广西柳州和信工程质量检测有限公司
摘要：近年来，人们在室内装修上，不满足功能齐全这一点，更加关注装饰的美观与艺术性，这就需要在室内装饰中使用比较多的装修材料，这些装修材料会散发出很多对人身体健康危害比较大的气体和物质，对生活在室内的人造成比较大的危害。对甲醛的检测方法主要有分光光度法、比色法和酶电极法。这些方法在现阶段室内甲醛污染含量检测中，操作比较繁琐，检测结果容易受到温度和时间等因素的影响，导致其灵敏性比较差，很难满足室内甲醛污染含量检测的需求。因此，提出基于气相色谱仪的室内甲醛污染含量检测方法，解决上述中存在的问题。
关键词：气相色谱仪；室内；甲醛污染；检测方法
1室内甲醛的来源和对人体的危害
甲醛又名蚁醛，是一种无色的气体，但其具有一定的刺激性气味，可以通过呼吸道进入人体。由于甲醛具有粘合性较强的特点，可以增强板材的硬度，防虫防腐功能也比较好，制造的家具价格偏低而受到室内装修的青睐。但长期处于甲醛的氛围中，人们会容易感到刺激和伤害，甲醛对人体的刺激和伤害主要表现在皮肤过敏、免疫功能异常等。当空气中甲醛含量超标，极易引起各种癌症和皮肤疾病。世界卫生组织和国际癌症研究机构在2014年6月将甲醛评估为第I类人体致癌物质。目前室内空气污染主要由燃料、烟叶的不完全燃烧，室内板材和家具的释放，壁纸与涂料的释放造成的。首先，室内燃料、烟叶的不完全燃烧会造成大量的甲醛，据研究表明，香烟烟气中含有高达24mg的甲醛，而室内板材多以廉价的刨花板、中密度纤维板等构成，在家装过程中，虽然可以防腐防虫，但也会释放等量的甲醛。还有装修过程中使用的粘合剂也会释放甲醛，装饰壁纸是目前最简单、成本最低的装修材料，因此受到居民的喜爱，但其中化纤壁纸和塑料壁纸中含有聚合物单体，涂料中溶剂、助剂、成膜物质在发挥作用的过程中也会散发有害气体。现代人日常生活80%的时间都在室内度过，而室内空气质量的好坏直接影响人体健康，据研究发现，有68%的疾病是由室内污染引起的。目前人们在关注甲醛污染的过程中，只关注到装修过程中的甲醛污染，并未深刻认识装修后室内甲醛污染。
2气相室内环境甲醛色谱仪的室内甲醛污染含量检测方法设计
2.1采集检测样本
室内场所主要为住宅楼、办公楼等，选择新装修的住宅楼作为研究对象，考虑到后续检测中使用气相色谱仪。准备好测试仪器和试剂后，选择合适的取样点。当室内面积小于50m2时，选择一个采样点；当室内面积大于50m2时，选择两个采样点。取样前，将吸附管插入热解吸装置，加热活化30min，直至无杂质峰。在选定的室内测量区域取样时，用吸附管和空气采样器抽取一定量的空气，抽取流量设定为0.5L/min，取样后记录温度和大气压力。取试样后，采用动态配气法制备甲醛标准气。
2.2甲醛标准气体的制备
采用动态配气法制备甲醛标准气体。设置原始气体流量参数，并将原始气体送至气体混合器。净化后，设置稀释气体流量参数。稀释气体通过混合器流出，与原料气混合并稀释，然后从混合器流出。气体为制备的标准气体。在实际制备过程中，考虑到甲醛扩散管的特殊要求，采用dp-ii-d3003裂解器制备甲醛标准气体。为了避免外界温度变化对气体质量的影响，将扩散管置于恒温槽中。样气经扩散管升华后，得到的蒸汽通过毛细管扩散到毛细管的上口。此时，用净化空气以合适的流速输送蒸汽，并与氮气混合。稀释气流量为0～3L/min，裂解温度控制在160℃℃，样品空气中的甲醛被分解成甲醛分子单体并输出。
2.3检测甲醛含量
使用气相色谱仪检测配制的样本，在检测前，将载气钢瓶和减压阀打开，设置输出压力为0.4MPa，根据气体流量表调节载气流阀到一定圈数，使净化器打开后，气体流量达到20ml/min～30ml/min。启动主机电源总开关，考虑气体的相关特性，将进样器和FID检测器的温度控制在250℃，柱箱温度控制在50℃，热解吸仪的温度设置为280℃，以上参数设置完成后，等待其温度达到平衡状态。当温度达到平衡状态，启动微电流放大器电源开关，调节衰减器，打开空气发生器，调节毛细管气路面板上的空气稳流阀旋钮，将空气调至所需流量。待以上准备完成后，打开色谱工作站和数据采集，按动点火按钮，火被点燃后，调节FID放大器上的补偿旋钮，等待样品分析。从采集和色谱分析的开始时间计时，30s后，输出谱图后选择停止采集。色谱分析结束后，将空气发生器关闭，待柱温下降后，关闭主机电源，最后关闭载气钢瓶和减压阀。得到气相色谱流出曲线后，即可确定检测点甲醛浓度在不同时间段的变化，根据其峰高、峰面积、温度、大气压等参数即可确定空气样本中甲醛污染含量。至此，基于气相色谱仪的室内甲醛污染含量检测方法设计完成。
3室内甲醛污染含量检测方法实验研究
3.1污染物采样
目前，对空气中污染物的采样方法主要有直接法、被动式法以及动力法，考虑到实验场地和时间的限制，采用动力采样法，采集实验中使用的空气样本。考虑到实验研究以对比实验为主，其他检测方法若是存在不同的样本采集方法，则采取其对应的采集方式，若不存在，则统一使用抽气泵采集样本，避免了样本中的干扰物质影响实验结果的灵敏性。具体采样过程如下：将采样点设置在离地140cm～170cm的距离进行采样，选用蒸馏水作为吸收液，将两只吸收管串联在一起，分别盛有5ml蒸馏水，再将大气采样器与吸收管连接在一起，打开空气采样器，设置空气采集的流量为150ml/min，时间为20分钟，待完成样本采集后，立即将吸收管中的吸收液倒入10ml的容量瓶中，做好密封处理。
3.2实验数据处理
除了甲醛，室内空气还可能含有其他污染物。不同物质在气相色谱仪色谱柱上的保留时间不同，可能对实验造成干扰。因此，在定性分析保留时间的实验中，在验证本文提出的基于气相色谱仪的室内甲醛污染含量检测方法的同时，采用定量分析方法作为对比实验的主要内容。首先检测纯物质，绘制标准曲线。然后对实验样品进行测定。根据峰高或峰面积对各组分进行定量分析。根据分析结果，比较了不同室内甲醛污染检测方法的灵敏度。实验前，对实验样品进行均匀处理，准确称量加入容量瓶中的蒸馏水，加入一定量的甲醛制备甲醛标准溶液，用蒸馏水调节甲醇浓度，得到甲醛标准储备液。实验中，以检测方法的灵敏度为衡量标准，设计了两组比较实验，即分离效率和回收率。
3.3分离效率实验结果及分析
在分离效率实验中，采用不同的检测方法检测甲醛过程中是否存在其他化合物的干扰，并计算甲醛与其他化合物的分离时间。考虑到室内空气中含有多种化合物，在分离效率实验中仅以甲醛为实验指标。在有效时间内，甲醛完全分离的时间约为19min，底物浓度变化缓慢；在有效时间内，甲醛分离不彻底，部分甲醛仍存在于基质中；在16min内化合物浓度最低，甲醛完全分离，底物浓度最高；化合物浓度在8min左右达到最低，甲醛反应完全，底物浓度很快达到最高。综上所述，本文提出的气相色谱检测方法具有较高的分离效率。
结论
本文针对室内装修中的甲醛污染问题进行了研究。通过对国内外大量数据的研究发现，目前甲醛的早期检测方法主要是在葡萄酒中，对于室内甲醛含量的检测缺乏更深入的研究数据和方法。本文将气相色谱仪应用于室内甲醛污染检测。通过大量实验，验证了本文提出的检测方法的可行性，解决了以往检测方法存在的问题，为今后室内空气污染检测做出了贡献。但由于个人能量的限制，本研究没有考虑环境因素对甲醛的动态影响规律。在后续的研究中，可以建立甲醛在不同环境中的动力学模型，为进一步的研究奠定基础。
参考文献：
[1]黄金付.探析建筑装饰装修中甲醛污染及治理对策[J].农家参谋，2020.