室内空气中甲醛测定影响因素的研究

廖海安

攀枝花市西区环境监测站，四川 攀枝花 617000

环境污染是当今社会发展带来的负面问题，也是实现社会可持续发展必须要解决的问题[1]。随着时代的发展，环境污染问题已不仅仅局限于外界环境，室内环境污染问题也越发凸显，而其中室内空气中甲醛含量超标的问题最为引人关注。室内甲醛对人们的健康危害很大，对其含量进行准确的测定是为室内空气中甲醛污染的防治提供科学依据的重要基础。目前，常用的甲醛检测技术有分光光度法、色谱法、荧光法、化学传感器法等[2]。分光光度法操作相对简单且应用广泛，该方法依据被测物质在某一特定波长或波长范围内对光具有不同的吸收程度，而这种吸收程度的不同与被测物质的含量有关这一原理，可较为准确地测定甲醛的浓度；相对于分光光度法而言，色谱法和荧光法的准确度和灵敏度更高，但实验前处理较为复杂，且实验试剂成本高、毒性大，易对实验人员的健康造成不利影响，同时也极易造成环境的二次污染；化学传感器法虽然简单快捷，但是容易受到外界因素的干扰[3]，且准确度不高，常用于定性检测。故本文根据《空气质量 甲醛的测定 乙酰丙酮分光光度法》（GB/T 15516—1995），采用乙酰丙酮分光光度法对室内空气中甲醛含量进行测定，并进行相关分析研究，旨在为该项测定方法提供新的研究基础。

1 甲醛的测定方法

室内空气中的甲醛通过吸收采样后，会形成水溶液，加入乙酸-乙酸铵缓冲溶液之后，在水浴条件下会反应生成黄色化合物，该物质结构稳定，在413nm处具有吸收最大值。接下来，测定其含量[4]。

1.1 试剂和仪器

主要仪器：空气采样器，流量范围为0.2～1.0L/min；50mL棕色多孔玻板吸收管；25mL具塞比色管；分光光度计等；

主要试剂：蒸馏水、乙酸铵、冰乙酸、乙酰丙酮、盐酸、氢氧化钠等。

1.2 样品的采集

在房间密闭12h后，以0.5～1.0L/min的流量采集空气10min。采集好的样本置于4℃环境中保存， 2天内使用，否则甲醛易被氧化而变质。

样品采集注意事项：每次取样的各点位应保持一致；采样前应认真检查吸收管气密性是否良好，吸收液体积是否准确；采样前应使用皂膜流量计对采样器的流量进行校准；采样时间应严格控制，采样人员不得在采样现场吸烟和擅自离岗；在样品的采集、运输、储存和使用过程中，都应做好避光处理。

1.3 绘制标准曲线

配置5ug/mL的甲醛标准溶液，按照表1的设置分别加入到比色管中，测定甲醛的标准工作曲线。

表1 标准系列的配制

所有比色管中加入蒸馏水稀释至10mL，分别加入2mL 0.25%乙酰丙酮溶液，充分混匀后置于热水浴中反应一定时间，取出冷却至室温，然后用1cm的比色池，以蒸馏水为参比在413nm处读取吸光值。

1.4 样品的测定

将吸收后的样品溶液转入100mL容量瓶中，加入蒸馏水定容，取10mL于比色管中（吸取量视试样浓度而定，若取样量小于10mL，需加蒸馏水定容至10mL），按照（1.3）的方法测定吸光值。用未采样的吸收液作为空白对照[5]。

1.5 测定结果的计算

室内空气中甲醛浓度C（mg/m³）用式（1）计算。

式中：As—样品测定吸光度；

Ab—空白试验吸光度；

V1—定容体积，mL；

V2—测定取样体积，mL；

Vnd—所采气样标准状态体积（0℃，101.325kPa），L

2 验证方法及结果分析

2.1 不同采样流量对测定结果的影响

分别设置0.5L/min、0.6L/min、0.7L/min、0.8L/min、0.9L/min和1.0L/min的流量对室内空气进行3次采集，每次采集10min，然后对3支吸收液按上文第1.4节的方法进行测定，其测定结果见表2。结果显示，以0.8L/min的流量采集样品的测定值均高于以0.5L/min、0.6L/min、0.7L/min的流量采集样品的测定值。与此同时，以0.9L/min、1.0L/min的流量采集样品时因流量过大，吸收液对甲醛的吸收不充分，并出现了测定值随采样流量升高而逐渐下降的趋势。说明吸收液以0.8 L/min的流量采集样品时吸收最为充分。

表2 使用不同流量采集样品的测定结果

2.2 水浴温度和水浴时长对测定结果的影响

取5mL含量分别为1.2±0.08ug/mL、0.809±0.045 ug/mL的甲醛标准溶液代替空气吸收液，按上文第1.4节的步骤进行配制，将配制好的标准溶液分别放入50℃、60℃、70℃、80℃和100℃水浴中进行显色反应，取出冷却至25℃，然后对其浓度值进行测定，比较显色完全所需要的时间和样品测定的精密度，结果见表3。从表3可以看出，水浴温度的不同对样品显色完全所需的时间及其测定结果影响较为明显，温度越低，反应时间越长。当水浴温度在60℃以下、水浴时长在10min以内时，标准溶液均显色不完全，测定值均未在其置信范围内；当水浴温度在70℃、水浴时长在3min以内时，标准溶液显色不完全，且测定值未在其置信范围内。当水浴温度在70℃、水浴时长在3～10min时，标准溶液显色完全，且测定值趋于稳定，测定数据偏差较小；当水浴温度在80℃以上、水浴时长在1～10min时，标准溶液显色完全，其测定值也均在标准溶液的置信范围内。但在该实验条件下，测定的数据偏差较大。因此，为了在尽可能短的时间内测定出准确度、精密度相对较高的结果，应将显色实验的水浴条件设置为在70℃水浴中显色3～10min。

表3 不同水浴温度和水浴时长条件下样品的测定结果

2.3 水浴显色后室内的冷却温度对样品稳定性的影响

将配制好的含量分别为1.2±0.08ug/mL、0.809±0.045 ug/mL的甲醛标准溶液放在70℃的水浴中显色5min，然后将显色后的样品分别在20℃、25℃、30℃、35℃的恒温室内冷却至室温，在冷却至室温后的不同时间段内对显色溶液进行测定，比较不同室温条件下样品显色溶液的稳定性，结果见表4。由表4可以看出，显色后的标准溶液在不同室内温度条件下，大部分时段的测定值均在标准溶液的置信范围内，说明显色充分后的样品较为稳定。但当室内温度在30℃以上，放置时间超过10min后，其测定值不仅出现了较为明显的下降趋势，同时低浓度标准溶液的测定值还低出了其置信范围。因此，为保障实验结果的精密度和准确度，样品显色后的冷却温度应设置在30℃以下，并尽可能在10min内完成吸光值的测定。

表4 不同室内温度条件下各时间段样品的测定结果

3 结语

本文重点研究了采用乙酰丙酮分光光度法测定空气中甲醛含量时，不同采样流量、不同水浴温度和水浴时长以及水浴显色后不同的室内冷却温度对样品稳定性的影响。结果显示，以0.8L/min的流量采集样品时的吸收效果最佳；样品在70℃水浴中的显色时间（3～10min）较短，且测定结果的精密度最高；为保障实验结果的精密度和准确度，样品显色后的室内冷却温度应设置在30℃以下，并尽可能在10min内完成吸光值的测定。以上实验结论是对采用分光光度法测定室内空气中甲醛含量时的关键影响因素的研究成果，对进一步完善该测定方法具有一定的参考意义。此次实验的设计还不尽完善，室内空气中甲醛含量的测定方法也还有许多细节值得深入研究和探索。