室内环境污染物甲醛的分析测定 毕业论文.doc

毕业论文 室内环境污染物甲醛的分析测定 姓 名： 学 号： 专业班级： 指导教师： 目 录 室内环境污染物甲醛的分析测定 摘要 第 1 章 绪 论.1 第 2 章 检测标准.2 第 1 节 室内空气检测标准2 第 2 节 关 于 与 室 内 环 境 有 关 的 甲 醛 的 国 家 标 准 3 第 3 章 甲醛的测定（酚试剂分光光度法）.4 第 1 节 实验原理4 第 2 节 试剂4 第 3 节 仪器和设备.5 第 4 节 采样.5 第 5 节 分析步骤.5 第 6 节 结果计算.6 第 7 节 测量范围、干扰和排除.6 致谢7 参考文献8 室内环境污染物甲醛的分析测定 摘要 甲 醛 是 一 种 破 坏 生 物 细 胞 蛋 白 质 的 原 生 质 毒 物 ， 会 对 人 的 皮 肤 、 呼 吸 道 及 内 脏 造 成 损 害 ， 麻 醉 人 的 中 枢 神 经 ， 可 引 起 肺 水 肿 、 肝 昏 迷 、 肾 衰 竭 等 。 世 界 卫 生 组 织 确 认 为 致 畸 、 致 癌 物 质 ， 是 变 态 反 应 源 ， 长 期 接 触 将 导 致 基 因 突 变 ， 目 前 甲 醛 污 染 问 题 主 要 集 中 于 居 室 、 纺 织 品 和 食 品 中 ， 居 室 装 饰 材 料 和 家 具 中 的 胶 合 板 、 纤 维 板 、 刨 花 板 等 人 造 板 中 含 有 大 量 以 甲 醛 为 主 的 脲 醛 树 脂 ， 各 类 油 漆 、 涂 料 中 都 含 有 甲 醛 。 纺 织 品 在 生 产 加 工 过 程 中 使 用 含 甲 醛 的 n-羟 甲 基 化 合 物 作 为 树 脂 整 理 剂 ， 以 增 加 织 物 的 弹 性 ， 改 善 折 皱 性 ， 还 使 用 含 甲 醛 的 阳 离 子 树 脂 以 提 高 染 色 牢 度 ， 造 成 纺 织 品 中 甲 醛 残 留 问 题 。 另 外 ， 因 经 济 利 益 驱 使 ， 一 些 不 法 分 子 以 甲 醛 为 食 品 添 加 剂 ， 如 水 发 食 品 加 甲 醛 以 凝 固 蛋 白 防 腐 、 改 善 外 观 、 增 加 口 感 ， 酒 类 饮 料 中 加 入 甲 醛 防 止 浑 浊 、 增 加 透 明 度 ， 这 些 都 会 造 成 食 品 的 严 重 污 染 ， 损 害 人 体 健 康 。 中 华 人 民 共 和 国 食 品 卫 生 法 中 已 明 文 规 定 禁 止 甲 醛 作 为 食 品 添 加 剂 。 由 此 可 见 ， 甲 醛 污 染 问 题 已 普 及 到 生 活 中 的 每 一 个 角 落 ， 严 重 威 胁 人 体 健 康 ， 应 引 起 人 们 的 高 度 关 注 。 甲 醛 含 量 已 成 为 当 今 居 室 、 纺 织 品 、 食 品 中 污 染 监 测 的 一 项 重 要 安 全 指 标 。 甲 醛 检 测 国 家 规 定 的 标 准 分 析 方 法 是 ： 酚 试 剂 分 光 光 度 法 、 乙 酰 丙 酮 分 光 光 度 法 和 气 相 色 谱 法 。 关 键 词 ： 甲 醛 ； 致 癌 ； 酚 试 剂 分 光 光 度 法 第 1 章 绪 论 甲醛是一种无色、具有刺激性且易溶于水的气体。各 种 人 造 板 材 （ 刨 花 板 、 密 度 板 、 纤 维 板 、 胶 合 板 等 ） 中 由 于 使 用 了 脲 醛 树 脂 粘 合 剂 ， 因 而 可 含 有 甲 醛 。 新 式 家 具 的 制 作 ， 墙 面 、 地 面 的 装 饰 铺 设 ， 都 要 使 用 粘 合 剂 。 凡 是 大 量 使 用 粘 合 剂 的 地 方 ， 总 会 有 甲 醛 释 放 。 此 外 ， 某 些 化 纤 地 毯 、 油 漆 涂 料 也 含 有 一 定 量 的 甲 醛 。 甲 醛 对 健 康 危 害 主 要 有 以 下 几 个 方 面 ： 1.甲 醛 的 主 要 危 害 表 现 为 对 皮 肤 粘 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 。 2.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 。 3.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 。 4、 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 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 。 所 以 室 内 污 染 物 甲 醛 的 分 析 测 定 是 关 乎 人 们 生 命 安 全 的 。 近 年 来 ， 室 内 甲 醛 中 毒 事 件 频 发 ， 这 也 是 向 我 们 敲 响 了 一 个 警 钟 ！ 第 2 章 检测标准 第 1 节 室内空气检测标准 室 内 空 气 检 测 分 为 两 种 标 准 一 种 是 室 内 空 气 质 量 标 准 gb/t18883- 2002， 一 种 是 民 用 建 筑 工 程 室 内 环 境 污 染 控 制 规 范 gb50325- 2001（ 2006 版 ） 。 室 内 空 气 质 量 标 准 gb/t18883-2002 是 卫 生 部 颁 布 的 ， 民 用 建 筑 工 程 室 内 环 境 污 染 控 制 规 范 gb50325-2001（ 2006 版 ） 是 建 设 部 颁 布 的 。 室 内 空 气 质 量 标 准 gb/t18883-2002 是 一 个 人 居 环 境 健 康 的 最 低 标 准 ， 民 用 建 筑 工 程 室 内 环 境 污 染 控 制 规 范 gb50325-2001（ 2006 版 ） 是 建 筑 工 程 环 境 污 染 物 控 制 规 范 。 室 内 空 气 质 量 标 准 gb/t18883-2002 标 准 涉 及 19 项 指 标 ， 民 用 建 筑 工 程 室 内 环 境 污 染 控 制 规 范 gb50325- 2001（ 2006 版 ） 规 范 只 涉 及 5 项 指 标 。 见 下 图 ： 第 2 节 关 于 与 室 内 环 境 有 关 的 甲 醛 的 国 家 标 准 目 前 国 家 发 布 的 与 室 内 环 境 有 关 的 甲 醛 的 检 测 标 准 主 要 有 1 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 居 室 空 气 中 甲 醛 的 卫 生 标 准 规 定 ： 居 室 空 气 中 甲 醛 的 最 高 容 许 浓 度 为 0.08 毫 克 /立 方 米 。 2 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准 实 木 复 合 地 板 规 定 ： a 类 实 木 复 合 地 板 甲 醛 释 放 量 小 于 和 等 于 9 毫 克 /100 克 ； b 类 实 木 复 合 地 板 甲 醛 释 放 量 等 于 9 毫 克 40 毫 克 /100 克 。 3 国 家 环 境 标 志 产 品 技 术 要 求 人 造 木 质 板 材 规 定 ： 人 造 板 材 中 甲 醛 释 放 量 应 小 于 0.20 毫 克 /立 方 米 ； 木 地 板 中 甲 醛 释 放 量 应 小 于 0.12 毫 克 /立 方 米 。 4 国 家 家 具 标 准 gb5296.2004 规 定 ： 如 果 甲 醛 释 放 量 大 于 1.5 毫 克 / 升 的 规 定 标 准 ， 有 关 厂 家 将 被 处 以 销 售 额 50% 至 3 倍 的 罚 款 。 还 将 受 到 涉 嫌 欺 诈 的 处 罚 。 另 外 ， 很 多 家 具 、 地 板 有 味 道 ， 其 实 是 漆 的 味 道 ， 有 时 即 使 家 具 环 保 ， 但 是 如 果 选 择 的 漆 不 好 ， 也 会 有 过 多 的 甲 醛 。 急 性 甲 醛 中 毒 为 接 触 高 浓 度 甲 醛 蒸 气 引 起 的 以 眼 、 呼 吸 系 统 损 害 为 主 的 全 身 性 疾 病 。 可见，大家要引起高度的重视。 第 3 章 甲醛的测定（酚试剂分光光度法） 第 1 节 实验原理 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成蓝绿 色化合物。根据颜色深浅，比色定量。 第 2 节 试剂 本法中所用水均为重蒸馏水或去离子交换水：所用的试剂一般为分析纯。 2.1 称量 0.10g 酚试剂，加水溶解，倾于 100ml 具塞量筒中，加水至刻度。放 入冰箱中保存，可稳定三天。 2.2 吸收夜：量取吸收原液 5ml，加 95ml 水，即为吸收液。采样时，临用现 配。 2.3 1%的硫酸铁铵溶液：称量 1.0g 硫酸铁铵，用 0.1mol/l 盐酸溶解，并稀释 至 100ml。 2.4 碘溶液：称量 40g 碘化钾，溶于 20ml 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，暗处储存。 2.5 1mol/l 氢氧化钠溶液：称量 40g 氢氧化钠溶于水中，并稀释至 1000ml。 2.6 0.5mol/l 硫酸溶液：量取 28ml 浓硫酸缓慢加入水中，冷却后，用水稀释 至 1000ml。 2.7 硫代硫酸钠标准溶液(c(na 2s2o3)=0.1000mol/l) 2.8 0.5%淀粉溶液：称量 0.5g 可溶性淀粉，用少量水调成糊状后，加入 100ml 沸水，并煮沸 23min 至溶液透明。冷却后，加入 0.1g 水杨酸或氯 化锌保存。 2.9 甲醛标准贮备溶液：量取 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 待标定的甲醛标准贮备溶液， 置于 250ml 碘量瓶中。加入 20.00ml0.1n 碘溶液(c(1/2i2)=0.1000mol/l)和 15ml 1mol/l 氢氧化钠溶液，摇匀后放置 15min。加入 20ml 0.5mol/l 硫酸 溶液，再放置 15min。用硫代硫酸钠标准溶液滴定，至溶液呈现浅黄色时， 加入 1ml0.5%淀粉溶液继续滴定至恰使蓝色褪去为止，并记录所用硫代硫酸 钠标准溶液体积(v 2)，ml。同时用水作试剂空白滴定，记录空白滴定所用硫 代硫酸钠标准溶液体积(v 1)，ml。甲醛溶液的浓度用公式计算： 甲醛溶液浓度（mg/ml） =(v 1-v2)c115/20 式中：v 1试剂空白消耗硫代硫酸钠溶液的体积，ml， v2甲醛标准储备溶液消耗硫代硫酸钠溶液的体积，ml， c1硫代硫酸钠溶液的准确物质的量浓度， 15甲醛的当量； 20所取甲醛标准储备溶液的体积，ml。 两次平行滴定，误差应小于 0.05ml，否则重新标定。 2.10 甲醛标准溶液：临用时将甲醛标准溶液用水稀释至 1.00ml 含 10ug 甲醛、 立即再取此溶液 10.00ml，加入 100ml 容量瓶中，加 5ml 吸收原液，用水 定容至 100ml，此液 1.00ml 含 1.00ug 甲醛，放置 30min 后，用于配制标 准色列管。此溶液可稳定 24h。 第 3 节 仪器和设备 3.1 大型气泡采样管：出气口内径为 1nm，出气口至管底距离等于或小于 5nm。 3.2 恒流采样器：流量范围 0-1l./min。流量稳定可调，恒流误差小于 2%，采 样 前和采样后应用皂沫流量计标准采样系列流量，误差小于 5%。 3.3 具塞比色管：10ml 3.4 分光光度计：在波长 630nm 测定吸光度。 第 4 节 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(t，)和气压(p，kpa)。采样后的样品在室 温下应 24h 内分析。 第 5 节 分析步骤 5.1 标准曲线的绘制 取 10ml 具塞比色管，用甲醛标准溶液表 1 制备标准系列。 表 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 0.2 0.4 0.60 0.80 1.00 1.50 2.00 标准 溶液， ml 5.0 4.9 4.8 4.6 4.4 4.2 4.0 3.5 3.0 甲醛 含量， ug 0 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2.0 各管中，加入 0.4ml 1%硫酸铁铵溶液，摇匀。放置 15min。用 1cm 比色皿，在 波长 630nm 处，以水作为参比，测定各管溶液的吸光 度。以甲醛的含量为横坐标，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 bc(g/吸光度)。 5.2 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。按绘制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 5ml 未采样的吸收液作试 剂空白，测定试剂空白的吸光度。 第 6 节 结果计算 因该实验未能进行实际操作，故仅提供结果计算方法。 6.1 将采样体积按式（2）换算成标准状态下的采样体积： v0=vtt0/(273+t)p/p0 式中 v0标准状态下的采样体积，l； vt采样体积，为采样流量与采样时间的乘积 t采样点的气温，； t0标准状态下的绝对温度，273k； p采样点的大气压力，kpa。 p0标准状态下的大气压，101kpa； 6.2 空气中甲醛浓度按式（3）公式： c=(a-a0)bg /v0 式中 cn空气中甲醛的浓度，mg/m3； a样品溶液的吸光度； a0试剂空白的吸光度； bg由 5.1 得到的计算因子，g/吸光度； v0换算成的标准状态下的采样体积，l。 第 7 节 测量范围、干扰和排除 7.1 测量范围：用 5ml 样品溶液，本法则测定范围为 0.11.5g 甲醛；采样体 积为 10l 时，可测浓度范围为 0.010.15mg/m3。 7.2 灵敏度：本法灵敏度为 2.80g/吸光度。 7.3 检测下限：本法检出 0.056ug 甲醛。 7.4 干扰和排除：20g 酚、2g 醛以及二氯化氮对本法无干扰。二氧化硫共 存时，使测定结果偏低，因此对二氧化硫干扰不可忽 视，可将气样先通过硫酸锰滤纸过滤器，予以排除。