胺类甲醛清除剂的甲醛净化效果研究
方瑞娜;姚新鼎;崔鹏
玫瑰简笔画【摘 要】选取硫酸铵、二乙醇胺、二正丙胺和二乙烯三胺为固定剂,探讨了各溶液的pH值、浓度和清除时间对甲醛清除率的影响.结果表明:在pH值等于11、物质的量浓度为0.1 mol/L时,甲醛的清除率最大;反应开始18 h后,甲醛的清除率基本达到稳定.硫酸铵与有机胺的复配实验表明,将硫酸铵分别与二乙醇胺、二正丙胺、二乙烯三胺按照1:2.5、1:3、1:2.5的比例复配,可以制备出性能更为优异的胺类甲醛清除剂.
护照英语
【期刊名称】cbm是什么单位《黄河水利职业技术学院学报》
【年(卷),期】2018(030)001
【总页数】4页(P51-54)
【关键词】甲醛清除剂;净化效果;硫酸铵;复配比例;二乙醇胺;二正丙胺;二乙烯三胺
【作 者】方瑞娜;姚新鼎;崔鹏
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【作者单位】黄河水利职业技术学院环化系,河南 开封475004;黄河水利职业技术学院环化系,河南 开封475004;黄河水利职业技术学院环化系,河南 开封475004
【正文语种】中 文
【中图分类】TG502吃螃蟹作文
0 引言
甲醛作为室内空气的主要污染物之一，严重危害人体的健康［1］。它不仅使人体出现咳嗽、头晕、头疼等呼吸及神经系统症状，还能危害肝脏，甚至影响人体的内分泌系统［2］。在低浓度甲醛下，人体的过敏性哮喘发病率增大，妇女的不孕率和自发性流产率显著增加［3～4］。研究发现，长期接触甲醛的人员，其平衡功能、灵敏度、记忆力及协调力等均会出现不同程度的下降［5］。因此，室内甲醛污染问题引起了社会各界的普遍关注。
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目前，室内甲醛的清除方法主要有物理吸附技术、光触媒法、自然通风法和植物吸收法［6～8］。这些方法均存在一定的局限性。物理吸附法作用时间长、效率低，且成本较高，吸
附后的载体可能会产生二次污染。光触媒法去除率较高，且可以彻底分解甲醛和其他空气污染物，但是需要特殊的光源。自然通风法只适用于通风条件好且污染较轻的场所，且物业成本相当高。植物吸收法成本低，但效率也低，对于室内甲醛污染的清除来说，可谓杯水车薪［9］。本文试以甲醛的挥发性为切入点，以通过化学结合法降低甲醛的挥发性为研究思路，选择硫酸铵、二乙醇胺、二正丙胺和二乙烯三胺为固定剂，结合相关复配实验，研究了其对甲醛的净化效果。
1 实验部分
1.1 实验试剂与仪器
实验所用试剂主要有:硫酸铵（天津致远化学试剂有限公司生产）、二乙醇胺（东莞市乔科化学有限公司生产）、二正丙胺（上海瀚思化工有限公司生产）、二乙烯三胺（山东省金宇化工有限责任公司生产）、碘（青岛拓海碘制品有限公司生产）、碘化钾（天津科密欧试剂有限公司生产）、可溶性淀粉（天津科密欧试剂有限公司生产）、重铬酸钾（天津市永大化学试剂有限公司生产）、硫代硫酸钠（天津科密欧试剂有限公司生产）、浓盐酸（开封市芳晶化学试剂有限公司生产）、浓硫酸（开封市芳晶化学试剂有限公司生产）、
氢氧化钠（天津市凯通化学试剂有限公司生产）、乙酰丙酮（天津科密欧试剂有限公司生产）。所用试剂均为分析纯。实验用的多层胶合板从建材市场购买。所用实验仪器如表1所示。
1.2 实验原理
甲醛羰基中的π键极化后，使得氧原子带部分负电荷，碳原子带部分正电荷。在反应中，分子中的碳氧双键很容易被氨及氨的衍生物进攻，并发生亲核反应，生成一种常温下稳定的化合物，进而将甲醛固定。
无机铵盐（NH4+）与甲醛在水溶液中的反应方程式如式（1）所示。
有机伯胺的氮原子上有两个氢原子，结合过于牢固，不易参与反应。而叔胺中的氮原子上没有氢原子，无法参与反应。因此，本研究选取有机仲胺吸收甲醛。
表1 实验仪器Tab.1 Experiment equipment仪器名称型号生产商分析天平TA2004N上海精密科学仪器有限公司电热恒温水浴锅HH-4河南智诚科技发展有限公司紫外分光光度计TV-1810北京普析通用仪器有限责任公司气体转子流量计LZB-3WB常州双环金属制品有限公司
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有机仲胺（R）2NH与甲醛在水溶液中的反应方程式如式（2）所示。
1.3 实验方法
1.3.1 实验装置
实验装置如图1所示。
辛勤耕耘图1 实验装置图Fig.1 Experimental device
1.3.2 实验步骤
（1）将8个规格为30 mm×20 mm×10 mm的人造板材在物质的量浓度为0.1 mol/L的甲醛溶液中浸泡1 h，取出后，将其放置在干燥器中干燥4 h。（2）将一定量的胺类甲醛固定剂均匀涂抹于4个已用甲醛处理过的人造板材表面，在另外4个人造板材表面涂以相同量的蒸馏水，做空白对照。（3）将8个板材再次放置在干燥器中干燥2 h。（4）分别将涂有甲醛固定剂的人造板材和空白对照板材放置于两套试验箱中，在相同的空气流量下，测定吸收管
中甲醛的含量，计算甲醛的吸收率。（5）通过结果对比，确定甲醛固定剂的甲醛吸收效果［10］。
1.4 检测方法
根据国家环境保护标准——水质甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法（HJ601-2011），采取乙酰丙酮分光光度法测定溶液中的甲醛，按照分析方法，绘制甲醛浓度标准曲线，具体绘制步骤为:
1）样品的检测。（1）吸取适量试样（甲醛含量在80μg以内，体积不超25 ml）于25 ml具塞刻度管中，用水稀释至标线。（2）加入2.5 ml乙酰丙酮溶液，摇匀，再置于45～60℃的水浴中加热30 min，然后取出冷却。（3）以水为参比，用10 mm比色皿在波长414nm处测定吸光度，减去空白实验（以25ml水代替试样进行平行测定）所得的吸光度，从标准曲线上即可查出试样中甲醛的含量。
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2）标准曲线的绘制。取6支具塞比色管，分别加入0.00 ml、0.50 ml、1.00 ml、3.00 ml、5.00 ml、8.00 ml甲醛标准溶液，加水稀释至25 ml。按上述步骤显色，并进行分光光度测
定，在去除空白实验的吸光度后，以吸光度和对应的甲醛含量绘制校准曲线，得到如式（3）所示的回归方程。
按照式（4）计算甲醛的清除率。
式中:A1为空白试验中的甲醛浓度；A2为清除甲醛反应后的甲醛浓度。
2 结果与讨论
2.1 不同胺类固定剂的固定效果研究
分别用物质的量浓度为0.1 mol/L的硫酸铵、二乙醇胺、二正丙胺和二乙烯三胺溶液按照本文“1.3”部分所述方法进行板材处理，并进行实验。在气泵流量为2 L/h、反应时间为12 h的条件下，测定甲醛的吸收率，结果如表2所示。
表2 胺类甲醛固定剂甲醛清除效果Tab.2 Formaldehyde removal effect of amine formaldehyde fixed agent胺的种类甲醛清除率/%硫酸铵27.6二乙醇胺96.1二正丙胺94.3二乙烯三胺97.4
由表2可知，硫酸铵、二乙醇胺、二正丙胺和二乙烯三胺在水溶液中均可以有效地固定甲醛，但是，硫酸铵的甲醛固定率明显低于有机胺。这可能是因为硫酸铵中的铵根带正电，影响了甲醛的亲核反应。有机胺的固定效果为:二乙烯三胺＞二乙醇胺＞二正丙胺。这主要是因为二乙烯三胺的亲核性能最强，二乙醇胺次之，二正丙胺较弱。
