水性涂料中甲醛含量测定方法改进初探

2005年增刊Vol.15 Supplement检验检疫科学 INSPECTION AND QUARANTINE SCIENCE INSPECTION AND QUARANTINE SCIENCE 检验检疫科学Vol.15 Supplement 2005年增刊 水性涂料中甲醛含量测定方法改进初探 沈文洁 陈 强 方永康 关丽军 翟翠萍 (广州出人境检验检疫局，广东广州，510623) 摘 要：[目的] 建立简便快速而且准确的测定水性涂料中甲醛含量的方法。[方法] 采用定氮仪蒸馏出水性涂 料中的甲醛，用蒸馏水吸收后再用乙酰丙酮分光光度法测定。[结果] 采用定氮仪可以把样品蒸馏时间从 60min 缩 短至15~20min，操作简便，方法相对标准偏差为0~6.1%，回收率93.3%~105%。[结论] 本方法操作简便、快速、准确，具有良好的分析应用前景，可满足大批量涂料出入境检验工作的要求。 关键词：涂料；甲醛；测定 前言 装饰装修材料释放的有害气体是室内空气污染 的主要来源，甲醛是其中主要污染物。甲醛为较高毒 性的物质，在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛 高居第二位。甲醛对眼、粘膜和呼吸道有刺激作用，会引起慢性呼吸道疾病、过敏性鼻炎、免疫功能下降 等，导致睡眠不安；甲醛被认为是潜在的致癌物质，可能是鼻癌、咽喉癌、皮肤癌的诱因。其中涂料中含 有甲醛，会在涂饰时放出，亦会残留在涂层中慢慢释 放。 如何缩短检验周期，降低工作强度，提高检测能 力，成为新形势下迫切需要解决的问题。第一步就要 从缩短蒸馏的时间入手，以往的检测方法，样品预处 理若所需时间较长，平均每一个样品约需时50~60min，若采用电炉加热，同时为求加快速度一起蒸 馏数个样品，就会形成重大的安全隐患。鉴于国内外 生产厂商均没有生产专门用于蒸馏涂料中甲醛的仪 器，我们研究采用定氮仪蒸馏出涂料中的甲醛，用蒸 馏水吸收后再进行测定。 2实验仪器设备与方法 2.1 仪器设备 Gerhardf fvapodest 45定氮仪及配套的自动滴 定仪；水浴锅；分光光度计；10mm吸收池。 2.2 试剂 乙酰丙酮溶液：称取乙酸铵 25g，加 50mL 水溶 解，加3mL冰醋酸和0.5mL 已蒸馏过的乙酰丙酮试 剂，移入 100mL容量瓶中，稀释至刻度。贮存期不超 过14天。甲醛(37%) 2.3 实验方法 2.3.1 甲醛标准溶液的配制和标准工作曲线的绘制 2.3.1.1‘1mg/mL 甲醛标准溶液的制备：取 2.8mL甲 醛，用水稀释至1000mL，用碘量法测定甲醛溶液的 精确浓度，用于制备标准稀溶液。 2.3.1.210pg/mL甲醛标准稀释液的制备：临用前移 取 10mL按2.3.1.1制备的溶液稀释至1000mL。 2.3.1.3 甲醛标准溶液的配制：分别准确移取1，5，10，15，20，25mL含量为 10p.g/mL的甲醛标准稀释 液，各稀释至100mL制成一组甲醛标准梯度溶液。 2.3.2 标准曲线的绘制 分别吸取 5mL 按2.3.1.3配制的甲醛标准梯度 溶液，各加1mL乙酰丙酮溶液，在沸水浴中加热，保 持 3min，冷至室温后即用 10mm 吸收池(以水为参 比)在分光光度计412nm波长处测定吸光度。以5mL 甲醛标准溶液中甲醛含量为横坐标，吸光度为纵坐 标，绘制标准工作曲线，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B。 2.3.3 试样的处理及甲醛含量的测定 称取搅拌均匀后的试样2g置于已预先加人 50mL水的蒸馏瓶中，轻轻摇匀，再加150mL水，在 馏分接收器中预先加入30mL 水，浸没馏分出口，馏 分接收器的外部用冰冷却，加热蒸馏，收集馏分 100mL，取下馏分接收器，把馏分定容至250mL，从 中吸取5 mL，加入1mL乙酰丙酮溶液，按2.3.2的 条件测吸光度。取5mL水在相同条件下做空白试 作者简介：沈文洁(1971-)，女，毕业于中山大学，工程师 表1 两种方法检测结果对比 样品号 样品中甲醛量(mg/kg) 方法一 方法二 相对标准偏差(%) 1 0.070 0.068 2.9 2 0.058 0.060 3.4 3 0.011 0.011 0 4 0.225 0.220 2.3 5 0.076 0.079 3.8 6 0.038 0.037 2.6 7 0.278 0.282 1.4 8 0.232 0.227 2.2 9 1.24 1.19 6.1 10 0.575 0.580 0.9 验。空白试验的吸光度应小于0.01，否则应重配乙酰 丙酮溶液。 2.4 甲醛含量的计算 游离甲醛含量按下式计算：W=0.05xB(A-A0)/m 式中： W一游离甲醛含量，单位为克每千克(g/kg)； A-样品溶液的吸光度； AO—空白溶液的吸光度； B一计算因子； m一-样品量，单位为克(g)； 0.05一换算系数 3 结果与讨论 3.1 方法的准确度 采用定氮仪蒸馏出水性涂料中的甲醛，用蒸馏 水吸收后再进行测定称方法一，GB18582-2001 中的 检验方法称方法二，表1为两种方法的检测结果对 比： 结果表明，两种方法的检验结果基本一致，因此 认为，该方法的准确度较好，而且简便易行，具有实 用性。 3.2 方法的精密度 进行回收率试验，在原有甲醛含量为 0.02g/kg 表2 回收率试验结果 样品号 10ug/mL甲醛标准 稀释液添加量(mL) 甲醛含量检测 结果(g/kg) 回收率 (%) 4 0.042 105 2 8 0.056 93.3 3 12 0.078 97.5 4 16 0.094 94.0 的水性涂料样品中依次加人4，8，12，16 mL 按 2.3.1.2所配制的10pg/mL甲醛标准稀释液，按方法 一进行测定，结果见表2。 结果表明，在 GB18582-2001所要求的含量≤0.1g/kg 范围内，该方法的准确度良好。 4 结论与展望 本文采用定氮仪蒸馏出水性涂料中的甲醛，用蒸 馏水吸收后再进行测定。因为定氮仪的加热原理是往 样品中通入滚烫的水蒸气，因此具有安全、快捷的优 点，用于蒸馏化肥的时间仅为 10min，而据初步试验，蒸馏水性涂料约耗时 15~20min， 而且还可以自动清 洗，既缩短了检测时间，又降低了工作强度。而且同一 样品按照这一方法的检验结果与按照 GB18582-2001的检验结果基本相一致。进一步下来，我们打算用同 一方法探讨对胶粘剂、木器漆等材料中甲醛测定方法 进行改进，而且采用对比试验研究在甲醛含量的一定 范围内用碘量法替代乙酰丙酮分光光度法测定甲醛 的含量的可行性，这一滴定过程可采用自动滴定仪进 行，预期可令操作更简便，又没有分光光度法测定甲 醛的过程易受污染的缺点，更进一步地节省了时间，希望能尽可能满足出入境检验检疫工作中大批量的 各种涂料样品的检测需要，达到缩短检验周期，提高 实验室的检测能力的目的，真正发挥进口涂料专项检 测实验室的全国指导性作用。 主要参考文献 [1] 李玉武，张卓.内墙涂料、胶粘剂、木器漆等材料中有害物 质甲醛测定方法研究.国家环境分析测试中心课题，2002