CN109813624A - 油漆中甲醛和苯的含量的检测方法 - Google Patents

油漆中甲醛和苯的含量的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种甲醛和苯的含量的检测方法,包括以下步骤:第一步、取待检测的油漆样品,分成两份;第二步、将两份样品同时加入的工业酒精,搅拌,过滤去除杂质,得到两份均含有甲醛和苯的溶液,标记为样品一和样品二;第三步、将样品一在30℃的环境下,处理去除甲醛,然后通入氯气,加入铁粉进行催化,再加入的氢氧化钠,反应生成苯酚钠,酸化得到苯酚的溶液;第四步、对样品二放置在‑30℃的环境下处理,采用固‑液萃取去除苯,得到富含甲醛的溶液,再采用液‑液萃取,再加入的银氨溶液,充分反应后得到银白色金属单质银;第五步、通过后续处理计算出甲醛和苯的质量。

Description

油漆中甲醛和苯的含量的检测方法
技术领域
本发明属于化学领域,具体的涉及一种油漆中甲醛和苯的含量的检测方法。
背景技术
油漆是一种能牢固覆盖在物体表面,起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物油漆。油漆其中富含甲醛与苯等有机物,其中甲醛与苯挥发在空气中对人体伤害是不可估量的,但是在现实中,有许多不法分子为牟利,制造出不符合国家要求的产品,这类产品中往往含有大量的甲醛、苯等有害物质,超出国家标准。
但是现有技术中的油漆在进行检测过程具有各种缺陷,例如:现有的检测方式一般都是采用高效液相色谱法、采用分光光度法、气相色谱法、顶空来进行检测油漆中含有的苯以及甲醛,但是其检查过程中其需要各种先进设备配合,并且检测成本高昂使得其检测浪费大量财力,故而无法满足现有技术所需。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其他优点,提供一种油漆中甲醛和苯的含量的检测方法,包括以下步骤:
第一步、取待检测的油漆样品,分成等质量的两份;
第二步、将两份样品分别放入两个相同容量瓶中,并同时加入等体积的工业酒精,搅拌,使其充分混合,沉淀,然后过滤去除不溶于工业酒精的杂质,得到两份均含有甲醛和苯的溶液,分别标记为样品一和样品二;
第三步、将样品一放置在30℃的环境下5至10分钟,同时进行搅拌,在样品一上方放置一块活性炭吸附甲醛,防止甲醛再次溶解,使样品一中的甲醛完全挥发,然后通过液-液萃取得到含有苯且不含有甲醛的溶液,然后通入氯气,加入铁粉进行催化,再加入过量的氢氧化钠,在28MPa、350℃的条件下反应生成苯酚钠,酸化得到富含苯酚的溶液;
第四步、对样品二放置在-30℃的环境下静置15-20分钟,去除凝固相,采用固-液萃取,得到富含甲醛的溶液,再采用液-液萃取得到只含有甲醛且不含有苯的溶液,并加入过量的银氨溶液,水域加热,充分反应后得到银白色金属单质银;
第五步、将步骤三得到的富含苯酚的溶液进行低温分液得到苯酚溶液、对苯酚溶液进行蒸发、结晶、称重,最后由化学反应质量比计算得出苯在样品中的含量;将步骤四得到的银白色金属单质银进行过滤、清洗、干燥、称重,最后由化学反应质量比计算得出甲醛在样品中的含量。
优选的是,所述工业酒精的体积浓度在95%-98%之间。
优选的是,在第五步中,计算数值精确到0.01毫克,其中清洗时采用蒸馏水进行清洗,放置污染待检测的产品。
优选的是,整个检测过程均在干燥的环境下进行,排出空气中的污染物进行干扰。
优选的是,通入氯气时需在通风良好的地方进行,防止实验过程中出现中毒。
优选的是,第二步中,对容量瓶进行多次采用工业酒精进行清洗、然后过滤。
优选的是,对第二步中的杂质多次加入工业酒精,过滤。
优选的是,所述酸化采用盐酸进行酸化。
有益效果:本发明通过一系列反应将原本的甲醛和苯转换为无毒的产品,通过化学反应质量比计算出甲醛和苯的质量,检测甲醛和苯的含量是否符合国家标准,使得其整个过程不需要任何先进设备,降低其检测成本解决其整体检测成本过高的问题。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明的具体检测方法如下:
第一步、取待检测的油漆样品,分为等质量的两份;
第二步、将两份样品分别放入两个相同的容量瓶中,并同时加入等体积的体积浓度为98%的工业酒精,搅拌,是两份油漆样品都与工业酒精充分混合,放置5分钟沉淀,然后过滤去除不溶于工业酒精的杂质,对去除的杂质多次加入酒精,过滤,对容量瓶使用工业酒精进行多次清洗,得到两份均含有甲醛和苯的溶液,分别标记为样品一和样品二;
第三步、将样品一放置在30℃的通风环境下5至10分钟,同时进行搅拌,在样品一上方放置一块活性炭吸附甲醛,防止甲醛再次溶解,使样品一中的甲醛完全挥发,然后通过液-液萃取得到含有苯且不含有甲醛的溶液,然后通入氯气,加入铁粉进行催化,再加入过量的氢氧化钠,在28MPa、350℃的条件下反应生成苯酚钠,使用盐酸酸化得到富含苯酚的溶液;
第四步、对样品二放置在-30℃的环境下静置15-20分钟,去除凝固相,采用固-液萃取,得到富含甲醛的溶液,再采用液-液萃取得到只含有甲醛且不含有苯的溶液,并加入过量的银氨溶液,水域加热,充分反应后得到银白色金属单质银;
第五步、将步骤三得到的富含苯酚的溶液进行低温分液得到苯酚溶液、对苯酚溶液进行蒸发、结晶、称重,最后由化学反应质量比计算得出苯在样品中的含量;将步骤四得到的银白色金属单质银进行过滤、使用蒸馏水清洗、干燥、称重,最后由化学反应质量比计算得出甲醛在样品中的含量,计算时,将重量精确到0.01毫克。
整个检测实验均在干燥、通风良好的环境下进行。
<实施例>
取两份各100g的待检测油漆样品,将两份样品分别放入两个500ml的容量瓶中,并同时向容量瓶中加入300ml的体积浓度95%的工业酒精,使用玻璃棒进行搅拌,使样品中可溶物与工业酒精充分混合,然后过滤,去除不溶的杂质,多次清洗玻璃棒、杂质以及容量瓶,最后得到两份均含有甲醛和苯的溶液,分别标记为样品一和样品二。
实验一、将样品一放入通风的环境下进行水域加热,保持温度在30℃,并使用玻璃棒进行搅拌,同时在样品一上方放一块活性炭用来吸附甲醛,防止甲醛二次溶解在酒精中,最终使样品一中不含有甲醛,然后向样品一中通入氯气,并加入铁粉催化,再加入过量的氢氧化钠,最后使用盐酸酸化得到苯酚,其化学反应为:
C6H6+Cl2——Fe——C6H5Cl+HCl(Fe为催化剂)C6H5Cl+NaOH——28MPa、350℃——C6H5OH+NaCl
C6H5ONa+HCl=C6H5OH+NaCl
最后通过低温分液得到苯酚溶液,蒸发、结晶,称量苯酚的重量为16.58mg,通过化学反应质量比得到苯的重量为13.76mg。
实验二、将样品二放置在-30℃的环境下静置20分钟,采用固-液萃取得到富含甲醛的溶液,再多次采用液-液萃取得到只含有甲醛且不含有苯的溶液,再加入过量的银氨溶液,水域加热,充分反应后得到金属单质银,其化学反应为:
HCHO+4Ag(NH3)2OH——水域加热——(NH4)2CO3+4Ag+6NH3+2H2O
过滤取出银,采用蒸馏水对银进行清洗、最后干燥,称量银的重量为215.81mg,通过化学反应质量比得到甲醛的重量为15.02mg。
检测出的每100g中甲醛和苯的含量超出国家标准,属于不合格的油漆。
对比例1
甲醛标准溶液的配制
1mg/mL甲醛溶液的制备:取37%甲醛水溶液218mL,用水稀释至1000mL,用碘量法测定甲醛溶液的精确浓度,用于制备标准稀释液。
10μg/mL标准稀释液的制备:临用前取10mL已标定过的1mg/mL甲醛溶液,稀释至1000mL。
甲醛标准溶液的配制:分别取不同体积的10μg/mL的标准稀释液,稀释至100mL后配制一组甲醛标准溶液,见下表。
序号 取样量 稀释后甲醛含量
1 1 0.1
2 5 0.5
3 10 1.0
4 15 1.5
5 20 2.0
6 25 2.5
内墙油漆中甲醛含量的测定
称取搅拌均匀后的油漆试样2g置于已预先加入50mL水的蒸馏瓶中,轻轻摇匀,再加200mL水,在馏分接收器皿中预先加入适量的水,浸没馏分出口馏分接收器的外部加冰冷却。加热蒸馏,收集馏分200mL,取下馏分收器皿,把馏分定容至250mL,从中取5mL定容后的馏分,加入1mL乙醛丙酮溶液,在100℃的沸水中加热,保持3min,冷却至室温后用10mm吸收池(以纯水作参比),用721分光光度计测定吸光度。
取5mL水加入1mL乙醛丙酮溶液,在相同条件下做空白试验(空白溶液均为A0=0107)。TE2330及TL21内墙油漆测定结果及数据处理见表1。
表2测定结果及数据处理
样品 m/g 吸光度 W(甲醛)/(g/kg) 平均值 平均偏差 相对平均偏差
TE2330 2.09 0.079 0.007 9 0.007 8 0.000 1 1.3%
TE2330 2.06 0.076 0.0077
TL21 1.93 0.140 0.0153 0.0153 0.0005 0.33%
TL21 2.00 0.142 0.0152
根据计算结果判定是否符合国家标准。
对比例2
标准溶液:分别准确量取56.88μL苯、57.67μL甲苯、57.67μL乙苯、56.82μL邻二甲苯、58.07μL对二甲苯、57.54μL间二甲苯,用乙酸乙酯稀释至10.0mL,配得浓度为5.0mg/mL6种苯系物的单标储备液及混合标准储备液,冰箱中4℃情况下避光保存。使用时根据检测要求采用乙酸乙酯稀释成相应浓度的标准工作溶液。
内标液:准确量取45.21μL氯苯,用乙酸乙酯稀释至10.0mL,配得浓度为5.0mg/mL的氯苯内标储备液,冰箱中4℃情况下避光保存。使用时根据检测要求吸取适量储备液加入样品中使最终内标物浓度为50.0μg/mL。
GC条件:PE-5MS毛细管色谱柱,柱箱初始温度为50℃,保持1min,然后以8℃/min的速率升温到150℃,再以25℃/min的速率升温至260℃,最后保持0.1min,程序总运行时间为18min。载气为高纯氦气(纯度为99.999%以上),流量1.0mL/min。进样口温度270℃,手动进样,进样量为1.0μL,分流比为20∶1;MS条件:传输线温度280℃;电子轰击(EI)方式电离;电离能量为70eV;倍增电压为470V;离子源温度250℃;溶剂延迟2.3min;Scan扫描方式定性(扫描范围:15~300amu);SIM扫描方式定量。
取50μL经混匀的油漆样品于10mL比色管中,加5mL乙酸乙酯,振荡3min,5 000r/min下离心5min,吸出上层有机相至容量瓶,残渣再用3mL乙酸乙酯提取一次,吸出有机相,合并提取液,加入适量内标液,并用乙酸乙酯定容至l0mL。上机供GC-MS分析。
利用乙酸乙酯将苯系物混合标准品储备液依次逐级稀释,得到浓度为1.0、5.0、10.0、15.0、25.0、100.0、250.0、500.0μg/mL的8种混合标准品工作溶液,加入适量内标液,上机供GC-MS分析。
取50μL油漆样品,分别向其中加入一定量3个不同浓度水平苯系物混合标准溶液,按1.5所述方法对样品进行提取,加入内标物,上机分别检测加标量为100.0、250.0、500.0μg/mL时的回收率;每个浓度重复进行5次,以所得的5组平行值计算方法的精密度。
用乙酸乙酯将各苯系物的单标储备液依次逐级稀释,得0.05、0.06、0.08、0.10、0.20、0.50、1.0、2.0、5.0ng/mL的单标工作溶液,定容后利用GC-MS进行分析。当苯系物的峰高等于噪声峰高的三倍时,即认为该进样浓度为不同苯系物的最小检测浓度。
根据检测结果分析是否符合国家标准。
对比例1为油漆中甲醛的检测,对比例2为苯系物的检测。
实施例1与对比例1、2相比,能够同时检测出油漆中是否含有苯和甲醛,同时能够检测出苯和甲醛在油漆中的含量,相比于对比例,检测出的具体数值更加准确。
与现有技术相比,本发明所述的方法简单,技能测定出产品中是否含有甲醛和苯,还能够测定其在产品中的含量,判断是否属于符合国家标准的合格产品。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.油漆中甲醛和苯的含量的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步、取待检测的油漆样品,分成等质量的两份;
第二步、将两份样品分别放入两个相同容量瓶中,并同时加入等体积的工业酒精,搅拌,使其充分混合,沉淀,然后过滤去除不溶于工业酒精的杂质,得到两份均含有甲醛和苯的溶液,分别标记为样品一和样品二;
第三步、将样品一放置在30℃的环境下5至10分钟,同时进行搅拌,在样品一上方放置一块活性炭吸附甲醛,防止甲醛再次溶解,使样品一中的甲醛完全挥发,然后通过液-液萃取得到含有苯且不含有甲醛的溶液,然后通入氯气,加入铁粉进行催化,再加入过量的氢氧化钠,在28MPa、350℃的条件下反应生成苯酚钠,酸化得到富含苯酚的溶液;
第四步、对样品二放置在-30℃的环境下静置15-20分钟,去除凝固相,采用固-液萃取,得到富含甲醛的溶液,再采用液-液萃取得到只含有甲醛且不含有苯的溶液,并加入过量的银氨溶液,水域加热,充分反应后得到银白色金属单质银;
第五步、将步骤三得到的富含苯酚的溶液进行低温分液得到苯酚溶液、对苯酚溶液进行蒸发、结晶、称重,最后由化学反应质量比计算得出苯在样品中的含量;将步骤四得到的银白色金属单质银进行过滤、清洗、干燥、称重,最后由化学反应质量比计算得出甲醛在样品中的含量。
2.如权利要求1所述的油漆中甲醛和苯的含量的检测方法,其特征在于,所述工业酒精的体积浓度在95%-98%之间。
3.如权利要求1所述的油漆中甲醛和苯的含量的检测方法,其特征在于,在第五步中,计算数值精确到0.01毫克,其中清洗时采用蒸馏水进行清洗。
4.如权利要求1所述的油漆中甲醛和苯的含量的检测方法,其特征在于,整个检测过程均在干燥的环境下进行。
5.如权利要求1所述的油漆中甲醛和苯的含量的检测方法,其特征在于,通入氯气时需在通风良好的地方进行。
6.如权利要求1所述的油漆中甲醛和苯的含量的检测方法,其特征在于,第二步中,对容量瓶进行多次采用工业酒精进行清洗、然后过滤。
7.如权利要求1所述的一种油漆中甲醛和苯的含量的检测方法,其特征在于,对第二步中的杂质多次加入工业酒精,过滤。
8.如权利要求1所述的油漆中甲醛和苯的含量的检测方法,其特征在于,所述酸化采用盐酸进行酸化。
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