甲醛快速檢測(cè)試劑盒 室內(nèi)空氣中甲醛的快速檢測(cè)

1、甲醛快速檢測(cè)試劑盒 室內(nèi)空氣中甲醛的快速檢測(cè) 室內(nèi)空氣中甲醛的快速檢測(cè)摘 要 針對(duì)室內(nèi)空氣中甲醛的危害及其常規(guī)檢測(cè)方法進(jìn)行概括，論述甲醛快速檢測(cè)的 必要性。探討分析光譜法、傳感器法、檢測(cè)管法以及試紙測(cè)試法等用于室內(nèi)空氣中甲醛 濃度快速測(cè)定的檢測(cè)方法，對(duì)比國內(nèi)外典型的甲醛快速檢測(cè)儀器的性能指標(biāo)，指出室內(nèi) 空氣中甲醛快速檢測(cè)的研究方向及發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞 甲醛 快速檢測(cè) 甲醛檢測(cè)儀引 言近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，室內(nèi)裝修已經(jīng)成為時(shí)尚。伴隨而來的就是大量含有甲醛的裝修、裝飾材料紛紛進(jìn)入室內(nèi)，產(chǎn)生以甲醛等有毒氣體為主要污染源的室內(nèi)污染。目前我國城市60%94% 新裝修房間內(nèi)甲醛濃度

2、超過國家標(biāo)準(zhǔn)，且平均濃度為國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)0.08mg/m3的310 倍，不但遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于西方發(fā)達(dá)國家水平，也高于發(fā)展中國家水平。居室空氣中甲醛的最高容許濃度為0.08mg/m3。當(dāng)甲醛含量為0.1mg/m3 時(shí)，就有異味和不適感；濃度再高可引起惡心、嘔吐、咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫；當(dāng)含量達(dá)到30mg/m3時(shí)，便可致人死亡1。目前，世界衛(wèi)生組織已經(jīng)確認(rèn)甲醛為致畸、致癌物質(zhì)，是變態(tài)反應(yīng)源，長(zhǎng)期接觸將導(dǎo)致基因突變。因此，實(shí)時(shí)快速地檢測(cè)室內(nèi)空氣中的甲醛含量并適時(shí)采取措施進(jìn)行預(yù)防是關(guān)系到國計(jì)民生的重要課題。1 甲醛快速檢測(cè)方法甲醛的國家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法可概括為化學(xué)法和儀器法?；瘜W(xué)法（分光光度法）主要有酚試劑法、

3、乙酰丙酮法、變色酸法、鹽酸副玫瑰苯胺法、42氨基232 聯(lián)氨252 巰基21,2,42 三氮雜茂（ 簡(jiǎn)稱AHMT）法等。儀器法主要包括氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法、示波極譜測(cè)定法等。作為標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法，甲醛的上述測(cè)定方法測(cè)量準(zhǔn)確度較高，并在不同程度上體現(xiàn)出各自的優(yōu)點(diǎn)和特色。但是，由于上面兩類方法均需先在監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)采集氣體樣品，再回實(shí)驗(yàn)室分析，分析周期長(zhǎng)、成本高、步驟繁瑣，不能實(shí)時(shí)地反映室內(nèi)空氣甲醛污染的狀況及滿足現(xiàn)場(chǎng)大批測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)需求。所以，研究室內(nèi)空氣中甲醛的快速檢測(cè)方法并開發(fā)相應(yīng)測(cè)試儀器就變得十分必要。近年來，國內(nèi)外出現(xiàn)一些用于快速檢測(cè)室內(nèi)空氣中甲醛含量的測(cè)量方法，主要包括光譜法、傳感器

4、法、檢測(cè)管法以及試紙測(cè)試法等。1.1 光譜法2007 年1 月，程望斌等設(shè)計(jì)一套光柵式光譜檢測(cè)系統(tǒng)2。該系統(tǒng)基于酚試劑分光光度法原理， 利用光譜進(jìn)行分析測(cè)定。檢測(cè)系統(tǒng)示意圖（見圖1）。光譜檢測(cè)系統(tǒng)溴鎢燈發(fā)出的光導(dǎo)入甲醛分析液（甲醛與酚試劑反應(yīng)生成嗪，嗪在酸性溶液中被高鐵離子氧化形 成藍(lán)綠色化合物，其顏色深淺與甲醛含量成正比）， 產(chǎn)生的透射光被色散系統(tǒng)分光后，投射到光電倍增 管上，由光電倍增管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換并送出相應(yīng)的模 擬信息。模擬信號(hào)經(jīng)前置放大濾波電路進(jìn)行信號(hào)放 大和高頻濾波后進(jìn)入A/D 轉(zhuǎn)換模塊，模擬信號(hào)轉(zhuǎn) 換成數(shù)字信號(hào)并送入單片機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)，通過與計(jì)算 機(jī)進(jìn)行串口通信，數(shù)字信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，最

5、后由驅(qū) 動(dòng)程序?qū)?shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成光譜，顯示在計(jì)算機(jī)上。 通過分析反映吸光度的光譜圖，建立甲醛分析液濃 度與對(duì)應(yīng)分析液吸光度之間的線性模型，即可求出 室內(nèi)空氣中的甲醛含量。1.2 傳感器法采用傳感器法快速測(cè)定室內(nèi)空氣中甲醛含量可分為電化學(xué)傳感器測(cè)定法和生物傳感器測(cè)定法2 種。1.2.1 電化學(xué)傳感器法 電化學(xué)傳感器法依據(jù)電化學(xué)反應(yīng)原理，即儀器通過電壓型傳感器在控制擴(kuò)現(xiàn)代儀器() 二八年第四期 10散的條件下進(jìn)行工作。當(dāng)樣氣的氣體分子被吸收到 電化學(xué)敏感電極，經(jīng)過擴(kuò)散介質(zhì)后，在適當(dāng)?shù)拿舾?電極電位下氣體分子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一個(gè)與 氣體濃度成正比的電流，這一電流轉(zhuǎn)化為電壓值并 輸送給儀表讀數(shù)或記錄

6、。民用建筑工程市內(nèi)環(huán)境污 染控制規(guī)范中規(guī)定，凡使用儀器在00.060mg/m3 測(cè)定范圍內(nèi)的不確定度 5%，都可用于空氣中甲 醛濃度檢測(cè)。如英國PPM400 型手持式現(xiàn)場(chǎng)甲醛 測(cè)定儀、美國INTERSCAN 公司的4160 甲醛測(cè)定 儀和日本COSMOS 公司的XP308 和XP308 型 甲醛測(cè)定儀。這類儀器檢測(cè)耗時(shí)一般不超過5min， 監(jiān)測(cè)范圍寬、測(cè)量精度高。使用這類儀器檢測(cè)前， 被測(cè)房間的門窗要密閉24h 以上，空氣取樣進(jìn)氣口 至少離地面50cm 以上。英國PPM 公司生產(chǎn)的手持式400 型甲醛測(cè)定計(jì)基于電化學(xué)傳感器原理，由兩個(gè)貴金屬電極和適 量的電解質(zhì)組成，內(nèi)置采樣系統(tǒng)，傳感器產(chǎn)生的電

7、壓與空氣中甲醛的濃度成正比，可測(cè)定0.07mg/m3 的甲醛。該儀器對(duì)甲醛測(cè)定專一性不強(qiáng)，其他物質(zhì) 如酚、醛類和醇類會(huì)干擾測(cè)定結(jié)果，但操作簡(jiǎn)單， 可用于空氣中甲醛的快速半定量測(cè)定。2006 年，呂蓓紅等采用國標(biāo)“乙酰丙酮分光 光度法”和4160 型現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)儀法進(jìn)行對(duì)照實(shí) 驗(yàn)，結(jié)果表明2 種方法無顯著性差異3。美國產(chǎn) 4160 型甲醛檢測(cè)儀是專門用于檢測(cè)空氣中甲醛 含量的數(shù)字式直讀儀器，其傳感器采用電化學(xué)氣體 檢測(cè)器，儀器由內(nèi)置采樣泵、電化學(xué)傳感器、顯 示器等組成。采樣時(shí)用泵吸入方式，樣氣進(jìn)入傳 感器后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，電信號(hào)與樣氣濃度成正比， 由顯示器顯示其濃度值。該檢測(cè)儀檢測(cè)元件壽命 長(zhǎng)、可靠性

8、高。對(duì)低濃度甲醛測(cè)定靈敏度較高，測(cè) 量范圍019.9ppm，分辨率0.01ppm，測(cè)量準(zhǔn)確度 0.02ppm。2007 年，薛剛等對(duì)國標(biāo)“GB/T18204.26-2000酚試劑比色法”和XP-308 型甲醛分析儀進(jìn)行樣品 的對(duì)比實(shí)驗(yàn)分析及顯著性檢驗(yàn)，得出XP-308 型甲 醛分析儀與酚試劑比色法2 種方法無顯著性差異的 結(jié)論4。日本新宇宙公司生產(chǎn)的XP-308 型甲醛分 析儀以直讀形式來測(cè)定公共場(chǎng)所空氣中的甲醛濃 度，其操作簡(jiǎn)便、快速。儀器由抽氣泵、電池、定 電位電解傳感器組成。由泵抽入的氣體通過定電位 電解傳感器，定電位電解傳感器在特定的電位將氣 體進(jìn)行電解，通過測(cè)定電解氣體所產(chǎn)生的電流而

9、測(cè) 得氣體濃度。該儀器的檢測(cè)范圍為03ppm，最小 顯示單位是0.01ppm，最小檢測(cè)濃度是0.05ppm。 2007 年4 月，陳曉龍等研究一種便攜式室內(nèi) 甲醛氣體實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以AT89S51 單片 機(jī)為核心，選用瑞士Membrapor 公司生產(chǎn)甲醛電 化學(xué)傳感器并設(shè)計(jì)采集通道，通訊方式采用RS232 串口，控制面板用LabView 開發(fā)，最后在控制面 板上顯示甲醛氣體濃度曲線5。同年7 月，崔玉玲 等也報(bào)道利用AT89S51 單片機(jī)、電化學(xué)式甲醛傳 感器檢測(cè)室內(nèi)空氣的研究結(jié)果6，該測(cè)試儀可同時(shí) 檢測(cè)室內(nèi)空氣中的溫度、濕度、甲醛、CO2 的含量, 并根據(jù)用戶設(shè)定的報(bào)警值相應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控報(bào)

10、警。 基于電化學(xué)原理的便攜式甲醛分析儀體積小巧便于攜帶，操作簡(jiǎn)單，可以直接測(cè)定甲醛濃度。但 卻不適合對(duì)室內(nèi)空氣中的低濃度甲醛進(jìn)行測(cè)定；其 次在受到濕度、共存干擾物質(zhì)影響的情況下，也無 法得出比較準(zhǔn)確地測(cè)量數(shù)據(jù)；同時(shí)儀器的傳感器使 用壽命也對(duì)甲醛測(cè)定結(jié)果帶來較大影響，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)造成儀器的穩(wěn)定性下降。1.2.2 生物傳感器法 1983 年，Guilbault 將甲醛 脫氫酶(FADH) 涂覆在壓電晶體上研制出甲醛生物 傳感器，在NAD+ 和還原谷胱甘肽存在下，甲醛 被FADH 催化氧化成甲酸，造成壓電晶體的震蕩 頻率在一定電場(chǎng)下發(fā)生變化，從而測(cè)定空氣中甲醛 濃度。該傳感器可穩(wěn)定10d，對(duì)甲醛測(cè)定

11、專一，線 性范圍為13g/m313mg/m3。1996 年，Harmmerle 等研制出用透析膜隔成兩 部分的電化學(xué)池制成的甲醛生物傳感器7，利用的 酶促反應(yīng)原理同上，只是FADH 固定在工作電極上。 該傳感器可存放較長(zhǎng)時(shí)間，連續(xù)使用7h 無活性衰減 表現(xiàn)，檢測(cè)限為0.4mg/m3，線性響應(yīng)可達(dá)8mg/m3。1.3 檢測(cè)管法檢測(cè)管法是用化學(xué)試劑浸泡過的載體做指示劑，將指示劑裝入細(xì)長(zhǎng)的玻璃管中，然后采用主動(dòng) 或被動(dòng)的取樣方式，將現(xiàn)場(chǎng)空氣以一定的速度抽過 檢測(cè)管。氣體中的甲醛分子與管中的指示劑發(fā)生化 學(xué)反應(yīng)使之呈現(xiàn)一定的顏色，根據(jù)變色的深淺與事 先制作的標(biāo)準(zhǔn)比色板比較確定空氣中甲醛濃度（比 色檢測(cè)

12、），或者根據(jù)指示粉變色長(zhǎng)度來確定被檢測(cè) 空氣中甲醛的含量（比長(zhǎng)檢測(cè)）。采用氣體檢測(cè)管法檢測(cè)甲醛含量，檢測(cè)速度較快，檢測(cè)范圍為0.4mg/m3（OEM 貼牌生產(chǎn)的系列 產(chǎn)品），但使用時(shí)需要一定的動(dòng)力采樣設(shè)備，易受 采樣地點(diǎn)、場(chǎng)所、條件的限制。1998 年，襲著革等 研究主動(dòng)式比長(zhǎng)型甲醛檢測(cè)管、2004 年鄭春生等研 11二八年第四期綜述與專論究比色型甲醛檢測(cè)管時(shí)均采用相應(yīng)的動(dòng)力采樣器。 基于氣體分子擴(kuò)散和化學(xué)吸收的原理，1996年余倩等研究不需動(dòng)力采樣的集采樣和分析于一體 的被動(dòng)式甲醛檢測(cè)管。檢測(cè)管內(nèi)的惰性擔(dān)體上浸漬 酚酞- 亞硫酸鈉溶液，遇甲醛后顯色，顯色長(zhǎng)度的 平方與甲醛濃度及采樣時(shí)間的乘積

13、成線性關(guān)系。檢 出下限為170g/L( 采樣時(shí)間1.5h)。該檢測(cè)管在避 光條件下保存，保存期約為330d。1997 年，余倩 等又研制改進(jìn)型甲醛被動(dòng)式檢測(cè)管，吸收液以堿性 品紅亞硫酸鈉體系取代，檢出下限為15g/L( 采 樣時(shí)間為5h)。該檢測(cè)管制作簡(jiǎn)單、價(jià)格較低、攜 帶方便，具有較高的靈敏度，但由于檢測(cè)管的檢測(cè) 限較低，不適用濃度較低的操作環(huán)境；同時(shí)被動(dòng)式 甲醛檢測(cè)管顯色體系的穩(wěn)定性尚有待研究，因而制 約檢測(cè)管的使用周期，所以其距離商品化尚有距離。除檢測(cè)管法以外，其它類似的甲醛快速檢測(cè)方法還包括試紙檢測(cè)法和空氣中甲醛一次性比色速測(cè) 包等。這些方法均基于比色法，通過選擇特定試劑 作為顯色劑，

14、通過不同的取樣方式，使被測(cè)樣品和 顯色劑發(fā)生顯色反應(yīng)，顯色劑的色階變化與空氣中 的甲醛濃度成正比，通過與標(biāo)準(zhǔn)比色卡的對(duì)比，定 性或者半定量的估算出空氣中甲醛的濃度。上述方 法制作成本低、測(cè)定一個(gè)試樣一般需要35min，操 作簡(jiǎn)便；但是由于該類產(chǎn)品中的比色卡色階之間相 差0.2mg/m3，而室內(nèi)空氣中甲醛濃度的限量標(biāo)準(zhǔn) 是不超過0.1mg/m3，因此目前只限于定性或半定 量的檢測(cè)；同時(shí)由于個(gè)人對(duì)顏色鑒別的個(gè)體差別性 較大，也導(dǎo)致其測(cè)量準(zhǔn)確性降低。2 甲醛檢測(cè)儀的性能對(duì)比近年來，一些甲醛快速測(cè)定儀相繼出現(xiàn)，這些儀器中，除日本專利采用一種氣固反應(yīng)產(chǎn)生顏色長(zhǎng) 短檢測(cè)甲醛外，其余全部采用電化學(xué)方法，如英

15、 國PPM400 型甲醛測(cè)定儀、美國ESC 公司甲醛測(cè) 定儀等。上述甲醛測(cè)定儀便攜、分析速度快，但儀 器價(jià)格較高；在受到濕度、共存干擾物質(zhì)影響的情 況下，準(zhǔn)確度較低；同時(shí)，儀器的傳感器使用壽命 也對(duì)測(cè)定結(jié)果帶來較大影響，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)造成儀 器穩(wěn)定性的下降。國內(nèi)用于快速測(cè)定室內(nèi)甲醛濃度 的典型儀器如長(zhǎng)春吉大小天鵝儀器有限公司生產(chǎn)的 GDY-101 系列室內(nèi)空氣甲醛現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定儀。該儀器 按照國標(biāo)方法（光度分析法）對(duì)室內(nèi)空氣中甲醛進(jìn) 行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，其價(jià)格較低，測(cè)量準(zhǔn)確，適用于我國 國情及市場(chǎng)。國內(nèi)外空氣中甲醛測(cè)定儀性能比較（見 表1）。3 甲醛快速檢測(cè)方法的發(fā)展趨勢(shì)作為目前室內(nèi)空氣中的首要污染物，甲醛的檢測(cè)力求快速簡(jiǎn)便。從定性或半定量的檢測(cè)角度而言， 基于顯色物質(zhì)長(zhǎng)度變化的比長(zhǎng)法操作簡(jiǎn)單、測(cè)試時(shí) 間較短，無須動(dòng)力采樣系統(tǒng)，發(fā)展空間較大。從精 確測(cè)量的角度而言，目前還沒有一種較為理想的甲 醛現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法。光譜法