本發(fā)明涉及一種可直接、快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)空氣中甲醛含量的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

甲醛是一種原生質(zhì)毒物，是空氣中的主要污染物之一，已經(jīng)被世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(EPA)確定為潛在的危險(xiǎn)致癌物與重要的環(huán)境污染物。近年來(lái)，一直有較多關(guān)于甲醛的報(bào)道。甲醛具有致癌、促癌的危害，尤其是對(duì)于免疫力較低的老人、小孩、孕婦，其危害更大。調(diào)查顯示，長(zhǎng)期過(guò)量的吸入甲醛可引發(fā)鼻咽癌、咽喉癌等多種嚴(yán)重疾病。甲醛對(duì)人體的危害主要通過(guò)嗅覺(jué)異常、刺激、過(guò)敏、肺功能異常、肝功能異常、免疫功能異常等方面來(lái)表現(xiàn)。

當(dāng)甲醛在空氣中的含量達(dá)到0.06～0.1mg/m³時(shí)，會(huì)使人感到異味和不適；當(dāng)含量達(dá)到0.5～0.6mg/m³時(shí)，會(huì)使人出現(xiàn)眼睛刺痛、咽喉不適或疼痛的癥狀；當(dāng)含量達(dá)到30mg/m³時(shí)，會(huì)立即致人死亡。

甲醛的危害如此之大，如何快速準(zhǔn)確的檢測(cè)其含量，從而有效去除或降低空氣中甲醛的含量就顯得尤為重要。由于甲醛極易溶于水，且易揮發(fā)，若想直接測(cè)定空氣中甲醛的含量，存在較大的困難。并且，在甲醛的檢測(cè)過(guò)程中，由于空氣中水分的影響，導(dǎo)致甲醛含量的最終檢測(cè)結(jié)果存在較大的偏差。

目前，國(guó)內(nèi)外在甲醛含量的分析檢測(cè)方面做了大量的研究，也建立了很多可行的甲醛檢測(cè)方法。目前，常用方法包括：乙酰丙酮分光光度法、色譜法、電化學(xué)法、化學(xué)滴定法。此外，還陸續(xù)產(chǎn)生了間苯三酚法、離子色譜法、紅外光譜法、薄層色譜法等多種方法。這些檢測(cè)方法雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中甲醛的檢測(cè)，但是檢測(cè)過(guò)程非常繁瑣。例如，乙酰丙酮分光光度法涉及顯色反應(yīng)，要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定期標(biāo)定，而且只能檢測(cè)水相中的甲醛，操作非常不方便。同時(shí)，色譜法、紅外光譜法等檢測(cè)方法，在檢測(cè)之前都需要進(jìn)行一系列復(fù)雜的前處理過(guò)程，不能實(shí)現(xiàn)空氣中甲醛的直接檢測(cè)，并且易受空氣中水分的影響。上述各檢測(cè)方法的靈敏度和準(zhǔn)確度也不盡相同，需要根據(jù)不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際情況綜合考慮。

現(xiàn)有技術(shù)一公開(kāi)了一種聚甲醛內(nèi)氣態(tài)甲醛的測(cè)定方法。該方法需要將氣態(tài)甲醛收集到水相中，形成甲醛溶液，且需要對(duì)甲醛溶液進(jìn)行標(biāo)定，才能進(jìn)行定量測(cè)定。本發(fā)明的方法，過(guò)程較繁瑣，不能實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中甲醛含量的直接定量測(cè)定，也不能排除水分的影響。

現(xiàn)有技術(shù)二公開(kāi)了一種甲醛檢測(cè)及去除裝置。該技術(shù)是將甲醛定性的分解為CO₂和H₂O，不能完全實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)，也不能消除水分的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種測(cè)定空氣中甲醛含量的系統(tǒng)和方法，不僅可以消除空氣中水分的影響，還可以實(shí)現(xiàn)甲醛的直接進(jìn)樣檢測(cè)，不需要一些復(fù)雜的前處理過(guò)程，且不需要進(jìn)行前期的顯色反應(yīng)，操作方便，且快捷。

本發(fā)明提供了一種檢測(cè)空氣中甲醛含量的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括控溫除水裝置、甲醛檢測(cè)裝置。

所述控溫除水裝置中設(shè)置有吸水材料和溫控器；所述控溫除水裝置具有空氣入口、干燥氣出口。

所述甲醛檢測(cè)裝置具有干燥氣入口，所述干燥氣入口與所述控溫除水裝置的干燥氣出口連接。

進(jìn)一步的，上述系統(tǒng)還包括進(jìn)氣裝置，所述進(jìn)氣裝置中設(shè)置有過(guò)濾器。所述進(jìn)氣裝置具有空氣進(jìn)口、過(guò)濾空氣出口，所述過(guò)濾空氣出口與所述控溫除水裝置的空氣入口連接。

進(jìn)一步的，上述系統(tǒng)還包括抽氣裝置，所述抽氣裝置與所述進(jìn)氣裝置和所述控溫除水裝置連接，用于將所述進(jìn)氣裝置排出的過(guò)濾后空氣送入所述控溫除水裝置中。

進(jìn)一步的，上述系統(tǒng)還包括甲醛富集裝置，所述甲醛富集裝置與所述控溫除水裝置和所述甲醛檢測(cè)裝置連接。

優(yōu)選的，上述系統(tǒng)還包括電磁閥，

所述抽氣裝置與所述控溫除水裝置通過(guò)所述電磁閥連接。

所述控溫除水裝置與所述甲醛富集裝置通過(guò)所述電磁閥連接。

所述甲醛富集裝置與所述甲醛檢測(cè)裝置通過(guò)所述電磁閥連接。

本發(fā)明還提供了一種利用上述系統(tǒng)檢測(cè)空氣中甲醛含量的方法，包括步驟：

將含有甲醛的空氣送入所述控溫除水裝置中，并啟動(dòng)所述溫控器，所述控溫除水裝置的溫度升高，所述含有甲醛的空氣經(jīng)所述吸水材料吸收水分并升溫后，得到干燥氣。

將所述干燥氣送入所述甲醛檢測(cè)裝置中檢測(cè)甲醛的含量。

優(yōu)選的，所述吸水材料選用聚丙烯酸鈉與海藻酸鈉的共聚物。

上述檢測(cè)空氣中甲醛含量的方法中，控制所述控溫除水裝置的溫度升高至25～50℃。

進(jìn)一步的，上述方法還包括步驟：

將含有甲醛的空氣送入所述進(jìn)氣裝置中進(jìn)行過(guò)濾，得到過(guò)濾后空氣，然后送入所述控溫除水裝置中。

將所述干燥氣送入所述甲醛富集裝置中，直至甲醛含量達(dá)到所述甲醛檢測(cè)裝置的檢出限時(shí)，送入所述甲醛檢測(cè)裝置中。

優(yōu)選的，當(dāng)所述干燥氣的體積達(dá)到所述控溫除水裝置的容積限制時(shí)，所述電磁閥開(kāi)啟，所述干燥氣進(jìn)入到所述甲醛富集裝置中。當(dāng)所述甲醛富集裝置達(dá)到容積限制時(shí)，所述電磁閥開(kāi)啟，所述干燥氣進(jìn)入到所述甲醛檢測(cè)裝置中。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在測(cè)定含水空氣中甲醛的含量時(shí)，無(wú)需復(fù)雜的前處理過(guò)程。并且，通過(guò)設(shè)置控溫除水裝置，可有效除去空氣中的水分，并使甲醛完全呈揮發(fā)狀態(tài)，避免了水分對(duì)甲醛含量測(cè)定的影響，從而保證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可實(shí)現(xiàn)空氣中甲醛含量的快速、直接的檢測(cè)，并可有效去除空氣中水分的影響，可實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中甲醛污染情況的快速有效的評(píng)定。本發(fā)明操作方便、準(zhǔn)確，并且成本低廉。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中用于檢測(cè)空氣中甲醛含量的系統(tǒng)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例利用圖1所示的系統(tǒng)檢測(cè)空氣中甲醛含量的方法流程示意圖。

附圖中的附圖標(biāo)記如下：

1、進(jìn)氣裝置；

2、抽氣裝置；

3、控溫除水裝置；

4、甲醛富集裝置；

5、甲醛檢測(cè)裝置；

601、電磁閥，602、電磁閥，603、電磁閥。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明，以便能夠更好地理解本發(fā)明的方案以及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的具體實(shí)施方式和實(shí)施例僅是說(shuō)明的目的，而不是對(duì)本發(fā)明的限制。

如圖1所示，為本發(fā)明實(shí)施例用于檢測(cè)空氣中甲醛含量的系統(tǒng)，包括控溫除水裝置3和甲醛檢測(cè)裝置5。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，還包括進(jìn)氣裝置1。在不同實(shí)施例中，還包括抽氣裝置2。在其它實(shí)施例中，進(jìn)一步包括甲醛富集裝置4。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，可進(jìn)一步包括電磁閥601、電磁閥602、電磁閥603。

本發(fā)明中，進(jìn)氣裝置1、抽氣裝置2、控溫除水裝置3、甲醛富集裝置4、甲醛檢測(cè)裝置5依次連接。其中，抽氣裝置2與控溫除水裝置3之間設(shè)置有電磁閥601?？販爻b置3與甲醛富集裝置4之間設(shè)置有電磁閥602。甲醛富集裝置4與甲醛檢測(cè)裝置5之間均設(shè)置有電磁閥603。電磁閥可實(shí)現(xiàn)氣體在連接裝置之間的自動(dòng)控制輸送。

進(jìn)氣裝置1中設(shè)置有過(guò)濾器，當(dāng)待測(cè)空氣中雜質(zhì)較多時(shí)，能夠過(guò)濾除去空氣中的細(xì)小顆粒物。進(jìn)氣裝置1具有空氣進(jìn)口、過(guò)濾空氣出口。

控溫除水裝置3用于接收由進(jìn)氣裝置1送入的過(guò)濾后空氣，其中設(shè)置有吸水材料和溫控器。其中，吸水材料用于吸收除去過(guò)濾后空氣中的水分。同時(shí)，溫控器用于調(diào)控控溫除水裝置3的溫度，使甲醛呈揮發(fā)態(tài)?？販爻b置3具有空氣入口、干燥氣出口。其中，空氣入口與進(jìn)氣裝置1的過(guò)濾空氣出口連接。

抽氣裝置2設(shè)置在進(jìn)氣裝置1和控溫除水裝置3之間，與進(jìn)氣裝置1和控溫除水裝置3連接。抽氣裝置2能夠?qū)⑦M(jìn)氣裝置1排出的經(jīng)過(guò)濾后的空氣送入控溫除水裝置3中。

甲醛檢測(cè)裝置5用于接收由控溫除水裝置3送入的干燥氣，從而檢測(cè)其中甲醛的含量，即檢測(cè)空氣中甲醛的含量。甲醛檢測(cè)裝置5具有干燥氣入口。其中，干燥氣入口與控溫除水裝置3的干燥氣出口連接。本發(fā)明中，甲醛檢測(cè)裝置5為高靈敏度、高分辨率的甲醛檢測(cè)設(shè)備。在有的實(shí)施例中，甲醛檢測(cè)裝置5可選用質(zhì)譜儀。

甲醛富集裝置4用于儲(chǔ)存由控溫除水裝置3送入的干燥氣，使得干燥氣中甲醛的含量可達(dá)到甲醛檢測(cè)裝置5的檢出限。甲醛富集裝置4與控溫除水裝置3和甲醛檢測(cè)裝置5連接。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，抽氣裝置2與控溫除水裝置3之間通過(guò)電磁閥601連接?？販爻b置3與甲醛富集裝置4之間通過(guò)電磁閥602連接。甲醛富集裝置4與甲醛檢測(cè)裝置5之間通過(guò)電磁閥603連接。

如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例中利用圖1所示的系統(tǒng)檢測(cè)空氣中甲醛含量的流程示意圖。該方法是通過(guò)如下過(guò)程實(shí)現(xiàn)的：

將含有甲醛的空氣送入控溫除水裝置3中。在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，對(duì)于含有較多雜質(zhì)的含甲醛空氣，首先將含有甲醛的空氣送入進(jìn)氣裝置1中，在過(guò)濾器的作用下，過(guò)濾除去空氣中的細(xì)小顆粒物，得到過(guò)濾后空氣。在有的實(shí)施例中，可經(jīng)由抽氣裝置2將過(guò)濾后空氣送入控溫除水裝置3中。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，可通過(guò)電磁閥601控制過(guò)濾后氣體進(jìn)入控溫除水裝置3中。

控溫除水裝置3中設(shè)置的吸水材料，可以有效吸收除去待測(cè)空氣中的水分。啟動(dòng)溫控器，控溫除水裝置3中的溫度升高。由于甲醛極易溶于水，且在溫度高于19℃時(shí)開(kāi)始揮發(fā)。因此，本發(fā)明中，溫控器控制控溫除水裝置3中的溫度為25～50℃，可使得待測(cè)空氣中的甲醛全部以氣體揮發(fā)狀態(tài)存在，實(shí)現(xiàn)甲醛和水分的完全分離，從而可保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。該步驟可得到含有揮發(fā)態(tài)甲醛的干燥氣。

本發(fā)明中的吸水材料為具有較強(qiáng)吸水性能和保水性能，并且對(duì)甲醛不敏感的高分子聚合材料，可有效吸收空氣中的水分，且不會(huì)和甲醛發(fā)生反應(yīng)，包括高吸水性樹(shù)脂類。本發(fā)明中，吸水材料可選用聚丙烯酸鈉或海藻酸鈉等。優(yōu)選的，本發(fā)明的吸水材料選用聚丙烯酸鈉和海藻酸鈉的共聚物。

將干燥氣送入甲醛檢測(cè)裝置5中，檢測(cè)甲醛的含量，即空氣中甲醛的含量。

在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，對(duì)于空氣中甲醛含量較低或甲醛檢測(cè)裝置5的檢出限較高時(shí)，需首先將干燥氣送入甲醛富集裝置4中儲(chǔ)存。直至甲醛富集裝置4中，干燥氣中甲醛的含量達(dá)到甲醛檢測(cè)裝置5的檢出限時(shí)，再送入甲醛檢測(cè)裝置5中進(jìn)行甲醛含量的測(cè)定。

本發(fā)明的甲醛檢測(cè)裝置5可選用質(zhì)譜儀等具有高靈敏度、高分辨率的檢測(cè)設(shè)備。本發(fā)明并不限制甲醛檢測(cè)裝置的選取，可根據(jù)不同實(shí)施例的檢測(cè)需求進(jìn)行選擇。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，可通過(guò)電磁閥601、602、603自動(dòng)控制氣體在不同裝置之間的輸送。當(dāng)控溫除水裝置3中的氣體體積達(dá)到該裝置的容積限制時(shí)，能夠自動(dòng)觸動(dòng)電磁閥602打開(kāi)，使得控溫除水裝置3中的干燥氣輸送至甲醛富集裝置4中。同理，當(dāng)甲醛富集裝置4中的氣體體積達(dá)到其容積限制時(shí)，能夠自動(dòng)觸動(dòng)電磁閥603打開(kāi)，使得干燥氣輸送至甲醛檢測(cè)裝置5中。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。