專利名稱：一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)檢測領(lǐng)域，特別涉及一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法。
背景技術(shù)：
甲醛是一種無色易溶的刺激性氣體，可經(jīng)呼吸道吸收，對生物細(xì)胞蛋白質(zhì)有破壞作用，是一種毒性很強的原生質(zhì)物質(zhì)，被國際癌癥研究所列為致癌物之一。甲醛對人體健康有負(fù)面影響。當(dāng)室內(nèi)含量為0.1毫克/立方米時就有異味和不適感；0.5毫克/立方米時可刺激眼睛引起流淚；0.6毫克/立方米時引起咽喉不適或疼痛；濃度再高可引起惡心、嘔吐、咳嗽、胸悶、氣喘甚至肺氣腫；當(dāng)空氣中達(dá)到230毫克/立方米時可當(dāng)即導(dǎo)致死亡。
隨著人們生活和居住水平的提高，對居室的新裝修或新家具都可能使居室中的甲醛污染已成為人們面臨的一大問題。根據(jù)我國權(quán)威部門的檢測結(jié)果，在新建成未裝修的住宅以及裝修不久的房屋中，室內(nèi)污染的主要污染物是甲醛，其檢出率為100％。我國室內(nèi)空氣質(zhì)量的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，甲醛的最高容許濃度為每立方米0.08毫克。而檢測結(jié)果表明，在新建成的未裝修的住宅空氣中，甲醛超出標(biāo)準(zhǔn)40倍，裝修5天后室內(nèi)的甲醛濃度是標(biāo)準(zhǔn)值的30倍，即使6個月以后也超標(biāo)3倍以上。
汽車中來自于車椅座套、坐墊和車頂內(nèi)襯，特別是上面貼的裝飾布所使用的阻燃劑的甲醛污染亦不容忽視，它會使司機出現(xiàn)頭暈、惡心、頭痛、困倦，導(dǎo)致注意力不集中，而引發(fā)的交通事故。
甲醛還是紡織品上的有害殘留物質(zhì)之一，它能與纖維素纖維羥基結(jié)合，在紡織品和服裝的生產(chǎn)中應(yīng)用甲醛作為反應(yīng)劑，使服裝能達(dá)到防皺、防縮、阻燃等效果，或為了保持印花、染色的耐久性以及改善手感。含甲醛的紡織品做成服裝后，在人們穿著過程中會逐漸釋放出游離甲醛，通過人體呼吸及皮膚接觸對呼吸粘膜和皮膚產(chǎn)生強烈刺激，引發(fā)呼吸道炎癥和皮膚炎。
甲醛還可能存在于食品之中。由于甲醛可以改變一些食品的色感并有防腐作用，如水產(chǎn)品、水發(fā)食品、米面豆制品等中加入了甲醛或甲醛合次硫酸氫鈉(吊白塊)。
綜上所述，甲醛污染普遍存在于日常生活中?？焖?、方便地檢測是否存在甲醛污染，采取措施減少乃至消除甲醛污染，對保護(hù)人民身心健康，提高生活質(zhì)量具有重大意義，能帶來良好的社會及經(jīng)濟效益。
甲醛快速檢測方法在專利文獻(xiàn)中已有一些報道。中國專利公開號1437020披露的基于間苯二酚的檢測劑及檢測裝置、公開號1455244披露的基于間苯三酚的用于快速檢測水產(chǎn)品中甲醛含量的方法、公開號2572399披露的基于液體酚試劑及硅藻土粉末藥劑的甲醛氣體檢測盒以及公開號2577278披露的基于乙酰丙酮或酚試劑或4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂(簡稱AHMT)試劑的一次性空氣甲醛速測包等，都屬于此類。目前市場上的甲醛快速檢測產(chǎn)品大多數(shù)基于上述方法。這些方法的共同特點是關(guān)鍵試劑以液體形式存在，在檢測過程中加入到反應(yīng)容器中。此外，在檢測空氣中的甲醛時，需要用一液體溶液吸收空氣中的甲醛，之后才加入液體的關(guān)鍵試劑進(jìn)行檢測。關(guān)鍵試劑以液體形式存在以及吸收液的使用造成了下列問題1)以液體形式存在的關(guān)鍵試劑可能不夠穩(wěn)定，保存期不長；2)關(guān)鍵試劑需要加入到反應(yīng)容器中，使用中比較麻煩；3)使用盛吸收液的容器有可能被碰翻倒，導(dǎo)致樣品損失、污染或其他物件和人體等造成損害。對于未接受過專業(yè)訓(xùn)練的人士，這種風(fēng)險更是客觀存在；4)盛吸收液的容器只能平放，用戶無法在一個點上如房子的頂面、墻面等從多個角度檢測甲醛濃度。
4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂(以下簡稱AHMT)在堿性條件下與甲醛縮合，然后經(jīng)氧化生成紫紅色化合物，其色澤深淺與甲醛含量成正比，因而可用于檢測甲醛。AHMT分光光度計法亦是中國國家規(guī)定的檢測甲醛的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。此方法需要制備數(shù)種試劑，進(jìn)行多步操作，通常只適用于實驗室檢測。美國專利號4511658披露了一種簡便易行的甲醛氣體檢測器制備方法，它在一固體支持物上先形成碳酸氫鹽沉淀物，然后再用溶解于酮體化合物如丙酮中的AHMT處理形成甲醛檢測層，能與空氣中的甲醛反應(yīng)產(chǎn)生紫紅色變化。然而用該方法制備的堿性AHMT甲醛檢測層極不穩(wěn)定，室溫下只能穩(wěn)定數(shù)天，之后即喪失與甲醛氣體反應(yīng)形成顏色變化的能力，因而無法用于商業(yè)化產(chǎn)品。此外，由于AHMT在酮體化合物中的溶解度很低，用該方法制備的甲醛氣體檢測器只有極少量AHMT，因而檢測靈敏度較低。再有，若用濾紙作固體支持物，背景往往較高，難以達(dá)到檢測精度的要求。
本發(fā)明的一個目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)普遍存在的不足，提出一種新的甲醛簡易檢測方法，此方法采用一種預(yù)先包被了酸性AHMT關(guān)鍵試劑的檢測器，在激活劑提供的堿性條件下與甲醛以及空氣中的氧氣發(fā)生縮合反應(yīng)，形成紫紅色產(chǎn)物，顏色深淺程度與甲醛濃度成正比。根據(jù)顏色深淺與比色卡對比即可得出環(huán)境或樣品中的甲醛濃度范圍。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明提供了一種一次性甲醛比色簡易速測盒，該速測盒主要包括檢測器、激活劑以及比色卡組成，所述檢測器為在酸性條件下預(yù)先包被了關(guān)鍵試劑的氣體吸收器具，該關(guān)鍵試劑為4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂(簡稱AHMT)，在酸性條件下預(yù)先包被在氣體吸收器具中制成檢測器。酸性條件是由鹽酸、磷酸、硫酸或其它酸性緩沖液提供并保持，pH范圍為1至6，最佳范圍為1至3。AHMT濃度范圍為0.1mg/ml-100mg/ml，最佳范圍為1mg/ml-10mg/ml，用量以充分覆蓋檢測器的內(nèi)部底面或壁面為基準(zhǔn)。預(yù)先包被了關(guān)鍵試劑的檢測器的制備方法為將AHMT溶于酸性水溶液，將該溶液加于氣體吸收器具中，真空干燥后AHMT沉積在氣體吸收器具內(nèi)部底面或壁面制成檢測器，之后密封保存。
所述檢測器為內(nèi)部底面或壁面預(yù)先包被了關(guān)鍵試劑的氣體吸收器具，該器具可以是但不限于試盒、試管、試瓶、微孔板、微孔條，檢測器的材料可以是但不限于塑料、玻璃、陶瓷等材料。
所述激活劑為過量的氫氧化鉀、氫氧化鈉等堿溶液，濃度范圍為10mM-10M，最佳范圍為0.1M-1M。
將所述預(yù)先包被AHMT關(guān)鍵試劑的檢測器在被測環(huán)境中放置30分鐘-12小時能捕捉空氣中的甲醛，然后在檢測器中加入激活劑，在激活劑提供的堿性條件下與空氣中的氧氣發(fā)生縮合反應(yīng)而變色，形成紫紅色產(chǎn)物，顏色深淺程度與空氣中的甲醛濃度成正比?；蛟跈z測器中加入含有甲醛的溶液，然后在檢測器中加入激活劑，在激活劑提供的堿性條件下與溶液中的甲醛及空氣中的氧氣發(fā)生縮合反應(yīng)而變色，形成紫紅色產(chǎn)物，顏色深淺程度與溶液中的甲醛濃度成正比。
本發(fā)明的優(yōu)點有1)預(yù)先包被好在酸性條件下以固體形式存在的AHMT關(guān)鍵試劑的檢測器極為穩(wěn)定，封裝后在室溫下保存期兩年以上。使用時只要將檢測器打開，放置于被測環(huán)境中，非常簡便；2)預(yù)先包被好以固體形式存在的關(guān)鍵試劑的檢測器取代了吸收液，無倒翻導(dǎo)致樣品物件、環(huán)境和人體損失、污染或損害的風(fēng)險，特別適合未接受過專業(yè)訓(xùn)練的人士使用。從事吸收、反應(yīng)及檢測功能的檢測器可以任何方式和角度放置，用戶可以在一個點上從多個角度檢測甲醛濃度；
3)產(chǎn)品制備工藝簡單，容易操作。
具體實施例方式
實例一、稱取0.15g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。將所得溶液加入氣體吸收器(如塑料瓶等)中，以充分覆蓋器具的內(nèi)部底面或壁面，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，1小時后封裝成檢測器。將該檢測器放置于有甲醛的25℃環(huán)境中，2h后，在檢測器中加1ml預(yù)先制備的激活劑(0.5M NaOH)于檢測器中，3分鐘后用比色卡比照，依據(jù)檢測器中溶液顏色深淺(紫色)比色確定環(huán)境中甲醛氣體的含量。
實例二、稱取0.5g AHMT溶解于500ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。將所得溶液加入氣體吸收器(如玻璃試瓶等)中，以充分覆蓋器具的內(nèi)部底面或壁面，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，1小時后封裝成檢測器。將該檢測器放置于有甲醛的25℃環(huán)境中，1h后，在檢測器中加1ml預(yù)先制備的激活劑(0.5M NaOH)于吸收器中，1分鐘后用比色卡比照，依據(jù)溶液顏色深淺(紫色)比色確定環(huán)境中甲醛氣體的含量。
實例三、稱取0.15g AHMT溶解于500ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。將所得溶液加入氣體吸收器(如塑料瓶等)中，充分覆蓋器具的內(nèi)部底面或壁面，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，1小時后封裝成檢測器。將該檢測器放置于有甲醛的25℃環(huán)境中，2h后，在檢測器中加1ml預(yù)先制備的激活劑(1M NaOH)于吸收器中，1分鐘后用比色卡比照，依據(jù)溶液顏色深淺(紫色)比色確定環(huán)境中甲醛氣體的含量。
實例四、稱取0.15g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml，作為顯色劑備用。將1ml激活劑(0.5M NaOH)加入于吸收器中，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，將該氣體吸收器放置于有甲醛的環(huán)境中，2h后加入配制的顯色劑，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺(紫色)比色確定環(huán)境中甲醛氣體的含量。
實例五、稱取0.15g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。將所得溶液加入氣體吸收器(如陶瓷試管)中，充分覆蓋器具的內(nèi)部底面或壁面，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，1小時后封裝成檢測器。將該檢測器放置于甲醛含量為0.008g/m3(用儀器測定)的4℃環(huán)境中，8h后，加1ml預(yù)先制備的激活劑(0.5M NaOH)于檢測器中，5分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺對照比色卡確定環(huán)境中甲醛氣體的含量為0.008g/m3。
實例六、稱取0.15g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。將所得溶液加入氣體吸收器(如塑料瓶等)中，充分覆蓋器具的內(nèi)部底面或壁面，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，1小時后封裝成檢測器。將該檢測器放置于甲醛含量為0.008g/m3(用儀器測定)的15℃環(huán)境中，5h后，加1ml激活劑(0.5M NaOH)于檢測器中，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺對照比色卡確定環(huán)境中甲醛氣體的含量為0.008g/m3。
實例七、稱取0.15g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。將所得溶液加入氣體吸收器(如塑料瓶等)中，充分覆蓋器具的內(nèi)部底面或壁面，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，1小時后封裝成檢測器。將該檢測器放置于甲醛含量為0.008g/m3(用儀器測定)的30℃環(huán)境中，1h后，加1ml激活劑(0.5M NaOH)于檢測器中，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺對照比色卡確定環(huán)境中甲醛氣體的含量為0.008g/m3。
實例八、稱取0.2g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。取100ul所得溶液加入到96孔微孔板中微孔中，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)。加入100ul甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(20ppm)和100ul激活劑(0.5M NaOH)，混勻，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺對照比色卡確定甲醛含量為20ppm左右。
實例九、稱取0.15g AHMT溶解于500ul 0.5M H2SO4溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。將所得溶液加入氣體吸收器(如塑料瓶等)中，充分覆蓋器具的內(nèi)部底面或壁面，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，1小時后封裝成檢測器。將該檢測器放置于有甲醛的25℃環(huán)境中，2h后，加1ml預(yù)先制備的激活劑(0.5M NaOH)檢測器中，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺(紫色)比色確定環(huán)境中甲醛氣體的含量。
實例十、稱取0.2g AHMT溶解于250ul 1M H3PO4溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。取100ul所得溶液加入到96孔微孔板中微孔中，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)。加入100ul甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(20ppm)和100ul激活劑(0.5M NaOH)，混勻，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺對照比色卡確定甲醛含量為20ppm左右。
實例十一、稱取0.2g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。取100ul所得溶液加入到96孔微孔板中微孔中，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)。加入100ul甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(20ppm)和100ul激活劑(1M NaHCO3)，混勻，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺對照比色卡確定甲醛含量為20ppm左右。
實例十二、稱取0.2g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。取100ul所得溶液加入到96孔微孔板中微孔中，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)。加入100ul甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(20ppm)和100ul激活劑(1M KOH)，混勻，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺對照比色卡確定甲醛含量為20ppm左右。
實例十三、稱取0.2g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。取100ul所得溶液加入到96孔微孔板中微孔中，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)。加入100ul甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(20ppm)和100ul激活劑(1M NH3·H3O)，混勻，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺對照比色卡確定甲醛含量為20ppm左右。
實例十三、稱取0.2g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。取100ul所得溶液加入到96孔微孔板中微孔中，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)。加入100ul甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液(20ppm)和100ul激活劑(1M Mg(OH)2)，混勻，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺對照比色卡確定甲醛含量為20ppm左右。
實例十四、稱取0.15g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。將所得溶液加入氣體吸收器(如塑料瓶等)中，充分覆蓋器具的內(nèi)部底面或壁面，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，1小時后封裝成檢測器。將該檢測器放置于有甲醛的25℃環(huán)境中，2h后，加1ml激活劑(1M NaHCO3)于檢測器中，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺(紫色)比色確定環(huán)境中甲醛氣體的含量。
實例十四、稱取0.15g AHMT溶解于250ul 1M HCl溶液中，待完全溶解后，加水至1ml。將所得溶液加入氣體吸收器(如塑料瓶等)中，充分覆蓋器具的內(nèi)部底面或壁面，真空加熱干燥至液體完全揮發(fā)，1小時后封裝成檢測器。將該檢測器放置于有甲醛的25℃環(huán)境中，2h后，加1ml激活劑(1M Mg(OH)2)于吸收器中，3分鐘后依據(jù)溶液顏色深淺(紫色)比色確定環(huán)境中甲醛氣體的含量。
甲醛檢測顏色反應(yīng)如下
權(quán)利要求
1.一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法，所述速測盒主要包括檢測器、激活劑以及比色卡組成，其特征在于所述檢測器為在酸性條件下預(yù)先包被了關(guān)鍵試劑的氣體吸收器具，該關(guān)鍵試劑為4-氨基-3-聯(lián)氨-5-巰基-1，2，4-三氮雜茂(簡稱AHMT)，在酸性條件下預(yù)先包被在氣體吸收器具中制成檢測器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法，其特征在于所述酸性條件是由鹽酸、磷酸、硫酸或其它酸性緩沖液提供并保持，pH范圍為1至6，最佳范圍為1至3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法，其特征在于所述AHMT濃度范圍為0.1mg/ml-100mg/ml，最佳范圍為1mg/ml-10mg/ml，用量以充分覆蓋檢測器的內(nèi)部底面或壁面為基準(zhǔn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法，其特征在于所述在酸性條件下預(yù)先包被了關(guān)鍵試劑的檢測器的制備方法為將AHMT溶于酸性水溶液，將該溶液加于氣體吸收器具中，真空干燥后AHMT沉積在氣體吸收器具內(nèi)部底面或壁面制成檢測器，之后密封保存。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法，其特征在于所述激活劑為過量的氫氧化鉀、氫氧化鈉等堿性溶液，濃度范圍為10mM-10M，最佳范圍為0.1M-1M。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法，其特征在于所述檢測器為內(nèi)部底面或壁面預(yù)先包被了關(guān)鍵試劑的氣體吸收器具，該器具可以是但不限于試盒、試管、試瓶、微孔板、微孔條，可以是但不限于塑料、玻璃、陶瓷材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法，其特征在于將所述預(yù)先包被AHMT關(guān)鍵試劑的檢測器在被測環(huán)境中放置30分鐘-12小時能捕捉空氣中的甲醛，然后在檢測器中加入激活劑，在激活劑提供的堿性條件下與空氣中的氧氣發(fā)生縮合反應(yīng)而變色，形成紫紅色產(chǎn)物，顏色深淺程度與空氣中的甲醛濃度成正比。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法，其特征在于在所述預(yù)先包被AHMT關(guān)鍵試劑的檢測器加入含有甲醛的溶液，然后在檢測器中加入激活劑，在激活劑提供的堿性條件下與溶液中的甲醛及空氣中的氧氣發(fā)生縮合反應(yīng)而變色，形成紫紅色產(chǎn)物，顏色深淺程度與溶液中的甲醛濃度成正比。
全文摘要
一種一次性甲醛比色簡易速測盒及其制備方法，由在酸性條件下預(yù)先包被了4－氨基－3－聯(lián)氨－5－巰基－1，2，4－三氮雜茂(簡稱AHMT)關(guān)鍵試劑的檢測器、激活劑以及比色卡組成。檢測器器具可以是試盒、試管、試瓶、微孔板、微孔條等。酸性條件是由鹽酸、磷酸、硫酸或其它酸性緩沖液提供并保持。檢測器的制備方法為將AHMT溶于酸性水溶液加于器具中，真空干燥后封裝成檢測器保存。激活劑為過量的氫氧化鉀、氫氧化鈉等堿溶液。檢測器能有效捕捉空氣中的甲醛并在激活劑提供的堿性條件下與空氣中的氧氣發(fā)生縮合反應(yīng)，形成紫紅色產(chǎn)物，顏色深淺程度與被測環(huán)境或溶液中的甲醛濃度成正比。
文檔編號G01N21/77GK1661360SQ20041001662
公開日2005年8月31日 申請日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月27日
發(fā)明者翁龍平, 曹軍 申請人:上海塞艾生物科技有限公司