耿江枫 孟岩岩 褚建华 杨志明 于春生
(兰舍硅藻新材料有限公司,吉林 长春 130000 )
目前甲醛污染已经成为室内装修的主要污染,内墙涂料作为装修中必不可少的材料,其本身的甲醛含量也十分令人关注。甲醛又叫蚁醛常温常压下是气态,我们最为熟知的是福尔马林用于防腐,在装修过程中很多家具等装饰装修材料都会大量使用甲醛,而一定浓度的甲醛在生活中产生很大的危害,长时间处在甲醛浓度较高的情况下人体呼吸系统和皮肤都会产生炎症,而且对眼睛也会有不同程度的伤害,极易引发免疫系统异常,长时间还可能诱发多种疾病。因此,检测内墙涂料中甲醛含量十分重要,我国在早年就已经有国家强制性标准《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》,目前最新版本是GB18582-2008,此标准中规定了涂料中游离甲醛的检测方法即乙酰丙酮法。
检测游离甲醛有很多方法,实验中较为常用的有高效液相色谱法和乙酰丙酮法。高效液相色谱法虽然检测的检出限较低但实验成本较高,操作复杂,且时间较长,不是特别适用于企业对于大量产品的游离甲醛检测。乙酰丙酮法是国家强制性标准中所规定的方法,这个方法简单易于操作但国标中使用的是蒸馏瓶、蛇形冷凝管、馏分接收器以及加热套这一套蒸馏装置,当温度过高或者不稳定时涂料中会有其他物质被分解,会影响甲醛浓度的测量,结果误差会很大。所以我们用旋转蒸发仪连接一个吸收瓶再连接一个泵代替国标中的一套蒸馏装置,并进行了对比试验。
紫外可见分光光度计 WFZUV-4802 龙尼柯(上海)仪器有限公司;
分析天平 Max120g,min10mg 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;
旋转蒸发器 RE-52CS 上海亚荣生化仪器厂;10mL吸收瓶;电子恒温水浴锅 DZKW-4 北京中兴伟业仪器有限公司;循环水真空泵 SHZ-DⅢ 巩义市予华仪器有限责任公司;超纯水机 浦尔特20L 上海中壮纯净水有限公司;100mL蒸馏瓶;蛇形冷凝管;50mL具塞比色管(用于接收馏分);电加热套;升降台;铁架台;eppendorf移液器;SCHOTT容量瓶。
甲醛标准溶液(c=10);乙酰丙酮(进口分装;d=0.975g·mL-1);乙酸铵(进口分装;纯度≥98%);乙酸(进口分装;纯度≥99.7%);乙酰丙酮溶液(体积分数为φ=0.25%):将250g乙酸铵,30mL乙酸,2.4mL乙酰丙酮试剂(ρ=0.975g·mL-1)用水稀释至1000mL。此溶液在2~5℃可以稳定一个月;实验中所有用水均为纯水。
该方法主要依据GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》中乙酰丙酮法检测游离甲醛的含量,试剂都符合国标中的要求,仪器在蒸馏装置上与国标中不同,主要使用旋转蒸发器、吸收瓶以及循环水式真空泵。
表1 标准曲线绘制相关数据
分别在7支50ml具塞刻度管中加入甲醛标准稀释液0.00ml、0.20ml、0.50ml、1.00ml、3.00ml、5.00ml、8.00ml,然后定容至 50ml,再加入 2.5ml乙酰丙酮溶液,将溶液摇均匀后放在60℃的恒温水浴中30min,以水作为参比在波长为412nm的条件下使用紫外可见分光光度计进行测量每个具塞刻度管里溶液浓度。吸光度为横坐标,甲醛质量为纵坐标所得出数据如表1。得到标准曲线 :Y=254.5600×X-2.3304,r=0.999995。
在标准曲线中的点以中间的点更为准确,前几个点浓度较小,在很多蒸馏过程中损失所占比例较大,所以我们利用新的蒸馏装置在60℃的水浴下以中间点为起点对后几个点的浓度甲醛溶液进行了蒸馏工作。每个浓度的甲醛溶液蒸馏3次,取平均值作为最终结果。并与蒸馏前的甲醛质量做个比较,其结果如表2。
表2 加标回收相关数据
根据GB18582-2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》中的乙酰丙酮法对内墙涂料游离甲醛含量进行测定中的精密度中的重复性,当测试结果不大于100㎎/㎏时,同一操作者两次测试结果的差值不大于10㎎/㎏。查看我们所测的数据是符合此标准的,而且回收率可以达到86.65%以上,误差也小。
在标准中用到的蒸馏装置和改进后的蒸馏装置都用真空脂密封过后做的实验,在原有的装置蒸馏过程中,由于温度控制不准确,过高温度虽然蒸馏快速但会把涂料中一些可以干扰甲醛含量的物质蒸出从而容易使甲醛含量过高,过低温度会使蒸馏时间加长逸散时间加长而增大误差。而新的蒸馏装置为水浴加热,水浴温度影响也很重要,太低太高都会影响,例如40℃温度低蒸馏时间长,80℃温度较高,水浴锅中水蒸太快不方便控制加水及温度。样品在蒸馏过后会选择60℃的水浴恒温加热30min显色,所以在蒸馏过程中选择60℃的水浴蒸馏,不仅水温恒定而且能很好降低干扰甲醛物质的含量,每次蒸馏温度稳定误差也小,有泵提供动力也不会蒸馏太慢。希望此蒸馏装置对提高游离甲醛测定的准确性有更积极的效果。