王琰
摘要:室內揮發(fā)性有機物(VOC)的排放會對人體健康產生很大的危害,隨著人們對室內空氣質量的重視,社會對室內揮發(fā)性有機物的檢測也越來越重視,本文主要就國內外VOC檢測研究方法進行了探討。
關鍵詞:國內外;VOC檢測;方法
引言
近年來,我國不斷完善檢測標準,在標準中,提出了建筑涂料VOC含量檢測方法。不同的材料,采取的檢測方法,存在著差異。從檢測效果來說,合理應用各類檢測方法,能夠獲得不錯的效果,能夠準確檢測VOC。
一、VOC的基本概述
VOC是當前建筑室內常見的污染物之一,是一類具有可揮發(fā)性特性的有機化合物,時常存在于建筑材料和裝修材料之中,如各種木制品及其家具、涂料、油漆、膠粘劑、壁紙、地毯等等,極易造成室內污染,人們長期處在此種污染環(huán)境下,極有可能患上哮喘類或癌癥類疾病。例如,在居室內,若VOC的濃度達到一定參數值,在短時間內,人們會出現惡心、嘔吐、頭痛或乏力等問題,情況嚴重的會發(fā)生昏迷、抽搐等,會對人們的大腦、肝臟、腎臟與神經系統(tǒng)造成致命傷害,很可能致使人的記憶力大幅度減退。鑒于VOC的實際危害性,在國際社會中,各個國家在采購產品時,對VOC的含量要求都不盡相同。通過對VOC危害性的分析,為避免惡性事件的發(fā)生,應重視對VOC的安全檢測與防治,研制更為高效、健康的空氣凈化劑來消滅VOC,以保證人們日常生活環(huán)境的整潔度與安全性。
二、國內外VOC檢測方法
2.1國內檢測方法
2.1.1檢測方法
而今,VOC污染問題日益嚴重,為緩解此現狀,需要配備相應的檢測方法,旨在及時測量出VOC的含量,能快速采取措施予以清除,以降低對人體所造成的危害。在我國,對涂料中VOC含量進行檢測時,常用到的檢測方法為氣相色譜法,其適用于沸點≤250℃的化合物。若所檢測的對象為惰性VOC,也可使用氣相色譜法進行檢測。所謂的“惰性VOC”就是指在生產與加工涂料產品過程中,可適度降低涂料體系黏度或對性能進行改變,但是不會參與到成膜反應之中的可揮發(fā)性的有機化合物。若所選擇的涂料中含有“惰性VOC”,其在成膜過程中,VOC會逐步釋放到空氣環(huán)境內。由于在不飽和聚酯膩子、輻射固化涂料等材料中含有活性稀釋劑,因此,在《室內裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質限量》(GB18581-2009)中,明確指出此標準對不飽和聚酯膩子、輻射固化涂料等是不適用的。
2.1.2操作原理
使用氣相色譜法時,主要是利用帶有FID檢測器直接進樣的氣相色譜法,來對水性涂料中VOC的實際含量進行測定[4]。這就需要先將涂料樣品中的一部分溶解在符合標準的溶劑內,得到溶液。然后,將該溶液注射到色譜儀內進行定量。在此次操作中,將涂有6%腈丙苯基/94%聚二甲基硅氧烷的毛細管柱設定為基本柱,將涂有聚乙二醇的毛細管柱設定為確認柱,將沸點為250℃的己二酸二乙酯(DEA)設定為標記物,能及時對樣品中出現的非VOC與VOC物質予以區(qū)分。處在DEA前出峰位置的物質,屬于VOC,而處在DEA之后出峰的物質則為非VOC。定性主要是根據已知物質處在基本柱上的保留時間來進行確定的,而定量則是根據不同VOC在FID檢測器中的響應因子而確定的。
2.1.3優(yōu)缺點
標準壓力條件下,基于250℃沸點的VOC定義,可使用氣相色譜法,此種方法測定起來科學、精準,操作簡單,且靈活度、檢測精度較高,能滿足VOC檢測的基本要求??梢?,對涂料中惰性VOC含量進行檢測時,氣相色譜法是重要之選。但是此種方法,會使用到氣相色譜儀,此種儀器價格昂貴,操作要求高,這勢必會提高VOC檢測的實際成本。
2.2國外檢測方法
2.2.1檢測方法
相較于國內,國外在涂料VOC檢測上的經驗豐富,且檢測技術相對成熟。由于地區(qū)的不同,每個國家對于VOC的定義、測試方式與具體標準等也是存在差異的。例如,在美國,主要是采用環(huán)保署(EPA)所提出的方法24,也就是使用熱失重法來對VOC含量進行測試,即以ASTMD2369為標準測試法來對涂料之中不揮發(fā)性物質的含量進行測量。氣相色譜法是另一種主要測試方式,即以ASTMD6886為標準測試法來實施檢測工作。通過此項操作,涂料的生產商可及時通過測試所得出的數據來生產涂料,以保證涂料中VOC的含量能滿足美國在涂料VOC限值上的要求。
而在歐盟地區(qū),也使用氣相色譜法(ISO11890-2),主要是針對化合物的相對揮發(fā)性進行測定。同時,環(huán)境測試艙法也是重要的測試方法之一,即ISO16000-6環(huán)境測試艙法,主要測定30d內物體向環(huán)境空氣中所釋放出VOC的含量,要求在規(guī)定的暴露時間內,及時將所采集到的VOC進行熱脫附或熱解析,然后使用氣相色譜儀定量測試物體所釋放到環(huán)境空氣中的VOC含量。另外,使用此種方式,還可對施工涂層中所含有的VOC含量進行檢測。
2.2.2操作原理
對涂料中VOC含量進行檢測,應用熱失重法時,主要是對目標性物質進行加熱,充分利用好物質的揮發(fā)特性,讓物質逐步揮發(fā)與分解,伴隨著溫度的不斷升高來記錄測量物質的重量值。通常情況下,熱失重主要被應用在物理領域,利用熱失重分析儀來進行數據的測定,最終得出熱重曲線,結合失重量值來計算失去物質量。
2.2.3優(yōu)缺點
通過分析,了解到熱失重法具有定量強的特點,測量準確度高,只要溫度發(fā)生變化,物質含量發(fā)生變化,就能精確地檢測到,并獲取相關數據,靈敏度比較高。但是,在實際操作中,若操作不當或不注意,揮發(fā)物分解出來后遇到低溫環(huán)境會再次冷凝,若其冷凝到器皿上,會讓所檢測到的失重數據偏低,若溫度再次升高,冷凝物會進行揮發(fā),進而發(fā)生假失重現象,進而讓TG曲線呈現變形的狀態(tài)。
三、室內VOC的防治技術
如今,建筑材料、裝修材料中含有大量的VOC,如甲醛、苯、甲苯、乙苯、二甲苯等。去除這些有毒、具有揮發(fā)性的有機化合物的最佳方法就是空氣凈化劑。然而,就目前空氣凈化劑的發(fā)展現狀,了解到對空氣凈化劑的檢測力度還不是很大,相關人員的有害物質污染防控意識不強,導致未能高效、精準地對凈化劑進行質量檢測。為了打造更為舒適、健康的生存環(huán)境,必須結合VOC的基本屬性與具體檢測方法,生產更為科學、健康的空氣凈化劑。
伴隨著社會的不斷發(fā)展與進步,諸多創(chuàng)新、高效的空氣凈化技術不斷被研發(fā)出來,以被動式空氣凈化劑為主,充分應用了吸附凈化技術、光催化技術、生物質凈化技術等,此類凈化劑的成本偏低,且凈化效果強。應用空氣凈化劑時,還要具備足夠的安全意識,及時對空氣凈化劑凈化能力和安全性能進行檢測,以JC/T1074-2008和GB18582-2008為重要的參照標準來進行檢測,來確定凈化劑的各項指標是否滿足需求。
結束語
綜上所述,文中首先對建筑涂料VOC 含量檢測標準,做了論述;其次,總結了國內外現行的VOC含量檢測方法;最后,分析了其優(yōu)缺點。
參考文獻:
[1].水中VOC快速高靈敏在線檢測新方法獲國家專利[J].傳感器世界,2017,23(03):45.
[2]張丹,佟玲,袁勛,陳冠益.建筑涂料VOC含量檢測方法研究進展[J].中國涂料,2016,31(01):29-33.