situ monitoring formaldehyde of indoor air is achieved.The results indicate that the method is simple，rapid，economic and practical so we can hope that the new method for monitoring formaldehyde will be applied widely among common families.

in-situ monitoring;colorimetric card;formaldehyde;common family

TU834.6+1

B

1674-6732(2012)-02-0027-03

10.3969/j.issn.1674-6732.2012.02.007

2011-05-07;

2011-06-02

重庆市重大科技攻关项目(2007AB7032)。

熊开生(1975—)，男，讲师，博士，从事环境监测技术与污染治理研究。

(本栏目编辑 黄珊)