ASTM D 6007-14 中文版
Standard Test Method for Determining Formaldehyde Concentration in air from Wood Products Using a Small Scale Chamber
1. 测试目的与适用范围:
桂花的古诗本标准用于测试木制品在空气中的甲醛释放量。适用于人造木制板及其制品。
2. 测试原理:
将已知表面积的样品,放置在温度、相对湿度、空气流速和交换率控制在规定值的气候箱中。样品释放出的甲醛与气候箱内空气混合在一起。定期采集箱内的气体,并使其通过吸收瓶。定期采样直到气候箱内甲醛浓度达到稳定状态。通过计算吸收瓶水中的甲醛浓度及采集的空气体积,而计算出气候箱内的甲醛浓度。
3. 设备、材料和试剂
3.1 气候箱
3.1.1 1 m3 测试舱
测试舱内部容积为 1 m3,密闭性好。
3.2.1 空气采样系统
包括:取样管:聚四氟乙烯(PTFE)管;
吸收瓶,作收集和测定甲醛含量用;
气体流量阀;
气体抽样泵;
气体流量计(转子流量计),1 L/min;
线路过滤器(含干燥剂),用于干燥通过转子流量计的气体;
滴定管,250 mL 或 500 mL ,用于校正转子流量计;
等。
3.2 化学分析所需的设备
3.2.1 可见分光光度计
3.2.2 恒温水浴锅
3.2.3 玻璃器皿
150 mL 烧杯;
容量瓶:1000 mL,100 mL,10 mL;
移液管:5 mL,10 mL,50 mL,4 mL,2 mL;
具塞比色管,10 mL;
滴定管,25 mL。
3.2.4 感量 0.001 g 的分析天平
3.2.5 pH 计。
3.3 化学试剂及配制
3.3.1 变色酸
称取 0.10 g 变色酸(4,5-二羟基-2,7-萘二磺酸钠)并稀释到 10 mL。
3.3.2 分析纯浓硫酸,硝酸盐含量需小于 10 ppm;
3.3.3 pH = 9.0 的缓冲液;
3.3.4 0.100 mol/L 盐酸标准溶液;
3.3.5 1.0 mol/L 亚硫酸钠溶液;
称取 12.67 g 无水亚硫酸钠(99.5%),以蒸馏水稀释到 100 mL 容量瓶中,定容至刻度。
3.3.6 1% NaHSO3溶液:称取 1 g 亚硫酸氢钠(分析纯)定容至 100 mL 容量瓶中;
3.3.7 甲醛溶液,浓度37%;
3.3.8 温和液体肥皂。
3.4 气候箱容积 volume of the chamber
无负荷时箱内的总容积,m3。
3.5 承载率,L(L = A/V) loading factor
试样总表面积(不包含边缘面积)与气候箱容积之比,m2/m3。
3.6 空气置换率, N(N = Q/V) air exchange rate
每小时通过气候箱的空气体积与气候箱容积之比,h-1(ACH)。
3.7 空气流速, air velocity
气候箱中试样表面附近的空气流速
3.8 平衡浓度,Ceq,equilibrium concentration
当Q为零时所测的甲醛浓度,ppm。
3.9补充气流量,Q,make-up air flow
每小时通过气候箱的空气体积,m3/h。
3.10 传质系数, K,mass transfer coefficient
用于衡量人造板表面的渗透性,用下式:
3.11 N/L = Q/A
通过气候箱的气流量与样品表面积的比值,m/h。
3.12 稳定浓度,Cs,steady state concentration
在气候箱设定好的条件下,甲醛释放浓度不再随时间而变化时所对应的状态浓度,ppm。
4.试样准备
4.1 对于样品两面释放特性相同的样品,若试样边缘暴露面积大于试样 5 % 表面积,边缘用铝胶带密封。应根据样品类型和 Q /A 比值(空气流量与表面积之比)决定试样尺寸,如下表1所示:
表1 Q/A 比,(±2%)
L(m2/m3) | N/L or Q/A (m/h) | 空气流量 (L/h) | 产品类型 |
0.95 | 0.526 | 499.7 | 硬木胶合墙板 |
0.43 | 1.173 | 504.4 | 刨花板、工业刨花板、工业硬木胶合板 |
0.26 | 新四季海棠1.905 | 495.3 | 中密度纤维板 |
0.13 | 3.846 | 500.0 | 描写庐山的诗句空心刨花板(门芯板) |
| | | |
若样品每一表面的释放特征互相有明显差异时,如,墙板、地板等一些单面暴露在空气中的人造板制品,应将试样双面靠在一起进行测试。
4.2 试样处理
测试试样切割好后应放入聚乙烯袋(厚度至少为 0.15 mm)中存放。如果试样不是刚生产出来的(如已使用过等),应在测试报告中详细描述测试样品的生产与使用时间。
4.3 试样存放
试样每片应分开放置,两样板间距离至少为 0.15 m,从而使空气可自由流通于试样表面。存放期为 2 h ± 15 min,温度为(24 ± 3)℃,相对湿度为(50 ± 5)%。在存放期间,试样存放处 30 cm 范围内甲醛浓度需低于 0.1 ppm。
5. 测试程序
5.1 甲醛采集
5.1.1 开机运行气候箱,以降低甲醛背景浓度至小于 0.02 ppm 为止。除去测试舱内部的水
或可能吸收甲醛的溶剂。若甲醛背景浓度大于 0.02 ppm,则用水或适量溶剂清洗气候箱内表面。
5.1.2 将样板放入测试舱内的样品架上,使样板表面与气流平行,并使舱内空气能流通于样板任一表面。
5.1.3 使气候箱保持(25 ± 1)℃,(50 ± 4)%运行,设置空气流量至规定的 Q/A 值。
5.1.4 当甲醛释放达稳定状态后,结束测试。以下式计算释放时间:
t— 到达稳定释放状态前任一时间;
Ct— t 时间时浓度;
Cs— 甲醛稳定释放时浓度;
A— 试样表面积,m2;
V— 测试舱体积,m3;
K— 传质系数,m/h;
-ln— 负对数。
5.1.5 甲醛采集
采样前,将气候箱与泵相连通,不连接吸收瓶,排气 1 min。将吸收瓶连接(一个)到收集装置上。在吸收瓶中加入 20 mL 1% NaHSO3 溶液,在采样吸收瓶与转子流量间放置一个过滤器,控制转子流量计速率以(1 ± 0.05)L/min,定期从气候箱内采气 30 min(精度控制在 5 秒内)。样品放入气候箱内四天后开始采样,每天一次,共测试三天。采气持续至甲醛释放达稳定状态为止。
5.2 甲醛分析
5.2.1 校准曲线绘制
5.2.1.1 1.0 mg/mL 标准溶液配制
(1)标准溶液 A
取 2.70 mL 37% 甲醛溶液至 1 L 容量瓶中,以蒸馏水稀释至刻度。可放置至少一个月。
以 pH = 9.0的缓冲液校正 pH 计。并测定配制好的甲醛溶液 pH 值。
纠结的心情说说分别移取两份 50 mL 上述甲醛溶液至两个 150 mL 烧杯中,各加入 20 mL 1.0 mol/L 亚硫酸钠溶液(亚硫酸钠溶液加入前,应将亚硫酸钠溶液调 pH 至 9.5)。
将混合后的溶液放在电磁搅拌器上搅拌,并将pH计的感应探头浸没在液面以下之后,小心以 0.100 mol/L HCl 滴定甲醛溶液,间歇地记录 HCl 所消耗的体积与对应的 pH 值,然后以 HCl 所消耗的体积与对应的 pH 值作图。
甲醛溶液浓度以下式计算:
CA=
其中,V— 消耗0.100 mol/L HCl体积,mL;
N— HCl 溶液实际标定浓度。
(2)标准溶液 B
取标准溶液 A 1 吃鸡蛋拉肚子mL,1 g 亚硫酸氢钠(NaHSO3)到 100 mL 容量瓶中,用蒸馏水定容。此溶液可放置至少一个星期。
5.2.1.2 标准曲线绘制
分别移取0 mL,0.10 mL,0.30 mL,0.50 mL,0.70 mL,1.00 mL 甲醛标准溶液B至比色管中,各以1% NaHSO3 溶液补至总体积为 4 mL。分别加入 0.1 mL 1% 变色酸。用移液管缓慢加入 6.0 mL 硫酸到每支比色管中。并确保充分摇匀混合。若没有出现分层,则表明混合充分。在混合过程中会发热并产生压力,所以应小心松动塞子以释放压力,以防温度及压力骤然升高炸裂比色管。若吸光度读数超过常规值 1.0 或在 2 小时内进行分光光度测试分析,则将比色管放至 95℃ 或将其放进沸水浴中煮沸( 15 ± 2)分钟,以保证反应完全。然后将比色管静置冷却至室温。必须待溶液澄清后方可读取吸光度读数。
注:实验操作员应做好防护措施,进行此操作时在通风橱里进行,并带好橡胶手套、实验服、防护镜、全面面罩。
以蒸馏水校准分光光度计,然后在 580 nm 处测定试剂空白的吸光值。若试剂空白吸光值相对蒸馏水的吸光度值高于 0.040(用 12 mm 比色皿)或 0.030 (10 mm 比色皿),说明试剂被污染或试剂等配制不当。应重做整个标准曲线绘制过程。
在 580 nm 处测定吸光值,以吸光度值为纵坐标,以标准甲醛溶液里所含甲醛的质量为横坐标,并绘制标准曲线。计算曲线方程。
5.2.2 吸收液定量分析
用移液管取 4mL 收集溶液倒入比色管中,加入4 mL 1% NaHSO3 溶液、0.1 mL 1% 变色酸,缓慢加入 6.0 mL 硫酸。用移液管取 4 mL 蒸馏水到比色管中,做空白对照用。操作同 5.2.1.2。
5.2.3 吸收液甲醛浓度计算
5.2.3.1 按下式将采样体积换算成标准状态下体积:
式中,Vs七星瓢虫介绍— 标准状态下(101kPa,298K)采样体积,L;
V— 采样体积,L;
大班科学领域教案P— 大气压,kPa;
T— 采集到的空气样品温度,℃。
5.2.3.2 甲醛释放浓度
吴五行属什么
Ct = Ca × Fa
Ct— 试样中甲醛总含量,μg;
Ca— 采集到的甲醛量,μg;
Fa— 稀释因子;吸收液总体积(mL)与测试用吸收液体积(mL)之比。
按下式校正气候箱中释放的甲醛浓度
式中,Cs— 甲醛浓度,ppm;
24.47— 在标准状态下 1 μmol 甲醛分子的体积,μL;
30.03— 甲醛分子量。
计算甲醛浓度到 0.01 ppm。
限量值:根据美国《复合木制品甲醛标准法案》
胶合板:≤ 0.05 ppm;
刨花板:≤ 0.09 ppm;
中密度纤维板:≤ 0.11 ppm;
薄中密度纤维板:≤ 0.13 ppm。