室內(nèi)環(huán)境中出現(xiàn)的有毒有害化學(xué)物質(zhì)達(dá)150 多種,為保護(hù)人們身體健康,我國(guó)于2002 年7 月1 日起實(shí)施室內(nèi)裝飾裝修有害物質(zhì)限量10 項(xiàng)強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。包括:人造板及其制品、內(nèi)墻涂料、溶劑型木器涂料、膠粘劑、地毯及地毯用膠粘劑、壁紙、木家具、聚氯乙烯卷材地板、混凝土外加劑、建筑材料放射性核素等,其中相當(dāng)一部分是高甲醛釋放物質(zhì)。國(guó)家制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以控制材料中甲醛的含量為手段,達(dá)到從源頭上控制由材料造成的室內(nèi)甲醛污染的目的,杜絕或減少甲醛污染的產(chǎn)生,以保證建筑物使用者的權(quán)益。但混凝土施工過程中使用的外加劑帶來(lái)的甲醛污染,使我國(guó)“毛坯”房也會(huì)出現(xiàn)甲醛超標(biāo)的現(xiàn)象[1]。外加劑中甲醛含量的限定在GB 50325—2001(2006 版)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中規(guī)定:能釋放甲醛的混凝土外加劑,其游離甲醛含量不應(yīng)大于0.5 g/kg,測(cè)試方法應(yīng)符合GB 18582—2008《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》的規(guī)定。針對(duì)聚羧酸鹽外加劑,相關(guān)行業(yè)都規(guī)定了甲醛限量的要求,但往往檢測(cè)結(jié)果誤差較大。
1 甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
目前檢測(cè)材料中游離甲醛含量的標(biāo)準(zhǔn)方法是分光光度法。分光光度法是借助分光光度計(jì)來(lái)測(cè)量一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,然后根據(jù)被測(cè)試液的吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線求得被測(cè)物質(zhì)的濃度或含量。在該方法中,被測(cè)物質(zhì)的濃度在儀器上的響應(yīng)信號(hào)值在一定范圍內(nèi)成直線關(guān)系,因此標(biāo)準(zhǔn)曲線制作的準(zhǔn)確性將對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生直接的影響。
1.1 甲醛溶液的標(biāo)定
甲醛在常溫下易揮發(fā),為了保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性,首先要對(duì)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線所使用的甲醛溶液進(jìn)行準(zhǔn)確標(biāo)定,以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可靠有效。標(biāo)定過程如下:
甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制:取2.8 mL 含量為36%~38%的市售甲醛(AR)溶液放入1 L 容量瓶中,加蒸餾水稀釋至刻度,搖勻。
甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的標(biāo)定采用碘量法,即用過量的碘氧化甲醛,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(cNa2 S2 O3 =0.1000 mol/L)滴定剩余的碘,根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算甲醛的濃度。反應(yīng)式如下:
V1———試劑空白消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
V2———甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液消耗硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;
c———硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,mol/L。
按GB/T 601—2002《化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備》的要求,甲醛標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液需進(jìn)行2 人共8 平行測(cè)定結(jié)果的平均值為測(cè)定結(jié)果,濃度值取4 位有效數(shù)字,其重復(fù)性臨界極差的相對(duì)值符合該標(biāo)準(zhǔn)的要求。甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液室溫下可穩(wěn)定3 個(gè)月。碘量法標(biāo)定甲醛溶液是一種氧化還原反應(yīng),除甲醛外,反應(yīng)所用的蒸餾水、空氣中的氧、二氧化碳均能與硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng),造成標(biāo)定甲醛溶液的誤差較大。在滴定過程中I2易揮發(fā),及I-易被來(lái)源于空氣中的氧所氧化析出I2,都會(huì)對(duì)標(biāo)定結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。所以,為了減小誤差,應(yīng)從兩方面加以注意:(1)防止I2 揮發(fā),要求做到加入過量的KI;反應(yīng)溶液的溫度不能太高,一般在室溫下進(jìn)行,夏天尤其要注意,滴定時(shí)不能劇烈搖蕩。(2)防止I-被空氣中的氧氧化需做到:溶液酸度不宜過高;要避光在暗處反應(yīng);析出I2 后溶液不能放置太久;滴定速度適當(dāng)快些。此外,淀粉指示劑的加入應(yīng)在近終點(diǎn)時(shí)加入,否則,過早加入會(huì)發(fā)生吸附作用而引起滴定誤差。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
用標(biāo)定好的甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,按照標(biāo)準(zhǔn)要求將1 mg/mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋至10 μg/L 的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液,制備系列不同濃度的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)定各管的吸光度A,以甲醛的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),將上述系列標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)得的吸光度A 值扣除試劑空白(0 濃度)的吸光度(A-A0)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。理想的標(biāo)準(zhǔn)曲線應(yīng)是一條通過原點(diǎn)的直線,如果坐標(biāo)上各點(diǎn)基本在一條直線上可不進(jìn)行回歸處理。由于誤差不能完全避免,實(shí)驗(yàn)點(diǎn)完全落在工作曲線上的情況是極少的,尤其是在誤差較大時(shí),實(shí)驗(yàn)點(diǎn)比較分散,它們通常并不在同一條直線上,這樣憑直覺很難判斷怎樣才能使所連接的直線對(duì)于所有實(shí)驗(yàn)點(diǎn)來(lái)說(shuō)誤差是小的,目前較好的方法是對(duì)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)(數(shù)據(jù))進(jìn)行回歸分析。
GB 18582—2008 中規(guī)定使用作圖法,筆者認(rèn)為通過Excel圖表程序的數(shù)據(jù)處理功能,能使較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析變得簡(jiǎn)單快捷又精確,減少人工處理數(shù)據(jù)帶來(lái)的誤差。使用計(jì)算機(jī)的回歸方程函數(shù),將標(biāo)準(zhǔn)系列濃度和吸光度數(shù)據(jù)輸入,可以方便求得回歸方程的a、b 和r 值,表達(dá)式為吸光度A=a+bX,式中a 為標(biāo)準(zhǔn)曲線截距,b 為曲線斜率,X 為甲醛濃度或含量。由曲線斜率的倒數(shù)得出計(jì)算因子Bs=1/b。
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