甲醛检测
 

甲醛检测是指通过特定的方法或仪器,对空气、水、食品、衣物、板材、皮革等含有的甲醛做定量检测。

 

甲醛,化学式HCHO,式量30.03,又称蚁醛。无色气体,有特殊的刺激气味,对人眼、鼻等有刺激作用,气体相对密度1.067(空气=1),液体密度0.815g/cm³-20℃)。熔点-92℃,沸点-19.5℃。易溶于水和乙醇。水溶液的浓度最高可达55%,通常是40%,称做甲醛水,俗称福尔马林(formalin),是有刺激气味的无色液体。

 

甲醛的危害

室内甲醛含量偏高,就会对人体健康产生影响和危害。甲醛对人的眼睛、鼻子、呼吸道有刺激作用。当甲醛浓度在0.121.2mg/m3时。能使肝功能、肺功能异常、免疫功能异常;甲醛的刺激、致敏、致突变作用,差异较大。2004年国际癌症机构认为甲醛是致癌物。

甲醛的主要危害表现为对皮肤粘膜的刺激作用,甲醛在室内达到一定浓度时,人就有不适感。大于0.08mg/m3;的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。新装修的房间甲醛检测含量较高,是众多疾病的主要诱因。

急性毒性:

LD₅₀800mg/kg(大鼠经口),2700mg/kg(兔经皮);LC₅₀590mg/m³(大鼠吸入);

人吸入60120mg/m³,发生支气管炎、肺部严重损害;

人吸入1224mg/m³,鼻、咽黏膜严重灼伤、流泪、咳嗽;人经口1020mL,致死。

甲醛浓度过高会引起急性中毒,表现为咽喉烧灼痛、呼吸困难、肺水肿、过敏性紫癜、过敏性皮炎、肝转氨酶升高、黄疸等。

亚急性和慢性毒性:

大鼠吸入50-70mg/m³,1小时/天,3/周,35周,发现气管及支气管基底细胞增生及生化改变;

人吸入20-70mg/m³长时间,食欲丧失、体重减轻、无力、头痛、失眠;

人吸入12mg/m³长期 接触,嗜睡、无力、头痛、手指震颤、视力减退。

甲醛有刺激性气味,低浓度即可嗅到,人对甲醛的嗅觉阈通常是0.06-0.07mg/m³。但有较大的个体差异性,有人可达2.66mg/m³。长期、低浓度接触甲醛会引起头痛、头晕、乏力、感觉障碍、免疫力降低,并可出现瞌睡、记忆力减退或神经衰弱、精神抑郁;慢性中毒对呼吸系统的危害也是巨大的,长期接触甲醛可引发呼吸功能障碍和肝中毒性病变,表现为肝细胞损伤、肝辐射能异常等。

致突变性:

微生物致突变:鼠伤寒沙门氏菌4mg/L。哺乳动物体细胞突变:人淋巴细胞130umol/L。姊妹染色体交换:人淋巴细胞37pph

2010来发现,甲醛能引起哺乳动物细胞核的基因突变、染色体损伤、八断裂。甲醛与其他多环芳烃有联合作用,如与苯并芘的联合 作用会使毒性增强。

致癌性:

研究动物发现,大 鼠暴露于每立方米15μg甲醛的环境中11个月,可致鼻癌。美囯囯家癌症研究所2009512日公布的一项最新研究成果显示,频繁接触甲醛的化工厂工人死于血癌、淋巴癌等癌症的几率比接触甲醛机会较少的工人高很多。研究人员调查了 2.5 万名生产甲醛和甲醛树脂的化工厂工人,结果发现,工人中接触甲醛机会最多者比机会最少者的死亡率高37%。研究人员分析,长期接触甲醛增大了患上霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤、骨髓性白血病等特殊癌症的几率。

生殖毒性:

大鼠经口最低中毒剂量(TDL0):200mg/kg1天,雄性),对精子生存有影响。大鼠吸入最低中毒浓度(TCL0):12ug/m³,2 4小时(孕122天),引起新生鼠生化和代谢改变。

致癌性:

IARC的致癌性评论曾为“动物阳性;人类不明确”,后经过进一步研究,在2006年确定为1类致癌物(即对人类及动物均致癌——"sufficient evidence of carcinogenicity")。

 

甲醛对健康危害主要有以下几个方面

a、刺激作用:甲醛的主要危害表现为对皮肤黏膜的刺激作用,甲醛是原浆毒物质,能与蛋白质结合、高浓度吸入时出现呼吸道严重的刺激和水肿、眼刺激、头痛。

b、致敏作用:皮肤直接接触甲醛可引起过敏性皮炎、色斑、坏死,吸入高浓度甲醛时可诱发支气管哮喘。

c、致突变作用:高浓度甲醛还是一种基因毒性物质。实验动物在实验室高浓度吸入的情况下,可引起鼻咽肿瘤。

d、突出表现:头痛、头晕、乏力、恶心、呕吐、胸闷、眼痛、嗓子痛、胃纳差、心悸、失眠、体重减轻、记忆力减退以及植物神经紊乱等;孕妇长期吸入可能导致胎儿畸形,甚至死亡,男子长期吸入可导致男子精子畸形、死亡等。

 

生活中甲醛的来源途径

  甲醛在自然界中的背景值较低,一般小于0.03mg/m3,城市空气中的年平均浓度为0.0050.01mg/m3。自然界甲醛参与的循环,甲醛是其中一个中间产物,因此半衰期较短。

  1、室外空气中甲醛的来源

  (1)石油、煤、天然气的燃烧,润滑油的分解;

  (2)汽车尾气的排放,大气光化学反应;

  (3)化工生产中的甲醛生产、脲醛树脂、涂料、塑料、胶黏剂等的生产。

  2、室内空气中甲醛的来源

  (1)人造板及其制品(主要是细木工板、地板)中释放的游离甲醛;

  (2)内墙涂料、胶黏剂、壁纸和地毯中甲醛的释放;

  (3)木家具中甲醛的释放;

  (4)日常生活化学品(化妆品、清洁剂、消毒剂、编制化纤品等)中甲醛的释放;

  (5)室外污染空气中的甲醛的进入,包括汽车尾气、工业废气中甲醛进入室内。

 

甲醛检测方法
甲醛的化学性质十分活泼,因此适用于甲醛的定量检测分析方法有多种,主要可归纳为五大类:滴定甲醛检测法、重量甲醛检测法、比色甲醛检测法、气相色谱甲醛检测法和液相色谱甲醛检测法。其中,滴定法和重量法适用于高浓度甲醛的定量分析,比色法、气相色谱法和液相色谱法适用于微量甲醛的定量分析。

比色法

比色法是测定甲醛的经典方法,也是环境中甲醛测定的标准方法。采用紫外-可见光吸收分光光度计(UVVIS)的分析方法,在分析极限、准确度和重现性方面都有很大的优越性。只是操作比较繁琐。
比色法根据显色剂的不同可以分为:

1)、乙酰丙酮甲醛检测法

乙酰丙酮法是借助甲醛与乙酰丙酮在过量醋酸铵存在的条件下发生等摩尔反应,生成浅黄色的2,6-二甲基-3,5-二乙酰吡啶,在其最大吸收波长412415nm 处进行比色测定。该法精密度高,重现性好,显色液稳定,且干扰少。

2)、亚硫酸品红甲醛检测法(Schiff 试剂法)

亚硫酸品红法是将品红(玫瑰红苯胺)盐酸盐与酸性亚硫酸钠和浓盐反应,生成品红-酸式亚硫酸盐.然后在强酸性(硫酸或盐酸)条件下与乙酰丙酮甲醛反应,生成玫瑰红色(偏紫)的盐,在552554nm 的最大吸收波长下进行比色测定。该方法操作简便,但灵敏度偏低,显色液不稳定,重现性较差,适用于较高甲醛含量的定量分析。

3)、间苯三酚甲醛检测法

间苯三酚法是利用甲醛与间苯三酚在碱性(2.5mol/L 氢氧化钠)条件下生成橘红色化合物,在最大吸收波长460nm 处进行比色分析。此法的优缺点与Schiff 法类似。

4)、变色酸甲醛检测法
变色酸法是在硫酸介质中,甲醛与铬变酸(1,8-二羟基萘-3,6-二磺酸)作用,生成紫色化合物,在最大吸收波长568570nm 处进行比色分析。该法的灵敏度较高,且显色液稳定性好,适用于测定低甲醛含量的样品,但该法易受干扰,适用于气相法萃取的样品处理方法。

 色谱法

由于甲醛分子太小,直接进GC分析时出峰太快,且在FID检测器无响应;液相色谱法也因甲醛极性太大而与溶剂峰同时流出,而且在紫外无吸收无法检测。因此采用色谱法测定甲醛时一般先将甲醛衍生,再用GCLC法进行测定。
2,4-二硝基苯肼作为一种较稳定的甲醛衍生剂被广泛用于甲醛的色谱测定,甲醛与2,4-二硝基苯肼的反应式如下:

反应均需在强酸性条件下进行,而后再用有机溶剂液萃取或固相萃取反应产物。由于液液萃取或固相萃取不但增加操作步骤,而且会造成衍生物的损失。通常直接采用甲醛与24-二硝基苯肼在弱酸性条件下进行反应来用于液相色谱分析,不需要有机溶剂萃取,避免了萃取过程的损失。该方法应用于实际样品中甲醛的测定,操作简便,结果准确。
 结语:

甲醛含量的测试根据甲醛检测标准的要求,操作方法不尽相同,应结合测试标准和样品进行综合考虑,必要时需要采用比色法和液相色谱法进行对比验证,以确保数据的准确性。甲醛含量的测试是一个技术要求较高的项目,不但要求操作者对标准熟练掌握,而且更要求操作者具有一定化学专业知识和技能。因此,该项目在操作实施过程中应引起更多的注意。

 

附录为常用的甲醛检测标准,仅供参考。

附录:甲醛检测标准
A:木材类
EN 120:1992 《木质板中甲醛含量的测定—穿孔萃取法》
适用范围非层压板和无涂层木质板:刨花板、中密度纤维板。
BS EN 717-1: 2004 《木质板中甲醛释放量的测定:第一部分 空气舱法测定甲醛释放量》
适用范围:所有类型的木板。
BS EN 717-2: 1994 《木质板中甲醛释放量的测定:第二部分气体分析法测定甲醛释放量》
适用范围: 所有类型的木板。
BS EN 717-3: 1996 《木质板中甲醛释放量的测定:第三部分 烧瓶法测定甲醛释放量》
适用范围:无涂层木质板。
GB 18580: 2001GB & GB 17657:1999
1) 
GB/T 17657-4.11(1999) 《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量—穿孔萃取法》
适用范围:中密度纤维板、高密度纤维板、刨花板、定向刨花板等;
2)GB/T 17657-4.12(1999) 《室内装饰装修材料 人造板及其制品中甲醛释放限量—9~11L干燥器法》
适用范围:胶合板、装饰单板贴面胶合板、细木工板等;
3) GB/T 17657-4.12(1999) 《室内装饰装修材料人造板及其制品中甲醛释放限量—40L干燥器法》
适用范围:饰面人造板(包括浸渍纸层压木质地板、实木复合地板、竹地板、浸渍胶膜纸饰
面人造板等)。
GB 18584:2001 《室内装饰装修材料木家具中有害物质限量-干燥器法》
适用范围:人造板。
ASTM D 5582: 2000 《木材中甲醛的测试方法-干燥器法》
适用范围:木质产品-含有脲醛树脂胶粘剂,包括胶合板、硬木板、刨花板、中密度纤维板。
JIS A 1460: 2001 《建材板的甲醛释放量的测定—干燥器法》
适用范围:建材板。
 
B
:纺织品
BS EN ISO 14184-1: 1999 《纺织品中甲醛的测定:第一部分游离和水解甲醛(水萃取法)》
BS EN ISO 14184-2: 1999 《纺织品中甲醛的测定:第二部分释放甲醛含量(蒸汽吸收法)》
JIS L 1041 《经树脂处理过的纺织品中甲醛含量的测定》
AATCC 112:2003 《织物挥发甲醛,测定:封罐法》
GB/T 2912.1《纺织品 甲醛的测定 第一部分:游离水解的甲醛测定(水萃取法)》
GB/T 2912.2《纺织品 甲醛的测定 第二部分:释放甲醛(蒸汽吸收法)》
 
C
:皮革类
ISO17226-2:2008 《皮革 化学试验 甲醛含量的测定 分光光度法》 
GB/T19941-2005 
《皮革和皮毛 化学试验 甲醛含量的测定 分光光度法》
 
D
:纸张类
EN645: 1993EN1541: 2001 《与食品接触的纸张和纸板-冷水萃取法》
EN647:1993EN1541: 2001 《与食品接触的纸张和纸板-热水萃取法》
GB 18585:2001 《室内装饰装修材料壁纸中有害物质限量(甲醛)》
 
E
:其他类
涂料 GB 18582: 2001 《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》
建筑胶粘剂 GB 18583: 2001 《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》
密胺 ISO 4614: 2000 《塑料.三聚氰胺--甲醛模塑.可萃取的甲醛的测定》
塑料类玩具: EN71-9: 2005 《玩具安全标准第9,10,11 部分》

 

室内空气污染物甲醛的危害:

甲醛对健康的危害主要为嗅觉、眼及呼吸道刺激症状、产生变态反应、免疫功能异常、肺肝损伤、神经衰弱症,还可以损伤细胞内的遗传物质。其中以嗅觉和刺激症状最敏感,主要表现为眼红、流泪、咽喉干燥发痒、喷嚏、咳嗽、气喘、声音嘶哑、胸闷、皮肤干燥和皮炎等。变态反应主要表现为过敏性皮炎、过敏性哮喘,高浓度可致急性过敏性紫癜。

 

发布日期:2016-1-16 

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