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室内空气中甲醛的测定方法

来源:中国仪器仪表资讯网
摘要:空气中甲醛的测定方法很多,主要有AHMT分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、酚试剂分光光度法、气相色谱法、电化学传感器法等。1相关标准和依据本方法主要依据GB/T16129《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》H。2原理空气中甲醛与4-氨基-3-联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂在碱性条件下缩合,然后经高碘酸钾氧化......

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    空气中甲醛的测定方法很多,主要有AHMT分光光度法、乙酰丙酮分光光度法、酚试剂分光光度法、气相色谱法、电化学传感器法等。
H.1  AHMT分光光度法
H.1.1  相关标准和依据
本方法主要依据GB/T16129 《居住区大气中甲醛卫生检验标准方法  分光光度法》
H.1.2  原理
空气中甲醛与4-氨基-3-联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂在碱性条件下缩合,然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂茂[4,3-b]-S-四氮杂苯紫红色化合物,其色泽深浅与甲醛含量成正比。
H.1.3  测定范围
    本方法测定范围为2mL样品溶液中含 0.2~3.2 μg甲醛。若采样流量为1L/min,采样体积为20L,则测定浓度范围为 0.01~0.16 mg/m3。
H.1.4  试剂和材料
本法所用试剂除注明外,均为分析纯;所用水均为无有机物水。
H.1.4.1  吸收液:称取1g三乙醇胺、0.25g偏重亚硫酸钠和0.25g乙二胺四乙酸二钠溶于水中并稀释至1000mL。
H.1.4.2  0.5%4-氨基-3-联氨-5-巯基-1,2,4-三氮杂茂(简称AHMT)溶液:称取0.25gAHMT溶于0.5mol/L盐酸中,并稀释至50mL,此试剂置于棕色瓶中,可保存半年。
H.1.4.3   5mol/L氢氧化钾溶液:称取28.0g氢氧化钾溶于100mL水中。
H.1.4.4  1.5%高碘酸钾溶液:称取1.5g高碘酸钾溶于0.2mol/L氢氧化钾溶液中,并稀释至100mL,于水浴上加热溶解,备用。
H.1.4.5  0.1000mol/L碘溶液:称量40g碘化钾,溶于25mL水中,加入12.7g碘。待碘完全溶解后,用水定容至1000mL。移入棕色瓶中,暗处贮存。
H.1.4.6  1mol/L氢氧化钠溶液:称量40g氢氧化钠,溶于水中,并稀释至1000mL。
H.1.4.7  0.5mol/L硫酸溶液:取28mL浓硫酸缓慢加入水中,冷却后,稀释至1000mL。
H.1.4.8  硫代硫酸钠标准溶液[c(Na2S2O3)=0.1000mol/L]:可购买标准试剂配制。
H.1.4.9  0.5%淀粉溶液:将0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状后,再加入100mL沸水,并煮沸2~3 min至溶液透明。冷却后,加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌保存。
H.1.4.10  甲醛标准贮备溶液:取2.8mL含量为 36 % ~38 %甲醛溶液,放入1L容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液1mL约相当于1mg甲醛。
H.1.4.11  甲醛标准贮备溶液:取2.8mL甲醛溶液(含甲醛36%~38%)于1L容量瓶中,加0.5mL硫酸并用水稀释至刻度,摇匀。其准确浓度用下述碘量法标定。
甲醛标准贮备溶液的标定:精确量取20.00mL甲醛标准贮备溶液,置于250mL碘量瓶中。加入20.00mL0.0500mol/L碘溶液和15mL1mol/L氢氧化钠溶液,放置15min。加入20mL0.5mol/L硫酸溶液,再放置15min,用0.1000mol/L硫代硫酸钠溶液滴定,至溶液呈现淡黄色时,加入1mL0.5%淀粉溶液,继续滴定至刚使蓝色消失为终点,记录所用硫代硫酸钠溶液体积。同时用水作试剂空白滴定。甲醛溶液的浓度用下式计算:
 
式中:
c——甲醛标准贮备溶液中甲醛浓度,mg/mL;
    V1——滴定空白时所用硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;
    V2——滴定甲醛溶液时所用硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;
    M——硫代硫酸钠标准溶液的摩尔浓度,mol/L;
    15——甲醛的换算值。
取上述标准溶液稀释10倍作为贮备液,此溶液置于室温下可使用1个月。
H.1.4.12  甲醛标准溶液:用时取上述甲醛贮备液,用吸收液稀释成1.00mL含2.00μg甲醛。
H.1.5  仪器和设备
H.1.5.1  气泡吸收管:有5mL和10mL刻度线;
H.1.5.2  空气采样器;
H.1.5.3  10mL具塞比色管;
H.1.5.4  分光光度计。
H.1.6  采样
用一个内装5mL吸收液的气泡吸收管,以1.0L/min流量,采气20L。 并记录采样时的温度和大气压力。
H.1.7  分析步骤
H.1.7.1  标准曲线的绘制
用标准溶液绘制标准曲线:取7支10mL具塞比色管,按下表制备标准色列管。
甲醛标准色列
管号        0        1         2         3        4        5        6
标准溶液,mL吸收溶液,mL甲醛含量,μg        0.0       0.1       0.2       0.4       0.8       1.2      1.6       2.0       1.9       1.8       1.6       1.2       0.8      0.4       0.0       0.2       0.4       0.8       1.6       2.4      3.2
各管加入1.0mL5mol/L氢氧化钾溶液,1.0mL0.5%AHMT溶液,盖上管塞,轻轻颠倒混匀三次,放置20min。加入0.3mL1.5%高碘酸钾溶液,充分振摇,放置5min。用10mm比色皿,在波长550nm下,以水作参比,测定各管吸光度。以甲醛含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,并计算回归线的斜率,以斜率的倒数作为样品测定计算因子Bs(μg /吸光度)。
H.1.7.2  样品测定
采样后,补充吸收液到采样前的体积。准确吸取2mL样品溶液于10mL比色管中,按制作标准曲线的操作步骤测定吸光度。
在每批样品测定的同时,用2mL未采样的吸收液,按相同步骤作试剂空白值测定。
H.1.8  结果计算
H.1.8.1  将采样体积按4.7.7换算成标准状态下的采样体积。
H.1.8.2  空气中甲醛浓度按下式计算:
 
式中:
c——空气中甲醛浓度,mg/m3;
    A——样品溶液的吸光度;
    A0——试剂空白溶液的吸光度;
    BS——计算因子,由H.1.7.1求得,μg/吸光度值;
    V0——标准状态下的采样体积,L;
    V1——采样时吸收液体积,mL;
    V2——分析时取样品体积,mL。
H.1.9  灵敏度、检出限、重现性、回收率
H.1.9.1  灵敏度:本法标准曲线的直线回归后的斜率b为0.175吸光度。
H.1.9.2  检出限:3个实验室测定本法检出限平均值为0.13μg。
H.1.9.3  重现性:当甲醛含量为1.0、2.0、3.0μg/2mL时,3个实验室重复测定的变异系数的平均值分别为3.3%、3.0%、2.6%。
H.1.9.4  回收率:4个实验室加标量在 0.5~3.0 μg范围时,其回收率范围为93%~99%,平均回收率为97%。
H.1.10  干扰
乙醛、丙醛、正丁醛、丙烯醛、丁烯醛、乙二醛、苯(甲)醛、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、异戊醇、乙酸乙酯无影响;空气中共存的二氧化氮和二氧化硫对测定无干扰。
H.2  酚试剂分光光度法
H.2.1  相关标准和依据
本方法主要依据GB/T18204.26 《公共场所空气中甲醛测定方法》。
H.2.2  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。根据颜色深浅,比色定量。
H.2.3  测量范围
   测定范围为 0.1~1.5 μg,采样体积为10L时,可测浓度范围 0.01~0.15 mg/m3。
H.2.4  试剂
本法中所用水均为重蒸馏水或去离子交换水;所用的试剂纯度一般为分析纯。
H.2.4.1  吸收液原液:称量0.10g酚试剂[C6H4SN(CH3)C:NNH2•HCl,简称MBTH],加水溶解,置于100mL容量瓶中,加水至刻度。放冰箱中保存,可稳定三天。
H.2.4.2  吸收液:量取吸收原液5mL,加95mL水,即为吸收液。采样时,临用现配。
H.2.4.3  1%硫酸铁铵溶液:称量1.0g硫酸铁铵(NH4Fe(SO4) 2•12H 2O)用0.1mol/L盐酸溶解,并稀释至100mL。
H.2.4.4  0.1000mol/L碘溶液:称量40g碘化钾,溶于25mL水中,加入12.7g碘。待碘完全溶解后,用水定容至1000mL。移入棕色瓶中,暗处贮存。
H.2.4.5  1mol/L氢氧化钠溶液:称量40g氢氧化钠,溶于水中,并稀释至1000mL。
H.2.3.6  0.5mol/L硫酸溶液:取28mL浓硫酸缓慢加入水中,冷却后,稀释至1000mL。
H.2.4.7  硫代硫酸钠标准溶液[c(Na2S2O3)=0.1000mol/L]:可购买标准试剂配制。
H.2.4.8  0.5%淀粉溶液:将0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状后,再加入100mL沸水,并煮沸2~3 min至溶液透明。冷却后,加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌保存。
H.2.4.9  甲醛标准贮备溶液:取2.8mL含量为 36 %~38 %甲醛溶液,放入1L容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液1mL约相当于1mg甲醛。其准确浓度可按H.1.4.11方法标定。
H.2.4.10  甲醛标准溶液:临用时,将甲醛标准贮备溶液用水稀释成1.00mL含10μg甲醛溶液,立即再取此溶液10.00mL,加入100mL容量瓶中,加入5mL吸收原液,用水定容至100mL,此液1.00mL含1.00μg甲醛,放置30min后,用于配制标准色列。此标准溶液可稳定24h。
H.2.5  仪器和设备
H.2.5.1  大型气泡吸收管:10mL;
H.2.5.2  空气采样器;
H.2.5.3  具塞比色列管:10mL;
H.2.5.4  分光光度计。
H.2.6  采样
用一个内装5mL吸收液的大型气泡吸收管,以0.5L/min流量,采气10L。并记录采样点的温度和大气压力。采样后样品在室温下应在24h内分析。
H.2.7  分析步骤
H.2.7.1  标准曲线的绘制
取10mL具塞比色管,用甲醛标准溶液按表H.2.1制备标准系列。
表H.2.1  甲醛标准系列
管   号 0 1 2 3 4 5 6 7 8
标准溶液,mL 0 0.10 0.20 0.40 0. 60 0.80 1.00 1.50 2.00
吸收液,mL 5.0 4.9 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 3.5 3.0
甲醛含量,μg 0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0
各管中,加入0.4mL1%硫酸铁铵溶液,摇匀。放置15min。用1cm比色皿,在波长630nm下,以水作参比,测定各管溶液的吸光度。以甲醛含量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制曲线,并计算回归线斜率,以斜率倒数作为样品测定的计算因子Bg(μg/吸光度)。
H.2.7.2  样品测定
采样后,将样品溶液全部转入比色管中,用少量吸收液洗吸收管,合并使总体积为5mL。按H.2.7.1测定吸光度(A);在每批样品测定的同时,用5mL未采样的吸收液作试剂空白,测定试剂空白的吸光度(A0)。
H.2.8  结果计算
H.2.8.1  将采样体积按4.7.7换算成标准状态下采样体积。
H.2.8.2  空气中甲醛浓度按下式计算:
c= 
式中:
c——空气中甲醛浓度,mg/m3;
A——样品溶液的吸光度;
    A0——空白溶液的吸光度;
    Bg——由H.2.7.1项得到的计算因子,μg/吸光度;
    V0——换算成标准状态下的采样体积,L。
H.2.9  方法特性
H.2.9.1  灵敏度
    本法灵敏度为2.8μg/吸光度.
H.2.9.2  检出下限
    本法最低检出浓度为0.056μg甲醛。
H.2.9.3  再现性:当甲醛含量为0.1,0.6,1.5μg /5mL时,重复测定的变异系数分别为5%、5%、3%。
H.2.9.4  回收率:当甲醛含量 0.4~1.0 μg /5mL时,样品加标回收率为93%~101%。
H.2.10  干扰和排除
二氧化硫共存时,使测定结果偏低。可将气样先通过硫酸锰滤纸过滤器,予以排除。
硫酸锰滤纸的制备:取10mL浓度为100mg/mL的硫酸锰水溶液,滴加到250cm2玻璃纤维滤纸上,风干后切成碎片,装入1.5 mm×150 mm的U型玻璃管中。采样时,将此管接在甲醛吸收管之前。此法制成的硫酸锰滤纸,吸收二氧化硫的效能受大气湿度影响很大,当相对湿度大于88%、采气速度1L/min、二氧化硫浓度为1mg/m3时,能消除95%以上的二氧化硫,此滤纸可维持50h有效。当相对湿度为15%~35%时,吸收二氧化硫的效能逐渐降低。相对湿度很低时,应换用新制的硫酸锰滤纸。
H.3  气相色谱法
H.3.1  相关标准和依据
本方法主要依据GB/T18204.26 《公共场所空气中甲醛测定方法》
H.3.2  原理
空气中甲醛在酸性条件下吸附在涂有2,4-二硝基苯肼(2,4-DNPH)6201担体上,生成稳定的甲醛腙。用二硫化碳洗脱后,经0V-色谱柱分离,用氢焰离子化检测器测定,以保留时间定性,峰高(峰面积)定量。
H.3.3  检出下限
检出下限为0.2μg /mL(进样品洗脱液5μL)。
H.3.4  试剂和材料
本法所用试剂纯度为分析纯;水为二次蒸馏水。
H.3.4.1  二硫化碳:需重新蒸馏进行纯化。
H.3.4.2  2,4-DNPH溶液:称取0.5mg2,4-DNPH于250mL容量瓶中,用二氯甲烷稀释到刻度。
H.3.4.3  2mol/L盐酸溶液。
H.3.4.4  吸附剂:10g6201担体 (60~80 目),用40mL2,4-DNPH二氯甲烷饱和溶液分二次涂敷,减压、干燥,备用。
H.3.4.5  甲醛标准溶液:配制和标定方法见AHMT分光光度法。
H.3.5  仪器及设备
H.3.5.1  采样管:内径5mm、长100mm玻璃管,内装150mg吸附剂,两端用玻璃棉堵塞,用胶帽密封,备用。
H.3.5.2  空气采样器:流量范围为 0.2~10 L/min,流量稳定。采样前和采样后用皂膜流量计校准采样系统的流量,误差小于5%。
H.3.5.3  具塞比色管:5mL。
H.3.5.4  微量注射器:10μL,体积刻度应校正。
H.3.5.5  气相色谱仪:带氢火焰离子化检测器。
H.3.5.6  色谱柱:长2m、内径3mm的玻璃柱,内装固定相(0V-1)和色谱担体Shimatew(80~100目)。
H.3.6  采样
取一支采样管,用前取下胶帽,拿掉一端的玻璃棉,加一滴(约50μL)2mol/L盐酸溶液后,再用玻璃棉堵好。将加入盐酸溶液的一端垂直朝下,另一端与采样进气口相连,以0.5L/min的速度,抽气50L。采样后,用胶帽套好,并记录采样点的温度和大气压。
H.3.7  分析步骤
H.3.7.1  气相色谱测试条件
分析时,应根据气相色谱仪的型号和性能,制定能分析甲醛的最佳测试条件。下面所列举的测试条件是一个实例。
色谱柱:柱长2m,内径3mm的玻璃管,内装0V-1+Shimalitew担体。
柱温:230℃。
检测室温度:260℃。
气化室温度:260℃。
载气(N2)流量:70mL/min。
氢气流量:40mL/min。
空气流量:450mL/min。
H.3.7.2  绘制标准曲线和测定校正因子
在作样品测定的同时,绘制标准曲线或测定校正因子。
H.3.7.2.1  标准曲线的绘制:取5支采样管,各管取下一端玻璃棉,直接向吸附剂表面滴加一滴(约50μL)2mol/L盐酸溶液。然后,用微量注射器分别准确加入甲醛标准溶液(1.00mL含1mg甲醛),制成在采样管中的吸附剂上甲醛含量在 0~20 μg范围内有五个浓度点标准管,再填上玻璃棉,反应10min。再将各标准管内吸附剂分别移入五个5mL具塞比色管中,各加入1.0mL二硫化碳,稍加振摇,浸泡30min,即为甲醛洗脱溶液标准系列。然后,取5.0μL各个浓度点的标准洗脱液,进色谱柱,得色谱峰和保留时间。每个浓度点重复做三次,测量峰高(峰面积)的平均值。以甲醛的浓度(μg/mL)为横坐标,平均峰高或峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,并计算回归线的斜率。以斜率的倒数作为样品测定的计算因子Bg。
H.3.7.2.2  测定校正因子:在测定范围内,可用单点校正法求校正因子。在样品测定同时,分别取试剂空白溶液与样品浓度相接近的标准管洗脱溶液,按气相色谱最佳测试条件进行测定,重复做三次,得峰高(峰面积)的平均值和保留时间。按下式计算因子:
f= 
式中:
f——校正因子;
    c0——标准溶液浓度,μg/mL;
    h——标准溶液平均峰高(峰面积);
    h0——试剂空白溶液平均峰高(峰面积)。
H.3.7.3  样品测定
采样后,将采样管内吸附剂全部移入5mL具塞比色管中,加入1.0mL二硫化碳,稍加振摇,浸泡30min。取5.0μL洗脱液,按绘制标准曲线或测量校正因子的操作步骤进样测定。每个样品重复做三次,用保留时间确认甲醛的色谱峰,测量其峰高(峰面积),得峰高(峰面积)的平均值。
在每批样品测定的同时,取未采样的采样管,按相同操作步骤作试剂空白的测定。
H.3.8  计算
H.3.8.1  用标准曲线法按下式计算空气中甲醛的浓度:
c= 
式中:
c——空气中甲醛浓度,mg/m3;
    h——样品溶液峰高(峰面积)的平均值;
    h0——试剂空白溶液峰高(峰面积)的平均值;
    Bg——用标准溶液制备标准曲线得到的计算因子;
    V1——样品洗脱溶液总体积,mL;
    Es——由实验确定的平均洗脱效率;
    V0——换算成标准状态下的采样体积,L。
H.3.8.2  用单点校正法按下式计算空气中甲醛的浓度:
 
式中:
c——空气中甲醛浓度,mg/m3;
    h——样品溶液峰高(峰面积)的平均值;
    h0——试剂空白溶液峰高(峰面积)的平均值;
f——用单点校正法得到的校正因子;
V0——换算成标准状态下的采样体积,L;
    Es——由实验确定的平均洗脱效率;
    V1——样品洗脱溶液总体积,L。
H.4  乙酰丙酮分光光度法
H.4.1  相关标准和依据
本方法主要依据GB/T15516—1995《空气质量  甲醛的测定  乙酰丙酮分光光度法》。
H.4.2  原理
甲醛气体经水吸收后,在pH=6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中,与乙酰丙酮作用,在沸水浴条件下,迅速生成稳定的黄色化合物,在波长413nm处测定。
H.4.3  最低检出浓度
本方法的检出限为0.25μg,在采样体积为30L时,最低检出浓度为0.008 mg/m3。
H.4.4  试剂
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂和按H.4.4.1条制备的水。
H.4.4.1  不含有机物的蒸馏水:加少量高锰酸钾的碱性溶液于水中再行蒸馏即得(在整个蒸馏过程中水应始终保持红色,否则应随时补加高锰酸钾)。
H.4.4.2  吸收液:不含有机物的重蒸馏水。
H.4.4.3  乙酸铵(NH4CH3COO)。
H.4.4.4  冰乙酸(CH3COOH):ρ=1.055。
H.4.4.5  乙酰丙酮溶液,0.25%(V/V):称25g乙酸铵,加少量水溶解,加3mL冰乙酸及0.25mL新蒸馏的乙酰丙酮,混匀再加水至100mL,调整pH=6.0,此溶液于 2℃ ~5 ℃贮存,可稳定一个月。
H.4.4.6  0.1000mol/L碘溶液:称量40g碘化钾,溶于25mL水中,加入12.7g碘。待碘完全溶解后,用水定容至1000mL。移入棕色瓶中,暗处贮存。
H.4.4.7  1mol/L氢氧化钠溶液:称量40g氢氧化钠,溶于水中,并稀释至1000mL。
H.4.4.8  0.5mol/L硫酸溶液:取28mL浓硫酸缓慢加入水中,冷却后,稀释至1000mL。
H.4.4.9  0.1000mol/L硫代硫酸钠标准溶液:可购买标准试剂配制。
H.4.4.10  0.5%淀粉溶液:将0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状后,再加入100mL沸水,并煮沸2~3 min至溶液透明。冷却后,加入0.1g水杨酸或0.4g氯化锌保存。
H.4.4.11  甲醛标准贮备溶液:取2.8mL含量为36 %~38 %甲醛溶液,放入1L容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液1mL约相当于1mg甲醛。其准确浓度可按H.1.4.11方法标定。
H.4.4.12  甲醛标准使用溶液:用水将甲醛标准储备液稀释成5.00μg/mL甲醛标准使用液,甲醛标准使用液应临用时现配。
H.4.5  仪器
H.4.5.1  空气采样器;
H.4.5.2  皂膜流量计;
H.4.5.3  气泡吸收管:10mL;
H.4.5.4  具塞比色管: 10mL。带5mL刻度,经校正;
H.4.5.5  分光光度计;
H.4.5.6  空盒气压表;
H.4.5.7  水银温度计:0℃ ~100 ℃;
H.4.5.8  pH酸度计;
H.4.5.9  水浴锅。
H.4.6  样品的采集和保存
日光照射能使甲醛氧化,因此在采样时选用棕色吸收管,在样品运输和存放过程中,都应采取避光措施。棕色气泡吸收管装5mL 吸收液,以0.5~1.0 L/min的流量,采气45min以上。采集好的样品于室温避光贮存,2d内分析完毕。
H.4.7  步骤
H.4.7.1  校准曲线的绘制
    取7支10mL具塞比色管按下表配制标准色列:
管   号 0 1 2 3 4 5 6
甲醛(5.00μg/mL),mL 0.0 0.1 0.4 0.8 1.2 1.6 2.00
甲醛,μg 0.0 0.5 2 4 6 8 10
于上述标准系列中,用水稀释定容至5.0mL刻线,加0.25%乙酰丙酮溶液2.0mL,混匀,置于沸水浴中加热3min,取出冷却至室温,用1cm吸收池,以水为参比,于波长413nm处测定吸光度。将上述系列标准溶液测得的吸光度A值扣除试剂空白(零浓度)的吸光度A0值,便得到校准吸光度y值,以校准吸光度y为纵坐标,以甲醛含量x(μg)为横坐标,绘制标准曲线,或用最小二乘法计算其回归方程式。注意“零”浓度不参与计算。

y=bx+a 
式中:
a——校准曲线截距;
b——校准曲线斜率。
由斜率倒数求得校准因子:Bs=1/b。
H.4.7.2  样品测定
    取5mL样品溶液试样(吸取量视试样浓度而定)于10mL比色管中,用水定容至5.0mL刻线,以下步骤按H.4.7.1进行分光光度测定。
H.4.7.3  空白试验
现场未采样空白吸收管的吸收液按H.4.7.1进行空白测定。
H.4.8  结果表示
H.4.8.1  计算公式
试样中甲醛的吸光度y用下式计算。
y=As-Ab 
式中:
As——样品测定吸光度;
Ab——空白试验吸光度。
试样中甲醛含量x(μg)用下式计算:
式中:
V1——定容体积,mL;
V2——测定取样体积,mL。
室内空气中甲醛浓度c(mg/m3)用下式计算:
式中:
Vnd——所采气样在标准状态下的体积,L。
H.4.8.2  精密度和准确度
经六个实验室分析含甲醛2.96mg/L和3.55mg/L的两个统一样品,重复性标准偏差为0.035mg/L和0.028mg/L,重复性相对标准偏差为1.2%和0.79%,再现性标准偏差0.068mg/L和0.13mg/L,再现性相对标准偏差为2.3%和3.6%,加标回收率为100.3%~100.8%。在四个实验室分析中加标回收率为95.3%~104.2%。
H.4.9  干扰
当甲醛浓度为20μg/10mL时,共存8mg苯酚(400倍),10mg乙醛(500倍),600mg铵离子(30000倍)无干扰影响;共存SO2小于20μg,NOx小于50μg,甲醛回收率不低于95%。
H.5  电化学传感器法
H.5.1  原理
由泵抽入的样气通过电化学传感器,受扩散和吸收控制的甲醛气体分子在适当的电极电压下发生氧化反应,产生的扩散电流与空气中甲醛的浓度成正比。
H.5.2  测定范围 
本法可测浓度范围为0~10 mg/m3。最低检测质量浓度0.01mg/m3。
H.5.3  仪器和设备
H.5.3.1  电化学甲醛测定仪  主要技术指标如下。
抽气泵:流量1L/min,校准后,抽气流量不得改变。
量程:0~10  mg/m3 。
重复性误差:≤±2.5%满量程。
零点漂移:≤±0.03 mg/m3 ,连续8h。
跨度漂移:≤±0.03 mg/m3 ,连续8h。
响应时间:t95%≤5min。
H.5.3.2  甲醛标准气配制装置
H.5.4  试剂和材料
H.5.4.1  99.99%高纯氮。
H.5.4.2  甲醛扩散管: 2~50 μg/min,总不确定度为5%。
H.5.4.3  活性炭过滤管。
H.5.5  测定步骤
按仪器说明书完成仪器启动、调零和校正。
H.5.5.1  测定仪充电:在使用前24h给仪器安上电池,充电。
H.5.5.2  零点校准:将活性炭过滤器安装在仪器进气口,开启抽气泵,稳定后通过零点调节器将指示值调至零。
H.5.5.3  跨度校准:将甲醛标准气体接至仪器进样口,通标准气体稳定后,通过跨度调节器将浓度指示值调至标准气体质量浓度值。
H.5.5.4  调零和跨度校准步骤重复两次。
H.5.5.5  样品测定
将仪器带到现场,可连续进行测定,直读甲醛浓度测定值。记录现场测定时气温和大气压力。
H.5.6  计算
H.5.6.1  如果仪器读数(c)是体积浓度(mL/m3), 可按下式换算成标准状态(0℃,101.3kPa)的质量浓度c0(mg/m3):

 

式中:
B——标准状态下气体摩尔体积,在0℃,101.3kPa时B=22.41L/mol;
    30.30——甲醛摩尔质量。
H.5.6.2  如果仪器浓度是质量浓度,可按下式换算成标准状态下浓度。

 

式中:
c0——换算成标准状态的浓度,mg/m3;
    c——仪器读数,mg/m3;
    T0——标准状态下的热力学温度,273K;
    T——测定时现场热力学温度,K;
    t——现场气温值,℃;
    P0——标准状态下大气压力,101.3kPa;
    P——测定时大气压力值, kPa。
H.5.7  方法特性
对所有配制的甲醛标准气重复6次以上,仪器测定的相对标准差小于5%,分析仪测定值和标准值的相对误差小于2%。
H.5.8  干扰及排除
H2S(0.05mg/m3)、SO2(0.75mg/m3)、乙醇(25mg/m3)、氨水(1.0mg/m3)和甲醇(5.0mg/m3)对测量有干扰,分别相当于甲醛浓度0.13mg/m3,0.07mg/m3,0.04mg/m3,0.03mg/m3和0.01mg/m3。乙醛、NO2、苯酚和丙酮对测定没有影响。

作者: 2008-3-21
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