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摘要:随着经济的快速发展,人们的生活水平也在不断提高,人们对生活环境的要求也是越来越高。空气的污染已经成为人们日益关注的问题。尤其是水性涂料中甲醛的污染。人们在不断探求着更新鲜更有趣的装饰环境的同时,也为人们的健康埋下了隐患。本文将通过概述甲醛的特点,并结合当前水性涂料中甲醛污染的测定方法,从而探讨出更好的测定方法,希望可以给当前的测定提供一定的参考价值。
关键词:水性涂料;甲醛;污染;测定
Abstract: With the rapid development of economy, people's living standard has been improved, people's demand on living environment is more and more high. Air pollution has become a growing concern. Especially the formaldehyde pollution in the water paint. People are more fresh constantly seeking more interesting decorative environment at the same time, also for people's health hidden danger. In this paper, through an overview of the characteristics of formaldehyde, and combined with the current method for the determination of formaldehyde pollution in waterborne coatings, and discusses the determination method of better, I hope to provide some reference value for the current determination.
Key words: water paint; formaldehyde; pollution; determination
中图分类号: TQ630.7
0前言
在不断追求高水平生活质量的今天,我们在媒体报道中,时不时都会听到有关甲醛污染、甲醛中毒的报道,这种存在于水性涂料中的污染大王,对我们的生活造成了严重的威胁。本文就会介绍甲醛的特点,进而简述当前关于水性涂料中甲醛的测定方法,希望可以探讨出可以改进的方法。
1水性涂料中甲醛的概述
1.1 甲醛的特点
甲醛是一种无色,有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。易溶于水和乙醇,35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛分子中有醛基生缩聚反应,得到酚醛树脂。液体在较冷时久贮易混浊,在低温时则形成三聚甲醛沉淀。蒸发时有一部分甲醛逸出,但多数变成三聚甲醛。
1.2 甲醛的来源
室内空气中的甲醛主要来源于装修材料及新的组合家具使用的人造木板,如胶合板、大心板、中纤板、创花板(碎料板)中的钻合剂。遇热、潮解时,粘合剂中甲醛就释放出来。用做房屋防热、御寒的绝缘材料—池沫,在光和热的作用下,老化后也可释放出甲醛。用甲醛做防腐剂的涂料、化纤地毯、化妆品、地板胶等产品,也可缓慢释放甲醛。
1.3甲醛的危害
甲醛对人体健康的危害主要表现在五个方面:
刺激作用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,可引起胸闷、气喘、皮炎等。
急性中毒反应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。
慢性危害长期、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;
导致基因突变近年来发现,甲醛能引起哺乳动物细胞核的基因突变、染色体损伤。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 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。
2 水性涂料中甲醛污染的测定方法研究现状
通过以上的介绍,我们可以发现,甲醛这种物质不仅不容易被发现,同时它对人体的危害还是巨大的,那么如何对其进行测定就成了至关重要的问题。下面我们来看一下当前的测定方法。
目前世界上存在着多种测定方法,主要有以下几种。
2.1 前处理方法
对甲醛样品进行提取测量,直接影响着测定结果的准确度和精确度。目前,这种前处理方法主要可以归结为静态顶空法、蒸馏法以及固相微萃取法三种
2.1.1 静态顶空法
所谓的静态顶空法是气相色谱法中一种较为方便快捷的方法。这种测定方法的工作原理是:将测定样品装入一个密闭的容器中,并進行加热,当达到一定的温度时,具有挥发性的甲醛就从样品基体上挥发出来,这时直接抽取出顶部的气体进行色谱分析,就可测定该气体的含量。这种方法最突出的优点就是操作简单、耗时短等,但同时有测定粗略的缺点。
2.1.2 蒸馏法
蒸馏法是测定可挥发性气体的一种常用方法,这种方法具有设备简单、费用较低的特点,因此应用比价广泛。这种测定方法的工作原理是:对水性涂料进行加水蒸馏,并将蒸出的甲醛气体用蒸馏水进行吸收,再测定减少的蒸馏水体积。这种传统的蒸馏方法虽然简单,但是还是存在着耗时长、蒸馏物质不稳定的缺点,同时也还有一定的安全隐患。
2.1.3固相微萃取法
固相微萃取方法是一种使用时间较短,但发展速度较快的一种前处理技术。最基本的固相微萃取法是利用石英纤维头进行。在石英纤维头编码涂抹高分子层,使其对样品中的有机分子进行萃取,然后将萃取好的气体在色谱进样器中直接进行热解吸收。这种处理方法不仅简化了样品的预处理过程,同时提高了测定的速度和灵敏度。
2.2定量测定法
我们所说的定量测定法,主要可以概括为三种方法:分光光度法、色谱法、催化动力学法。
2.2.1 分光光度法
这种测定方法是定量测定甲醛含量的传统方法,其工作原理是:对样品中的游离甲醛进行蒸馏,使其被吸收液收集,收集完成后,用显色剂显色,并通过在特定波长下的吸光度进行测定。
2.2.2色谱法
定量测定法中应用较为广泛的方法就是色谱法,可以分为气相色谱法和高效液相色谱法。对于甲醛的测定多用的方法是气相色谱法,这种测定方法具有灵敏度高、无干扰、分离度好等特点。
直接的气相色谱测定法,一般是采用加酸蒸馏法,先把甲醛蒸馏出来,用水吸收之后,在进样,如此循环。这种方法一般用于甲醛的常量测定中。方法简单、快速、直接,避免了试验试剂的大量消耗。
2.2.3催化动力学法
这种方法的主要原理是:甲醛在酸性介质中,能够催化某些有色物质发生氧化反应,使其的褪色速率加快。并且研究发现,在一定的范围内,褪色速度与甲醛的含量是成正比的。我们正是利用甲醛的这一特点来进行测定的。通过原理的分析,我们可以知道,甲醛的含量只有在一定范围之内时,才可以准确的测定,超过了一定的范围限制,其测定的结果往往缺乏准确度。但不可否认的是,在一定的测定范围内,这种方法具有灵敏度高、选择性好的特点。
3水性涂料中甲醛测定的影响因素
甲醛测定的方法有很多,各种不同的方法都有优缺点,我们希望通过分析各种方法的影响因素,使得现有的测定方法可以加以该进。
3.1 影响前处理方法的因素
前处理方法中,最经典最具有代表性的方法就是蒸馏法。使用蒸馏法进行测定的过程中,测定结果要受到蒸馏时间、蒸馏温度以及馏出液体存放时间环境等多种因素的影响。表现如下:
蒸馏时间 时间过长时,甲醛有可能挥发,使得收集不完全。时间不足时,也容易造成收集不完全。
蒸馏温度 温度过高时,容易把干扰测定的物质也一同蒸出,这些气体直接进入接受瓶,影响测定结果。温度过低时,会造成馏分倒吸。
馏出液的存放环境对测定结果的影响,要视环境的具体情况作出分析。
3.2 影响分光光度法的因素
影响分光光度法测定结果的主要因素有显色剂和甲醛标准使用液放置时间等。分光光度法作为传统的分析方法,在甲醛含量的测定中占有重要的位置,但在实际的操作过程中,由于这两者的影响,在很大程度上使得测定结果不准确,大大影响了分光光度法的推广。
4水性涂料中甲醛测定方法的改进
通过以上的分析,我们可以很清楚的了解到,在甲醛的众多测定方法中,每一种方法都有待于改进的地方,简单列举如下:
蒸馏法的改进 针对于蒸馏法的耗时长、蒸馏物不稳定的确定,可以采用氮仪蒸馏法,这种蒸馏方法大大缩短了蒸馏时间,具有操作简单、安全的特点。
固相微萃取法 杨秀培等人利用十六醇固相微萃取探头,建立了一种SPME/CC的测定方法,这种技术的利用,消除了涂料中干扰基体的影响,从而提高了选择性和准确度。
5总结
随着人们的安全和健康意识的不断提升,对水性涂料中甲醛的测定要求也是越来越高。为了满足社会的要求,必须致力于甲醛测定方法灵敏度和准确度的研究,同时,水性涂料中甲醛测定方法的研究对于我国经济和社会的发展都具有非常重要的意义。
参考文献
[1] 陈荣 张玉婕 陈玮廉 朱小红.室内用水性涂料及水性胶结剂中甲醛含量测定的研究.[J].分析实验室.2008,02:44-51.
[2] 魏晶晶 刘心同 薛秋红 丁玉龙 单宝田.水性涂料中甲醛测定方法研究现状.[J].上海涂料.2010,08:55-58.
[3] 沈文潔 陈强 关丽军 翟翠萍.水性涂料中甲醛含量测定方法改进初探.[J].检验检疫科学.2005,01:56-70.
[4] 李玉武 张卓.乙酰丙酮分光光度法测定水性涂料中甲醛及测量不确定评估.[J].岩矿测试.2007,01:33-50.
关键词:水性涂料;甲醛;污染;测定
Abstract: With the rapid development of economy, people's living standard has been improved, people's demand on living environment is more and more high. Air pollution has become a growing concern. Especially the formaldehyde pollution in the water paint. People are more fresh constantly seeking more interesting decorative environment at the same time, also for people's health hidden danger. In this paper, through an overview of the characteristics of formaldehyde, and combined with the current method for the determination of formaldehyde pollution in waterborne coatings, and discusses the determination method of better, I hope to provide some reference value for the current determination.
Key words: water paint; formaldehyde; pollution; determination
中图分类号: TQ630.7
0前言
在不断追求高水平生活质量的今天,我们在媒体报道中,时不时都会听到有关甲醛污染、甲醛中毒的报道,这种存在于水性涂料中的污染大王,对我们的生活造成了严重的威胁。本文就会介绍甲醛的特点,进而简述当前关于水性涂料中甲醛的测定方法,希望可以探讨出可以改进的方法。
1水性涂料中甲醛的概述
1.1 甲醛的特点
甲醛是一种无色,有强烈刺激型气味的气体。易溶于水、醇和醚。甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。易溶于水和乙醇,35~40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛分子中有醛基生缩聚反应,得到酚醛树脂。液体在较冷时久贮易混浊,在低温时则形成三聚甲醛沉淀。蒸发时有一部分甲醛逸出,但多数变成三聚甲醛。
1.2 甲醛的来源
室内空气中的甲醛主要来源于装修材料及新的组合家具使用的人造木板,如胶合板、大心板、中纤板、创花板(碎料板)中的钻合剂。遇热、潮解时,粘合剂中甲醛就释放出来。用做房屋防热、御寒的绝缘材料—池沫,在光和热的作用下,老化后也可释放出甲醛。用甲醛做防腐剂的涂料、化纤地毯、化妆品、地板胶等产品,也可缓慢释放甲醛。
1.3甲醛的危害
甲醛对人体健康的危害主要表现在五个方面:
刺激作用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,可引起胸闷、气喘、皮炎等。
急性中毒反应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。
慢性危害长期、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;
导致基因突变近年来发现,甲醛能引起哺乳动物细胞核的基因突变、染色体损伤。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 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。
2 水性涂料中甲醛污染的测定方法研究现状
通过以上的介绍,我们可以发现,甲醛这种物质不仅不容易被发现,同时它对人体的危害还是巨大的,那么如何对其进行测定就成了至关重要的问题。下面我们来看一下当前的测定方法。
目前世界上存在着多种测定方法,主要有以下几种。
2.1 前处理方法
对甲醛样品进行提取测量,直接影响着测定结果的准确度和精确度。目前,这种前处理方法主要可以归结为静态顶空法、蒸馏法以及固相微萃取法三种
2.1.1 静态顶空法
所谓的静态顶空法是气相色谱法中一种较为方便快捷的方法。这种测定方法的工作原理是:将测定样品装入一个密闭的容器中,并進行加热,当达到一定的温度时,具有挥发性的甲醛就从样品基体上挥发出来,这时直接抽取出顶部的气体进行色谱分析,就可测定该气体的含量。这种方法最突出的优点就是操作简单、耗时短等,但同时有测定粗略的缺点。
2.1.2 蒸馏法
蒸馏法是测定可挥发性气体的一种常用方法,这种方法具有设备简单、费用较低的特点,因此应用比价广泛。这种测定方法的工作原理是:对水性涂料进行加水蒸馏,并将蒸出的甲醛气体用蒸馏水进行吸收,再测定减少的蒸馏水体积。这种传统的蒸馏方法虽然简单,但是还是存在着耗时长、蒸馏物质不稳定的缺点,同时也还有一定的安全隐患。
2.1.3固相微萃取法
固相微萃取方法是一种使用时间较短,但发展速度较快的一种前处理技术。最基本的固相微萃取法是利用石英纤维头进行。在石英纤维头编码涂抹高分子层,使其对样品中的有机分子进行萃取,然后将萃取好的气体在色谱进样器中直接进行热解吸收。这种处理方法不仅简化了样品的预处理过程,同时提高了测定的速度和灵敏度。
2.2定量测定法
我们所说的定量测定法,主要可以概括为三种方法:分光光度法、色谱法、催化动力学法。
2.2.1 分光光度法
这种测定方法是定量测定甲醛含量的传统方法,其工作原理是:对样品中的游离甲醛进行蒸馏,使其被吸收液收集,收集完成后,用显色剂显色,并通过在特定波长下的吸光度进行测定。
2.2.2色谱法
定量测定法中应用较为广泛的方法就是色谱法,可以分为气相色谱法和高效液相色谱法。对于甲醛的测定多用的方法是气相色谱法,这种测定方法具有灵敏度高、无干扰、分离度好等特点。
直接的气相色谱测定法,一般是采用加酸蒸馏法,先把甲醛蒸馏出来,用水吸收之后,在进样,如此循环。这种方法一般用于甲醛的常量测定中。方法简单、快速、直接,避免了试验试剂的大量消耗。
2.2.3催化动力学法
这种方法的主要原理是:甲醛在酸性介质中,能够催化某些有色物质发生氧化反应,使其的褪色速率加快。并且研究发现,在一定的范围内,褪色速度与甲醛的含量是成正比的。我们正是利用甲醛的这一特点来进行测定的。通过原理的分析,我们可以知道,甲醛的含量只有在一定范围之内时,才可以准确的测定,超过了一定的范围限制,其测定的结果往往缺乏准确度。但不可否认的是,在一定的测定范围内,这种方法具有灵敏度高、选择性好的特点。
3水性涂料中甲醛测定的影响因素
甲醛测定的方法有很多,各种不同的方法都有优缺点,我们希望通过分析各种方法的影响因素,使得现有的测定方法可以加以该进。
3.1 影响前处理方法的因素
前处理方法中,最经典最具有代表性的方法就是蒸馏法。使用蒸馏法进行测定的过程中,测定结果要受到蒸馏时间、蒸馏温度以及馏出液体存放时间环境等多种因素的影响。表现如下:
蒸馏时间 时间过长时,甲醛有可能挥发,使得收集不完全。时间不足时,也容易造成收集不完全。
蒸馏温度 温度过高时,容易把干扰测定的物质也一同蒸出,这些气体直接进入接受瓶,影响测定结果。温度过低时,会造成馏分倒吸。
馏出液的存放环境对测定结果的影响,要视环境的具体情况作出分析。
3.2 影响分光光度法的因素
影响分光光度法测定结果的主要因素有显色剂和甲醛标准使用液放置时间等。分光光度法作为传统的分析方法,在甲醛含量的测定中占有重要的位置,但在实际的操作过程中,由于这两者的影响,在很大程度上使得测定结果不准确,大大影响了分光光度法的推广。
4水性涂料中甲醛测定方法的改进
通过以上的分析,我们可以很清楚的了解到,在甲醛的众多测定方法中,每一种方法都有待于改进的地方,简单列举如下:
蒸馏法的改进 针对于蒸馏法的耗时长、蒸馏物不稳定的确定,可以采用氮仪蒸馏法,这种蒸馏方法大大缩短了蒸馏时间,具有操作简单、安全的特点。
固相微萃取法 杨秀培等人利用十六醇固相微萃取探头,建立了一种SPME/CC的测定方法,这种技术的利用,消除了涂料中干扰基体的影响,从而提高了选择性和准确度。
5总结
随着人们的安全和健康意识的不断提升,对水性涂料中甲醛的测定要求也是越来越高。为了满足社会的要求,必须致力于甲醛测定方法灵敏度和准确度的研究,同时,水性涂料中甲醛测定方法的研究对于我国经济和社会的发展都具有非常重要的意义。
参考文献
[1] 陈荣 张玉婕 陈玮廉 朱小红.室内用水性涂料及水性胶结剂中甲醛含量测定的研究.[J].分析实验室.2008,02:44-51.
[2] 魏晶晶 刘心同 薛秋红 丁玉龙 单宝田.水性涂料中甲醛测定方法研究现状.[J].上海涂料.2010,08:55-58.
[3] 沈文潔 陈强 关丽军 翟翠萍.水性涂料中甲醛含量测定方法改进初探.[J].检验检疫科学.2005,01:56-70.
[4] 李玉武 张卓.乙酰丙酮分光光度法测定水性涂料中甲醛及测量不确定评估.[J].岩矿测试.2007,01:33-50.