一款現場檢測儀測定室內空氣中甲醛濃度的適用性研究

張立成++王賓++宋建華++劉西峰

摘 要：為驗證HTV-m型甲醛檢測儀是否適用于檢測室內空氣中甲醛濃度并符合GB 50325-2010（2013年版）的要求，對PPM HTV-m型甲醛檢測儀測試法的不確定度進行了分析，將該法與酚試劑分光光度法進行了對比研究，結果表明HTV-m型甲醛檢測儀性能符合標準要求，可以酌情應用于現場檢測并注意考慮干擾因素。

關鍵詞：甲醛 甲醛檢測儀 不確定度

中圖分類號：TU238.2；X51 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0114-02

酚試劑分光光度法測定室內空氣中甲醛濃度是國標GB 50325-2010（2013年版）規定的仲裁方法，但該方法檢測過程繁瑣，標準允許使用甲醛簡便取樣儀器，但規定簡便取樣儀器的檢測結果不確定度應小于20%[1]。英國PPM公司的HTV-m型甲醛檢測儀，采用先進的微電子及傳感器技術，具有高精度、便攜、快速、維護方便等特點，在檢測市場上具有較高的占有率。為了驗證HTV-m型甲醛檢測儀的適用性，筆者對甲醛檢測儀的檢測結果的不確定度進行了分析并將其與酚試劑分光光度法進行了對比研究。

1 方法原理

HTV-m型甲醛檢測儀測試法（以下稱為儀器法）原理：由泵抽入的氣體通過電化學傳感器擴散和吸收進入傳感器，甲醛分子在適當的電極電位下發生氧化反應，所產生的擴散電極電流與空氣中甲醛濃度成正比，由內置標準曲線計算出室內空氣中甲醛的濃度，以檢測點的氣溫和大氣壓換算成標準狀態下的濃度；酚試劑分光光度法（以下稱為酚試劑法）原 理：空氣中的甲醛與酚試劑反應生成嗪，嗪在酸性溶液中被高鐵離子氧化形成藍綠色化合物，比色定量[2]，然后除以標準狀態下的采樣體積。

2 主要儀器設備

HTV-m型甲醛檢測儀（英國PPM 公司），GilAir-3恒流采樣儀（美國Gilian），7230G分光光度計（上海精密科學儀器有限公司），數字大氣壓力表（上海精密儀器儀表有限公司）。

3 HTV-m型甲醛檢測儀測試法測量不確定度分量的評定

3.1 甲醛濃度計算公式

式中：C為標準狀態下所采空氣樣品中甲醛的濃度（mg/m3），p為采樣點的大氣壓（kPa）；C測為儀器顯示的甲醛濃度值（ppm）；MHCHO為甲醛的摩爾質量（g/mol）；t為采樣點的溫度（℃）。

3.2 不確定度來源識別

HTV-m型甲醛檢測儀測定室內空氣中甲醛濃度的不確定度來源：采樣點的溫度和大氣壓的測量，重復性測試，儀器的準確度，摩爾質量計算。

3.3 不確定度分量的量化

（1）重復性測試引入的不確定度。

選取不同的房間進行了三組重復性試驗，每組均是短時間內進行了10次連續重復測定，結果見表1。

從表1可以發現，甲醛檢測儀的重復性測試，采樣點甲醛濃度低時相對標準不確定度較大，取組1的uref來分析，即uref1=0.066 4。

（2）采樣點的溫度測定引入的不確定度。

采樣時，測量溫度的儀器分辨力為0.1 ℃，忽略不計其他因素，測試時的采樣點溫度為22.0 ℃，采樣點的溫度測定引入的不確定度u2==0.058 ℃，相對標準不確定度uref2==0.002 6。

（3）采樣點的大氣壓測定引入的不確定度。

大氣壓的測量不確定度主要來源于壓力表本身的準確度，其他影響可以忽略不計，由校準證書求得：uref3=0.1%，測得采樣點的大氣壓為101.1 kPa，u3=101.1×0.1%=0.10 kPa。

（4）儀器的準確度引入的不確定度。

由儀器說明書給出的技術指標可知，儀器本身準確度引入的不確定度為讀數的10%，即uref4=0.10。

（5）摩爾質量計算引入的不確定度。

由最新版的原子量表查得甲醛分子中各元素對甲醛摩爾質量的不確定度，發現甲醛的摩爾質量計算引入的不確定度非常小，在此忽略不計。

3.4 合成不確定度

從以上計算可知，不考慮可以忽略不計項，HTV-m型甲醛檢測儀測定室內空氣中甲醛濃度的相對標準不確定uref=，當甲醛濃度測量數值較小時，不確定度較大，該研究計算結果為uref==12%，符合GB50325-2010（2013年版）的要求。

4 儀器法與酚試劑法的對照實驗

4.1 對照實驗數據t檢驗

選取不同的房間，分別以儀器法與酚試劑法進行了三組對照試驗，每組均是同一時間段、同時進行儀器法與酚試劑法的采集，均進行了10次連續測定，結果見表2，儀器法和酚試劑法檢測結果差異無統計學意義（P>0.05）。

4.2 對照實驗數據χ2檢驗

選取50個房間，分別以儀器法與酚試劑法同時依據GB 50325-2010（2013年版）采樣和計算，假設所測建筑均為Ⅰ類建筑工程，甲醛濃度限值為≤0.08 mg/m3，對兩種方法檢測結果的合格率進行χ2檢驗，結果見表3，儀器法檢測結果合格率為80.00%，酚試劑法檢測結果合格率為62.00%，兩者之間差異無統計學意義（P>0.05）。

5 結語

該研究結果表明，HTV-m型甲醛檢測儀測試法和酚試劑分光光度法檢測空氣中甲醛濃度結果差異無統計學意義，具有良好的可比性。HTV-m型甲醛檢測儀體積小巧、攜帶方便、操作簡單、快速，可用于現場檢測，但對于濃度接近標準限值的工程要避免使用，以免出現爭議性結論。HTV-m型甲醛檢測儀受醇類、醛類、酚醛類和間苯二酚的干擾，使用時要安裝酚醛過濾管并考慮是否存在干擾因素。

參考文獻

[1] GB 50325-2010（2013年版），民用建筑工程室內環境污染控制規范[S].2013.

[2] GB/T 18204.2-2014，公共場所衛生檢驗方法第2部分：化學污染物[S].2014.