无动力甲醛检测器的研究

论文摘要

甲醛是一种原生质毒物,毒性较大,具有潜在的致癌性。由于现代建筑和装饰行业中大量使用含有甲醛的建筑和装饰材料,使得甲醛成为室内空气中主要污染物之一,因此对甲醛的检测具有十分重要的意义。传统的检测方法大都需要先在现场采样,再回实验室分析,分析周期长,成本高,步骤繁琐,不能实时地反映室内空气甲醛污染的状况及满足现场大批测点的监测需求。另一方面,目前出现一些新型甲醛检测仪器,此类仪器以进口仪器为主,需要动力、价格昂贵、维护成本高,不适合普通人群使用。本论文基于分子扩散和化学吸收的原理,研制出一种无动力甲醛检测器,其集采样和分析于一身,很好的解决了现有检测方法中存在的问题。通过对无动力气体检测技术进行理论研究,建立了被测气体浓度、扩散时间和变色长度之间关系的数学模型;系统地对与甲醛有特效反应的各显色体系进行考察,确定有机胺盐-指示剂体系作为本检测器的显示剂,并确定其配方;选择了合适的载体和界面改进剂;考察了操作条件对甲醛检测效果的影响,同时对检测器的各项性能进行测试。研究结果表明,无动力甲醛检测器的灵敏度为0.1mg/m（38h检测时间）;检测范围定为0.1～10.0mg/m3;当甲醛浓度大于1.0mg/m3时,相对标准偏差不超过10%;在室内环境中使用,几乎不受干扰。应用其进行现场测试,测定结果同国家标准检测方法相比较,相对误差不超过10%。本论文所研制的无动力甲醛检测器具有无需动力、结构简单、使用方便、准确度高、检测费用低等特点,并且可以实现全天、连续、多点监测,尤其适合普通人群日常检测使用。该产品的研制将会获得较好的经济效益和社会效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 甲醛的理化性质、来源及危害
• 1.1.1 甲醛的理化性质
• 1.1.2 室内甲醛来源
• 1.1.3 甲醛危害
• 1.2 室内空气中甲醛的限量标准
• 1.3 甲醛气体的采集与预处理
• 1.4 室内空气中甲醛的测定方法
• 1.4.1 化学分析法
• 1.4.2 仪器分析法
• 1.4.3 甲醛简易检测方法
• 1.5 本论文研究的意义及主要工作
• 第二章 甲醛气体无动力检测技术理论研究
• 2.1 无动力甲醛检测器的结构模型与工作原理
• 2.1.1 无动力检测器的结构模型
• 2.1.2 无动力检测器的工作原理
• 2.2 甲醛气体无动力检测技术的数学模型与理论研究
• 2.2.1 浓度分布方程
• A0、变色段长度L 与时间t 的关系'>2.2.2 初始浓度C_A0、变色段长度L 与时间t 的关系
• A0、L 与t 之间的关系'>2.2.3 有扩散控制膜时C_A0、L 与t 之间的关系
• e、G_A、L_e 的确定'>2.2.4 参数D_e、G_A、L_e的确定
• 2.2.5 方程的一般形式
• 2.2.6 数学模型的实验证明
• 2.4 甲醛气体无动力检测器测量的浓度值
• 2.4.1 环境空气中的有害气体浓度限值
• 2.4.2 人对空气污染物个体接触量的监测
• 第三章 无动力甲醛检测器的研究
• 3.1 甲醛标准气体的制备及标定
• 3.1.1 甲醛气体的制备
• 3.1.2 甲醛气体的标定（AHMT 国家标准方法）
• 3.2 显示剂及载体的选择与研究
• 3.2.1 AHMT 体系
• 3.2.2 品红－亚硫酸体系
• 3.2.3 有机胺盐－指示剂体系
• 3.3 管径的选择及其它影响因素
• 3.3.1 检测组件的直径与长度选择
• 3.3.2 温度影响
• 3.4 本章小节
• 第四章 无动力甲醛检测器性能研究与应用评价
• 4.1 检测组件的制备及其装配
• 4.1.1 实验材料及仪器
• 4.1.2 检测组件的制备及装配
• 4.2 无动力检测器的标定
• 4.2.1 标定方法
• 4.2.2 标定结果浓度对照标尺
• 4.3 无动力甲醛检测器的性能测试
• 4.3.1 测试环境
• 4.3.2 测试方法
• 4.3.3 测试结果
• 4.4 无动力甲醛检测器的应用评价
• 4.4.1 无动力甲醛检测器的使用方法
• 4.4.2 检测结果与讨论
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要