DE3732504C2

DE3732504C2 -

Info

Publication number: DE3732504C2
Application number: DE19873732504
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Wisdata Scientific Soft- And Hardware 2358 Kaltenkirchen De GmbH
Current assignee: WISDATA SCIENTIFIC SOFT- AND HARDWARE GMBH, 2358 K
Priority date: 1987-09-26
Filing date: 1987-09-26
Publication date: 1990-02-08
Also published as: DE3732504A1

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Formaldehydkonzentrationen in der Luft sowie eine Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei der Herstellung von Möbeln und beim Innenausbau von Häusern und Hallen werden in beträchtlichem Umfang Isolier schäume und Holzspanplatten eingesetzt, wobei als Bindemittel großenteils solche auf der Basis von Harnstoff-, Melamin- und Phenolharzen dienen, die großtechnisch durch Kondensation von Harnstoff, Melamin bzw. Phenol mit Formaldehyd hergestellt werden. Im Laufe der Zeit werden aus solchen Bindemitteln geringe Mengen von Formaldehyd freigesetzt, die in die Raum luft gelangen und zu Belästigungen und gesundheitlichen Schädi gungen der Menschen in solchen Räumen führen können, da Formaldehyd bereits in niedrigen Konzentrationen auf die Augen und die Haut, insbesondere die Schleimhäute, stark reizend wirkt. In vielen Fällen sind die Belästigungen jedoch nicht so stark oder eindeutig zuzuordnen, daß von vornherein Form aldehyd als Verursacher angenommen werden kann. Es stellt sich dann die Frage, ob der Formaldehydgehalt in den betreffen den Räumen bestimmt werden soll. Aus Kostengründen nehmen aber insbesondere Privathaushalte von solchen an sich zweck mäßigen Maßnahmen häufig Abstand. Da sowohl Haushaltungen als auch Büro- und Gewerberäume betroffen sein können, besteht ein deutlicher Bedarf nach einer einfachen, zuverlässigen und preiswerten Bestimmung des Formaldehydgehaltes in der Raum luft, da die bisher bekannten Methoden sehr aufwendig und teuer sind, so daß sie für Messungen in Privathaushaltungen oder kleinen Büro- und Gewerberäumen normalerweise nicht in Frage kommen.

Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zur Messung des Formaldehydgehalts in der Luft bekannt. Man unterscheidet hierbei Verfahren, bei denen die zu untersuchende Luft durch eine geeignete Absorptionsflüssigkeit gepumpt wird, und andere Verfahren, bei denen der Formaldehyd aus der Luft ohne Pumpe in sogenannten Passivsammlern, die mit der Raumluft in Verbin dung stehen, in einem Absorptionsmittel gesammelt wird.

Aus US-PS 42 35 097 ist ein Dosimeter zur Messung gasförmiger Verunreinigungen in der Luft bekannt, das aus einem mit einer Vertiefung versehenen unteren Teil und einer mit einem genau in die Vertiefung eingepaßten vorstehenden Teil versehenen Abdeckplatte besteht, wobei in der Vertiefung zwischen unterem Teil und Abdeckplatte eine Indikatorsubstanzschicht so eingespannt ist, daß sich keine Zwischenräume bilden können. Unterer Teil und Abdeckplatte sind mit einer Vielzahl von feinen Kanälen versehen, durch die die Indikatorschicht mit der Atmosphäre verbunden ist und durch die die gasförmigen Verunreinigungen, die eventuell in der Luft enthalten sind, hindurchdiffundieren und die Indikatorschicht erreichen können, von der sie aufgenommen und bis zur Durchführung einer entsprechenden Analyse bewahrt werden. Mit dieser bekannten Vorrichtung könnte vermutlich auch Formaldehyd in der Luft bestimmt werden. Die Vorrichtung ist jedoch sehr aufwendig in ihrer Konstruktion und verteuert daher die Bestimmung von Formaldehydkonzentration in der Luft, so daß sie hierfür nur bedingt einsetzbar ist.

Die Bestimmung von Formaldehyd in Luft mit Passivsammlern wird von K.-E. Prescher und M. Schöndube, "Haustechnik - Bauphysik - Umwelttechnik - gi" 104 (1983), Heft 4, Seiten 198-200 beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren werden 7,5 cm lange Plexiglasrohrstücke mit einem Innendurchmesser von 10 mm, die sich an den beiden Enden verjüngen und mit Polyethylenkappen verschlossen werden können, als Passivsamm ler benutzt. Je drei mit einer Lösung von einem Teil Tri ethanolamin und sieben Teilen Aceton beschichtete Drahtnetze werden in eine der Polyethylenkappen gelegt und auf ein Plexiglasröhrchen gesteckt. Zur Probenahme wird die zweite Polyethylenkappe entfernt, nach Ablauf der vorher bestimmten Expositionszeit wird die Kappe wieder aufgesetzt. Der absor bierte Formaldehyd wird danach in Anlehnung an die VDI-Richt linie 3484 analysiert, d. h. das Absorptionsmittel mit den Drahtnetzen wird mit bidestilliertem Wasser behandelt, zu dem erhaltenen Eluat je 0,2 ml Sulfit- und Pararosanilinlösung gegeben und nach 90 Minuten die violett gefärbte Lösung in eine 0,5 cm-Küvette gegeben und die Extinktion bei 570 nm gegen Wasser gemessen.

Diese bekannten Passivsammler haben eine Reihe von Nachteilen, als deren Folge die Messungen nur umständlich und ziemlich zeitraubend durchführbar sind. So haben diese bekannten Passiv sammler eine relativ komplizierte Konstruktion, die eine ge naue Einhaltung der Meßbedingungen sowie die Ermittlung der Gerätekonstanten erforderlich macht, wenn hinreichend genaue Meßergebnisse erhalten werden sollen. Die als Absorber verwen deten Drahtnetze müssen einer umständlichen Vorbereitungs prozedur, u. a. einer Behandlung mit Chromschwefelsäure, vor jeder Messung unterzogen werden, und als Absorber- und Entwick lerreagenzien werden toxische Substanzen verwendet, wodurch eine Benutzung durch Laien von vornherein ausgeschlossen wird. Außerdem muß bei der Verwendung von Proberöhrchen der genann ten Art darauf geachtet werden, daß turbulente Strömungen innerhalb des Sammlerrohres ausgeschaltet werden, da sie die Meßgenauigkeit sehr stark beeinträchtigen würden. Schließlich betragen die Meßzeiten für Passivsammler dieser Bauart bei niedrigen Formaldehydgehalten in der Luft mehrere Tage, so daß die Messungen sehr zeitraubend sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung von insbeson dere niedrigen Formaldehydgehalten in der Luft zu schaffen, mit denen die Nachteile der bekannten Passivsammler ganz oder weitgehend vermieden werden können und die insbesondere leicht zu handhaben sind, wobei das Verfahren ohne gefährliche Chemi kalien durchführbar sein soll, so daß die Bestimmung auch von angelernten Laien ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Bestimmung von Formaldehydkonzentrationen in der Luft durch Absorption des Formaldehyds in einem geeigneten Absorp tionsmittel mit nachfolgender analytischer Bestimmung der ab sorbierten Formaldehydmenge auf kolorimetrischem oder photo metrischem Wege. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein bei Raumtemperatur flüssiger primärer Alkohol mit 8 bis 11 C-Atomen oder ein bei Raumtempe ratur flüssiges Gemisch primärer Alkohole mit 8 bis 20 C- Atomen auf einem inerten, saugfähigen oder porösen Trägermate rial aufgebracht und in dieser Form der zu untersuchenden Raumluft ausgesetzt wird.

Es wurde überraschend gefunden, daß bei Raumtemperatur flüssi ge primäre Alkohole bzw. Alkoholgemische der gekennzeichneten Art, auf ein geeignetes Trägermaterial aufgebracht, hervor ragend zum Absorbieren von Formaldehyd aus der Luft geeignet sind, wobei die erforderliche Expositionszeit, d. h. die Zeit, während der das Absorptionsmittel der Raumluft bis zum Errei chen des Gleichgewichtszustandes ausgesetzt wird, bei ver gleichbaren Formaldehydkonzentrationen deutlich kürzer ist als bei den bekannten Passivsammlern.

Die genannten Alkohole sind in den verwendeten Mengen ungiftig und lassen sich zusammen mit dem Trägermaterial, das mit dem Alkohol oder dem Alkoholgemisch imprägniert ist, ohne besonde re Vorsichtsmaßnahmen handhaben. Bei der Prüfung von Alkohol mischungen wurde festgestellt, daß einige ausgesuchte Kombina tionen in bestimmten Gewichtsverhältnisbereichen als Absorp tionsmittel für den erfindungsgemäßen Zweck besonders gut geeignet sind. Solche bevorzugten Alkoholmischungen sind in den Ansprüchen 2 bis 11 mit den geeigneten Gewichtsverhältnis sen angegeben.

Das inerte Trägermaterial, das mit dem Alkohol bzw. dem Alkoholgemisch imprägniert werden soll, muß eine gewisse Stabi lität, Saugfähigkeit und Porosität besitzen, damit es seine Funktionen voll erfüllen kann. Jedes Material, das diese Anforderungen erfüllt, ist im Prinzip als Träger für den erfindungsgemäßen Zweck geeignet. Wegen ihrer günstigen mecha nischen Eigenschaften und relativ leichten Beschaffbarkeit werden als inertes Trägermaterial Fasern aus Cellulose, Glas oder Kunststoff und/oder textile Fasern oder keramische Träger massen bevorzugt eingesetzt.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchfüh rung des Verfahrens zur Bestimmung von Formaldehydkonzentratio nen in der Luft, das dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einem verschließbaren Behälter besteht, in dem eine oder mehrere Sammlermatrizen, die eine bestimmte Flächengröße auf weisen und aus inertem Trägermaterial bestehen, das mit dem Absorptionsmittel getränkt oder imprägniert ist, über Halterun gen in herausnehmbarer Weise angeordnet sind.

Bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung sind in den An sprüchen 14 bis 22 gekennzeichnet.

Gegenüber den bekannten, oben erwähnten Formaldehyd-Passivsamm lern weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine völlig anders artige Konstruktion auf, die anhand von Ausführungsbeispielen, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, nachfol gend weiter erläutert wird. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Ausgestaltungs form der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Passivsammlers aus Fig. 1 in Betriebsposition;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausge staltungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Vorrichtung aus einem verschließbaren Behälter 4, einer Sammlermatrix 1 aus inertem Trägermaterial, das mit dem Absorptionsmittel getränkt oder imprägniert ist und eine bestimmte Flächengröße aufweist, sowie einer Halterung 2, an der die Sammlermatrix 1 befestigt ist, wobei Sammlermatrix 1 und Halterung 2 in dem Behälter 4 in herausnehmbarer Weise angeordnet sind.

In der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform liegt der Behälter 4 in Form einer Flasche vor, in der sich die Sammlermatrix 1 als blattartig flacher Körper befindet, die über eine Halterung 2 an einem Sammlerfuß 3 befestigt ist. Der Sammlerfuß 3 ist in einer bevorzugten Ausführungsform so ausgebildet, daß er gleichzeitig als Deckel oder Verschluß für den flaschenförmigen Behälter 4 dient, der in geschlosse nem Zustand die Sammlermatrix 1 schützend umgibt. Anstelle einer Sammlermatrix können, falls erforderlich, auch mehrere Sammlermatrizen 1 in dem Behälter 4 in entsprechender Weise angeordnet sein.

Die Sammlermatrix 1 ist in geeigneter Weise mit der Halterung 2 verbunden, und zwar vorzugsweise derart, daß die Verbindung zwischen Halterung 2 und Sammlermatrix 1 lösbar ist. Das hat den Vorteil, daß die nach durchgeführter Formaldehydbestimmung verbrauchte Sammlermatrix 1 leicht aus der Halterung 2 ent fernt und durch eine unverbrauchte Sammlermatrix 1 ersetzt werden kann, mit der die nächste Formaldehydbestimmung durch führbar ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform die Halterung 2 mit einem zu ihrer Längsachse parallel laufenden Schlitz versehen, in den die Sammlermatrix 1 einsteckbar und heraus nehmbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann je nach den Erfordernis sen selbstverständlich im Rahmen dieser Erfindung abgewandelt werden. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltungsform ist in Fig. 3 dargestellt. Der Behälter 4 ist darin in Form einer Prüfkammer ausgebildet, in der sich in einem Abstand über dem Boden der Kammer 4 ein oder mehrere Sammlermatrizen 1 befin den, die über Halterungen 2 an einem Ständer 5 befestigt sind, wobei die Prüfkammer mit einer abnehmbaren Abdeckplatte 6 dicht verschließbar ist, z. B. über Schrauben mit Flügel muttern 7 an den vier Ecken der in quadratischer Form darge stellten Prüfkammer 4. Diese kann mit in der Höhe verstellba ren Kammerfüßen 8 ausgerüstet sein, wobei eine Libelle 9 dazu dient, die Prüfkammer in eine genaue horizontale Lage einzu stellen.

Die Prüfkammer 4 stellt ein geschlossenes System mit definier tem Volumen dar, in welchem mit Hilfe der ein oder mehreren in der Prüfkammer angeordneten Sammlermatrizen 1 Formaldehyd messungen in dem abgeschlossenen Luftraum über einer wäßrigen bzw. wasserhaltigen Lösung oder Dispersion durchgeführt werden können, die sich beispielsweise auf dem Boden der Prüfkammer 4 in einer Schale 10 befinden kann. Es ist aber auch möglich, in einer solchen abgeschlossenen Prüfkammer 4 in Langzeitversu chen festzustellen, ob und gegebenenfalls in welcher Menge ein bestimmtes Material, z. B. ein ausreichend großes Muster 10 einer Holzspanplatte, Formaldehyd abspaltet.

Die ein oder mehreren Sammlermatrizen 1 können in der Prüfkam mer 4 in verschiedener Weise angeordnet sein, z. B. in vertika ler oder horizontaler Lage, wobei letztere bevorzugt ist, und zwar insbesondere dann, wenn die Prüfkammer 4 oben offen ist und durch eine von oben auf die Prüfkammer 4 gelegte Abdeck platte 6, wie in Fig. 3 dargestellt, verschlossen wird.

Die Sammlermatrix 1 ist in der Halterung 2 vorzugsweise lösbar befestigt, wobei in einer in Fig. 3 dargestellten bevorzugten Ausführungsform die jeweilige Sammlermatrix 1 in eine Klemmeinrichtung der jeweiligen Halterung 2 einsteckbar und herausnehmbar ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich gegenüber den bekannten Formaldehyd-Passivsammlern durch eine einfachere Kon struktion, leichtere Handhabung, geringere Störanfälligkeit und geringeren Zeitaufwand bei der Formaldehydbestimmung aus.

Bei den bekannten Formaldehyd-Passivsammlern sind aufgrund ihrer Konstruktion bestimmte kritische Bedingungen bei der Durchführung von Formaldehydbestimmungen sorgfältig zu beach ten. So ist z. B. die Expositionszeit in jedem Falle genau zu bestimmen, da sie für die spätere Berechnung der Formaldehyd konzentration unerläßlich ist und die Güte des Meßergebnisses u. a. von der Genauigkeit, mit der die Expositionszeit festge stellt wurde, abhängt. Ferner benötigen die bekannten Form aldehyd-Passivsammler bei niedrigen Formaldehydkonzentrationen in der Luft eine besonders lange Expositionszeit. Da die zu messende Formaldehydkonzentration in der Regel nicht vorher bekannt ist, kann sich die Notwendigkeit ergeben, mehrere Messungen durchzuführen, wodurch der Gesamtaufwand noch erheb lich vergrößert wird.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Formaldehyd-Passivsammler besteht darin, daß konstruktionsbedingte Parameter, nämlich Diffusionsweg und Diffusionsquerschnitt, bei der Berechnung der Meßergebnisse berücksichtigt werden müssen. Damit keine erheblichen Meßfehler auftreten, müssen die Meßbedingungen möglichst konstant gehalten werden. Aufgrund des diesen bekann ten Passivsammlern zugrundeliegenden Meßprinzips ist ein Passivsammler dieser Bauart, dessen Sammlerflüssigkeit mit Formaldehyd gesättigt ist, nicht mehr für eine Formaldehyd bestimmung geeignet. Der zulässige Meßbereich solcher bekann ter Formaldehyd-Passivsammler muß sich daher ausschließlich auf den linearen Bereich einer Konzentration/Zeit-Kurve be schränken, wie er aus Fig. 4 ersichtlich ist. In dieser Figur sind die Konzentration/Zeit-Kurven für den erfindungs gemäßen Passivsammler (Kurve 1) und einen Passivsammler her kömmlicher Bauart (Kurve 2) dargestellt. Während die bekannten Passivsammler nur in dem relativ engen Bereich genaue Meßwerte liefern, in dem beide Kurven annähernd linear verlaufen, läßt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung Formaldehyd in der Luft bis zur Sättigungskonzentration der n-Alkanole auf der Matrix bestimmen, die proportional der Formaldehydkonzentra tion der umgebenden Luft ist. Das bedeutet, daß sich der zulässige Meßbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch auf den nichtlinearen Bereich einer Konzentration/Zeit-Kurve, und zwar bis zur Sättigungsgrenze, für die Bestimmung des Formaldehydgehaltes in der Luft erstreckt, wie er in Fig. 4, Kurve 1, dargestellt ist. Dieser erhebliche Vorteil für die praktische Arbeit wird durch die Kinetik des erfindungsgemäßen Passivsammlers ermöglicht, die der folgenden Gleichung genügt:

C = absorbierte Menge Formaldehyd im Sammler
Cmax = maximal mögliche Formaldehydkonzentration im Sammler bei gegebenem Formaldehydgehalt der Luft (Sättigungs konzentration)
λ = Quotient aus Diffusionskoeffizient und Schichtdicke der Sammlermatrix
t = Expositionszeit

Die Sättigungskonzentration Cmax im Sammler ist bei gegebener Temperatur gemäß dem Henry Dalton′schen Gesetz direkt propor tional der Formaldehydkonzentration der Umgebungsluft:

p_i = k _* x_i (2)

Die Proportionalitätskonstante k und der Gültigkeitsnachweis von Gl. (2) für Formaldehyd wurde den Arbeiten von J. F. Walker et al., ACS, Monograph Series, 3. Edition (1967), Seiten 68-72 entnommen.

In den Tabellen 1 und 2 sind die nach einer von Walker und Iliceto empirisch gefundenen Gleichung zur Berechnung des Dampfdruckes über einer wäßrigen Formaldehydlösung berechneten Formaldehydgehalte der Luft den experimentell mit einem erfin dungsgemäßen Passivsammler bestimmten Formaldehydgehalten gegenübergestellt. Die Gleichung lautet:

K′ = Zersetzungskonstante des Methylenglykols (Formaldehyd liegt in Wasser vorwiegend in hydratisierter Form als geminales Diol vor)
G = Gesamtmenge an Formaldehyd, gelöst in 100 g Lösung
g′ = Anteil des Methylenglykols an der Gesamtmenge des gelö sten Formaldehyds

Daten für K′ und g′ sind in der einschlägigen Literatur für verschiedene Temperaturbereiche tabelliert.

Die in den Tabellen 1 und 2 zusammengestellten berechneten und gemessenen Werte zeigen eine überraschend gute Übereinstim mung in den Formaldehydkonzentrationsbereichen von 0 bis 20 ppm.

Gegenüberstellung der Formaldehydgehalte der Luft zwischen 0 und 1 ppm bei 20°C, empirisch berechnet nach Gl. (3) und experimentell bestimmt
Formaldehyd der Luft in ppm
nach empirischer Gl. (3) berechnet
mit dem Passivsammler gemessen
0,000
0,000
0,045	0,044
0,090	0,089
0,179	0,175
0,450	0,444
0,899	0,911

Gegenüberstellung der Formaldehydgehalte der Luft zwischen 0 und 20 ppm bei 20°C, empirisch berechnet nach Gl. (3) und experimentell bestimmt
Formaldehyd der Luft in ppm
nach empirischer Gl. (3) berechnet
mit dem Passivsammler gemessen
0,000
0,000
0,899	0,911
1,83	1,86
3,66	3,59
4,57	4,49
9,14	9,19
18,3	18,2

Die Zeitkonstante λ in Gl. (1) drückt die Verhältnisse von Diffusion und Schichtdicke in der Matrix aus und ist für bauartgleiche Sammler stets gleich groß. Bei sehr genauen Messungen ist zu beachten, daß λ eine isotherme Größe ist.

Die Ermittlung der Zeitkonstanten λ ist in Tab. 3 dargestellt. Regressionskoeffizient und Standardabweichung zeigen das hohe Maß der Signifikanz der ermittelten Gleichung.

Tab. 3: Bestimmung der Zeitkonstanten λ für einen erfindungsge mäßen Passivsammler.

C/Cmax = 1 - e , 1n(1-C/Cmax = λ *t

Berechnete Zeitkonstante λ=0,155 h^-1, 1/λ=t=6,45 h

In Tab. 4 ist der mittels eines erfindungsgemäßen Passivsamm lers aus der Luft absorbierte und bestimmte Formaldehydgehalt als Funktion der Zeit dargestellt und den entsprechenden berechneten Werten gegenübergestellt. Durch die gute Überein stimmung der Werte wird Gl. (1) vollauf bestätigt.

Die Gegenüberstellung zwischen gemessenen und berechneten Wer ten in den Tabellen 1, 2 und 4 zeigt die große Übereinstimmung zwischen den theoretischen Grundlagen und der praktischen Meßgenauigkeit des erfindungsgemäßen Passivsammlers.

Überraschend wurde gefunden, daß der Sammler über den weiten Bereich von 0 bis 20 ppm einwandfreie Meßergebnisse liefert und dadurch für alle in der Praxis vorkommenden Meßprobleme gut geeignet ist.

Tab. 4: Formaldehydgehalt des Passivsammlers als Funktion der Zeit, angegeben als Prozente von Cmax.

C/max = 1 -

Die Erfindung wird anhand eines Beispiels weiter erläutert.

Beispiel

Mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Formaldehyd-Passivsammlers in einer Ausgestaltung, wie sie in Fig. 1 bzw. 2 dargestellt ist, wurde in einem mit neuen Möbeln ausgestatteten Zimmer der Formaldehydgehalt der Luft bestimmt. Das Zimmer besaß die Abmessungen 3,80×5,10×2,55 m.

Zur Vorbereitung der Messungen wurden die bereitgestellten trockenen Sammlermatrizen, die jeweils ein Gewicht von 24,3 mg hatten, mit jeweils 0,02 ml (=16,5 mg) einer Mischung aus Decanol-1 und Hexadecanol-1 (Mischungsverhältnis 80 : 20) mit einer Eppendorf-Pipette aufgetragen. Die Kapillarkräfte des Cellulosematerials bewirkten eine gleichmäßige Verteilung der Absorptionsflüssigkeit auf den Matrizen. Die so imprägnierten Sammlermatrizen wurden in den verschlossenen Behältern bis zum Beginn der Messungen aufbewahrt. Drei derart imprägnierte Sammlermatrizen, die über jeweils eine Halterung an einem jeweiligen als Flaschenverschlußkappe ausgebildeten Sammlerfuß befestigt waren, wurden aus ihren Behältern herausgenommen und mit Hilfe der Sammlerfüße in einer Dreiecksanordnung in dem zu untersuchenden Raum aufgestellt und der Raumluft ausge setzt. Gleichzeitig blieben drei weitere, in gleicher Weise vorbereitete Sammlermatrizen als Blindproben verschlossen in ihren Behältern.

Während der Dauer der Messung betrug die mittlere Raumtempera tur 20°C und die relative Luftfeuchtigkeit 60%.

Nach Ablauf der vorgesehenen Expositionszeit von 22 Stunden wurden sowohl die in der Raumluft exponierten Sammlermatrizen als auch die Blindproben mit Hantzschem Reagens als Entwickler flüssigkeit (Lutidin-Methode) behandelt. Diese an sich bekann te chemische Methode zur Bestimmung von Formaldehyd, bei der man von der Umsetzung des Formaldehyds mit Acetylaceton in Gegenwart von Ammoniak zu 3,5-Diacetyl-1,4-dihydrolutidin Gebrauch macht, erwies sich für den erfindungsgemäßen Zweck als besonders gut geeignet. Andere an sich bekannte chemische Methoden zur Bestimmung von Formaldehyd können aber prinzi piell ebenfalls angewandt werden.

Die Sammlermatrizen wurden in jeweils 6 ml der Entwicklerflüs sigkeit eingetaucht und so lange in der Entwicklerflüssigkeit geschüttelt, bis eine klare Lösung entstanden war. Das war nach etwa 5 Minuten der Fall. Wenn die Entwicklungszeit abgekürzt werden soll, können die Passivsammler auch zusammen mit der Entwicklerflüssigkeit in einem Wärmeschrank auf eine Temperatur von 30°-40°C erwärmt werden. Die "Entwicklerlösun gen" der der Raumluft ausgesetzten Passivsammler zeigten nach 4 stdg. Behandlung im Wärmeschrank eine deutliche Gelbfärbung, wogegen die Lösungen mit den Blindproben farblos blieben.

Zur photometrischen Vermessung der "Entwicklerlösungen" wurden diese nach Entfernen des Cellulosematerials der Sammlermatri zen in Küvetten mit 1 cm Durchmesser überführt.

Die gelben Lösungen der Sammlermatrizen wurden im Zweistrahl photometer bei 410 nm gegen die farblos gebliebenen Lösungen der Blindproben vermessen.

Die ermittelten Extinktionswerte ergaben anhand einer vorher aufgestellten Eichkurve unmittelbar die gemessenen Formaldehyd konzentrationen, die bei 1,13 ppm Formaldehyd in der Luft des neu möblierten Raumes lagen. Die relative Standardabweichung aus drei voneinander unabhängigen Messungen wurde zu 0,27% ermittelt.

Eine Kontrollmessung mit "Dräger-Prüfröhrchen" für Formaldehyd (Prinzip des Aktivsammlers) ergab einen durchschnittlichen Meßwert von 1 ppm Formaldehyd und bestätigte damit das mit den erfindungsgemäßen Passivsammlern erhaltene Meßergebnis.

Die erfindungsgemäß beschriebenen Passivsammler für Formalde hyd gestatten eine präzise Messung des Formaldehydgehaltes in der Luft über den weiten Bereich von 0 bis 20 ppm ohne den bislang für die bekannten Passivsammler notwendigen meßtechni schen Aufwand. Die Konzentrationsbestimmungen lassen sich unter isothermen Bedingungen mittels Eichgerade (Photometer) durchführen. Durch Anwendung von tabellierten Korrektur faktoren können stark schwankende Temperaturbedingungen bei der Messung berücksichtigt und kompensiert werden.

In einer vorteilhaften Abwandlung, die für lediglich orientie rende Messungen der Formaldehydkonzentration in der Luft geeig net ist, können in besonders einfacher Weise aus den entwickel ten Proben anhand von vorbereiteten Farbvergleichsskalen die Formaldehydkonzentrationen abgelesen werden. Diese Bestimmun gen können auch von Laien ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden.

Wie für den Fachmann leicht ersichtlich, können das erfindungs gemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung bei sinngemäßer Abwandlung auch auf andere in der Raumluft in gasförmigem Zustand vorliegende Stoffe, wie z. B. nitrose Gase, Schwefeldioxid oder Kohlenmonoxid, angewandt werden, so daß auch solche Abwandlungen im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegen.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung von Formaldehydkonzentrationen in der Luft durch Absorption des Formaldehyds in einem geeigne ten Absorptionsmittel mit nachfolgender analytischer Bestim mung der absorbierten Formaldehydmenge auf kolorimetrischem oder photometrischem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein bei Raumtemperatur flüssiger primärer Alkohol mit 8 bis 11 C-Atomen oder ein bei Raumtemperatur flüssiges Gemisch primärer Alkohle mit 8 bis 20 C-Atomen auf einem inerten, saugfähigen oder porösen Trägermaterial aufgebracht und in dieser Form der zu untersuchenden Raum luft ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Octanol-1 und Dodecanol-1 mit einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 10 : 90 eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Octanol-1 mit Hexadeca nol-1 und/oder Octadecanol-1 mit einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 30 : 70 eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Nonanol-1 und Dodeca nol-1 mit einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 20 : 80 eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Nonanol-1 mit Hexa decanol-1 und/oder Octadecanol-1 mit einem Gewichtsverhält nis von 99 : 1 bis 50 : 50 eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Decanol-1 und Dodeca nol-1 mit einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 20 : 80 eingesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Decanol-1 und Hexa decanol-1 mit einem Gewichtsverhältnis 99 : 1 bis 60 : 40 eingesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Decanol-1 und Octa decanol-1 mit einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 70 : 30 eingesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Undecanol-1 und Dodecanol-1 mit einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 40 : 60 eingesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Undecanol-1 und Hexadecanol-1 mit einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 80 : 20 eingesetzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Absorptionsmittel ein Gemisch von Undecanol-1 und Octadecanol-1 mit einem Gewichtsverhältnis von 99 : 1 bis 90 : 10 eingesetzt wird.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß als inertes Trägermaterial Fasern aus Cellu lose, Glas oder Kunststoff und/oder textile Fasern oder keramische Trägermassen eingesetzt werden.

13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den An sprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem verschließbaren Behälter (4) besteht, in dem eine oder mehrere Sammlermatrizen (1), die eine bestimmte Flä chengröße aufweisen und aus inertem Trägermaterial beste hen, das mit dem Absorptionsmittel getränkt oder imprä gniert ist, über Halterungen (2) in herausnehmbarer Weise angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) in Form einer Flasche vorliegt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flasche (4) sich die eine oder mehrere Sammler matrizen (1) als blattartig flache Körper befinden, die über eine oder mehrere Halterungen (2) an einem Sammlerfuß (3) befestigt sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammlerfuß (3) als Deckel oder Verschluß für den Behälter (4) ausgebildet ist, wobei der Behälter (4) in geschlossenem Zustand die eine oder mehrere Sammlermatri zen (1) schützend umgibt.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sammlermatrix (1) in der Halterung (2) lösbar befestigt ist.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 17, dadurch gekenn zeichnet, daß die Halterung (2) mit einem zu ihrer Längs achse parallel laufenden Schlitz versehen ist, in den die Sammlermatrix (1) einsteckbar und herausnehmbar ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (4) in Form einer Prüfkammer ausgebildet ist, in der sich in einem Abstand über dem Boden der Kammer (4) ein oder mehrere Sammlermatrizen (1) befinden, die über Halterungen (2) an einem Ständer (5) befestigt sind, wobei die Prüfkammer mit einer abnehmbaren Abdeck platte (6) dicht verschließbar ist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die eine oder mehrere Sammlermatrizen (1) in horizontaler Lage in der Prüfkammer (4) angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeich net, daß die Sammlermatrix (1) in der Halterung (2) lösbar befestigt ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlermatrix (1) in eine Klemmeinrichtung der Halte rung (2) einsteckbar und herausnehmbar ist.