穿孔萃取儀
m188475穿孔萃取儀,包括四個部分。
1,1000mL具標準磨口的圓底燒瓶用以加熱試件與溶劑進行液-固萃取。
2,萃取管,具有邊管(包以石棉繩)與小虹吸管,中間放置穿孔器進行液-液穿孔萃取。
3,冷凝管,通過一個大小接頭與萃取管聯接,可促成甲醛-甲苯氣體冷卻液化與回流。
4,液封裝置是防止甲醛氣體逸出的及虹吸裝置,包括90°彎頭,小直管防虹吸球與三角燒瓶
其他配套儀器
套式恆溫器,宜於加熱1000mL圓底燒瓶,功率300W,可調溫度範圍為50-200℃。
電熱鼓風箱,控溫器靈敏度±1℃,最高溫度為300℃。
玻璃器皿
1碘價瓶,500mL,4-10隻。
2單標線移液管,25,50,100 mL各4支。
3棕色酸式滴定管,50 mL,2支。
4棕色酸式滴定管,50 mL,2支。
5量筒,10,20,100,250,1000 mL各4支。
6乾燥器,直徑為20-24cm,2隻。
7表面皿,直徑為12-15 cm,10片。
8容量瓶,1000,2000 mL各6隻。
9棕色容量瓶,1000 mL,4隻。
m188475穿孔萃取儀
1主題內容與適用範圍
本標準規定了中密度纖維板中甲醛釋放量的測定方法。
本標準適用於室內用中密度纖維板。
m188475引用標準GB 11718.3中密度纖維板,中西公司
試件的製備
引用標準GB 11718.3中密度纖維板
1碘價瓶,500mL,4-10隻。
2單標線移液管,25,50,100 mL各4支。
3棕色酸式滴定管,50 mL,2支。
4棕色酸式滴定管,50 mL,2支。
5量筒,10,20,100,250,1000 mL各4支。
6乾燥器,直徑為20-24cm,2隻。
7表面皿,直徑為12-15 cm,10片。
8容量瓶,1000,2000 mL各6隻。
9棕色容量瓶,1000 mL,4隻。
甲醛釋放量實驗箱參照標準與技術參數
甲醛釋放量實驗箱參照標準
GB18580—2001 《人造板及其製品中甲醛釋放量》
GB18584-2001 《室內裝飾裝修材料木家具中有害物質限量》
GB18587—2001 《室內裝飾裝修材料地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑有害物質釋放限量》
ASTM D6007—02《小尺度環境箱測定木製品釋放氣體中甲醛濃度的標準測試方法》
ENV717—1 《人造板甲醛釋放量測量環境箱法》
EN13419-1 《建築產品VOCs釋放量的測定第一部分釋放測試環境箱的方法》
HJ 571-2010 《環境標誌產品技術要求 人造板及其製品》
HJ 566-2010 《環境標誌產品技術要求 木製玩具》
HJ/T 400-2007 《車內揮發性有機物和醛酮類物質採樣測定方法》
甲醛釋放量實驗箱技術參數
項 目 | 技 術 指 標 |
溫度 | 調節範圍:(15~40)℃ 調節精度:±0.5℃ |
相對濕度 | 調節範圍:(40~70)%RH. 調節精度:±3%R.H. |
空氣置換率 | 調節範圍:0.2m3~2m3/h(換氣率0.2~2次/小時) 調節精度:通風量±1% |
表面風速 | 空氣水平速率保持在(0.1~0.3)m/s,精度≤0.05m/s |
測試艙尺寸 | (1±0.02)m3 測試艙採用SUS304鏡面不鏽鋼板整體焊接。焊接處及周圍拋光、無變形,所有的邊、角均製成一定弧度。可用水洗清潔,無橡膠類和膠粘劑等對檢測有干擾的材料,密封材料和其它與測試艙內空氣接觸的器件,不吸附有機物和甲醛。測試艙內無結露及水珠凝聚。 |
壓力 | 10±5Pa |
密封性 | 靜態泄漏率:1KPa相對壓強下,泄漏率≤1× m3/min |
保溫箱體 | 聚氨脂保溫板厚120mm,外壁為鋼板,白色噴塗;內壁:304不鏽鋼板 |
本底濃度 | 氣體中的微粒濃度要求:直徑大於0.5um的微粒數濃度<100個/m3。 甲醛本底濃度<0.006mg/m3 , TVOC本底濃度<0.02mg/m³。單項VOC本底濃度<0.002mg/m3 |
清潔氣體供應系統 | 1、壓縮空氣:氣量:2 m3/h; 2、乾燥機:處理最大風量:2m3/h; 3、高效微粒過濾器:處理最大風量:2m3/h,處理後,氣體中的污染物濃度要求:直徑大於0.5um的微粒濃度<100個/ m3。 4、高錳酸鉀化學過濾/活性炭過濾器 :處理最大風量:2 m3/h,處理後,氣體中的污染物濃度要求:TVOC濃度<0.02mg/m3,任何一種VOC<0.002mg/m3,直徑大於0.5um的微粒濃度<100個/m3,甲醛含量<0.006mg/m3。 |
方法原理
m188475中西穿孔法測定中密度纖維板釋出甲醛 基於下面二個步驟:
第一步穿孔萃取――把游離甲醛從板材中全部分離出來,亦分為兩個過程。首先將溶劑甲苯 與試件共熱,通過液-固萃取使用另一溶劑水進行液-液萃取,把甲醛轉溶於水中。
第二步將溶有甲醛的水溶液用碘量法加以定量。
在氫氧化鈉溶液中,甲醛能和碘氧化成甲酸,進一步再生成甲酸鈉,而過量的碘生成碘酸鈉和碘化鈉,在酸性溶液中又還原成碘,這過量的碘則用硫代硫酸鈉回滴,反應如下:
I2+NaOH=NaIO+NaI+H2O
CH2O+NaIO+NaOH=HCOONa+NaI+H2O
NaIO+NaI+H2SO4=Na2SO4+I2+H2O
I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6
4設備儀器
4.1穿孔萃取儀,包括四個部分。
4.1.11000mL具標準磨口的圓底燒瓶用以加熱試件與溶劑進行液-固萃取。
4.1.2萃取管,具有邊管(包以石棉繩)與小虹吸管,中間放置穿孔器進行液-液穿孔萃取。
4.1.3冷凝管,通過一個大小接頭與萃取管聯接,可促成甲醛-甲苯氣體冷卻液化與回流。
4.1.4液封裝置是防止甲醛氣體逸出的及虹吸裝置,包括90 °彎頭,小直管防虹吸球與三角燒瓶。
4.2套式恆溫器,宜於加熱1000mL圓底燒瓶,功率300W,可調溫度範圍為50-200 ℃。
4.3電熱鼓風箱,控溫器靈敏度± 1 ℃,最高溫度為300 ℃。
4.4玻璃器皿
4.4.1碘價瓶,500mL,4-10隻。
4.4.2單標線移液管,25,50,100 mL各4支。
4.4.3棕色酸式滴定管,50 mL,2支。
4.4.4棕色酸式滴定管,50 mL,2支。
4.4.5量筒,10,20,100,250,1000 mL各4支。
4.4.6乾燥器,直徑為20-24cm ,2隻。
4.4.7表面皿,直徑為12-15 cm ,10片。
4.4.8容量瓶,1000,2000 mL各6隻。
4.4.9棕色容量瓶,1000 mL,4隻。
4.4.10燒杯,100,200,500,1000 mL各6隻。
4.4.11棕色細口瓶,1000 mL,4隻。
4.4.12滴瓶,125 mL,4隻。
4.4.13玻璃研缽,直徑10-12 cm ,1隻。
4.5小口塑膠瓶,500,1000 mL各4隻。
5取樣和試件
5.1試樣的取樣和切割按GB11718.3的規定進行。
5.2試件準備,必須謹防游離甲醛的散失。板材中的游離甲醛逸出從切割過的側面要比壓實的兩個平面容易,所以二個試樣中試件的製取均須將每個試樣沿周邊割去50mm後,再分別切割20mmx 20mm的試件330,並立刻放在密封的容器中,其放置的時間一般不超過兩小時,否則應重新製取,此外切割時要防止焦邊,避免導致甲酸的揮發。在330g左右的試件切割時要防止焦邊,避免導致甲酸的揮發。在330g的試件中220g作測定甲醛的萃取和定量的平行試驗,餘下的110g供測定含水率用。
6方法
6.1儀器校驗
先將儀器安裝好,並固定在鐵座上,燒瓶加熱可用套式恆器加熱。將500ml甲苯加入1000ml具標準磨口的圓底燒瓶中,另將100ml甲苯及1000ml蒸餾水加入萃取管內,然後開始蒸餾。調節加熱器使回流速度保持為每分鐘30ml,回流時萃取管中液體溫度不得超過40 ℃,若溫度超過40 ℃,必須採取降溫措施以保證甲醛在水中溶解。
6.2試劑
6.2.1甲苯(C7H8),分析純。
6.2.2碘化鉀(KI),分析純。
6.2.3重鉻酸鉀(K2Cr2O7),優級純。
6.2.4硫代硫酸鈉(Na2S2O3 · 5H2O),分析純。
6.2.5碘化汞(HgI2),分析純。
6.2.6無水碳酸鈉(Na2CO3),分析純。
6.2.7硫酸(H2SO4),ρ = 1.84g /ml,分析純。
6.2.8鹽酸(HCL),ρ = 1.19g /ml,分析純。
6.2.9氫氧化鈉(NaOH),分板純。
6.2.10碘(I2),分析純。
6.2.11可溶性澱粉,分析純。
6.3溶液配製
6.3.1硫酸(1:1),量取1體積硫酸在攪拌下緩緩倒入1體積蒸餾水中,攪勻,冷卻後放置在細口瓶中。
6.3.2氫氧化鈉(1mol/L),稱取40g氫氧化鈉溶於600ml新煮沸而冷卻的蒸餾水中,待全部溶解後轉至1000mL量筒中,用上述蒸餾水稀釋至刻度,儲於小口塑膠瓶中。
6.3.3澱粉指示劑(0.5%),稱取1g可溶性澱粉,加10ml蒸餾水中,攪拌下注入200ml沸水中,再微沸2分鐘,放置待用(此試劑使用前配製)。
6.3.4硫代硫酸Cra2S3O3,0.1mol/L鈉標準溶液。
6.3.4 .1配製,在感量0.1g的天平上稱取26g硫代硫酸鈉於500ml燒杯中,加入新煮沸並已冷卻的蒸餾水至完全溶解後,加入0.05g碳酸鈉(防止分解)及0.01g碘化汞(防止發霉),然後再用新煮沸過並已冷卻的蒸餾水稀釋成1L,盛於棕色細口瓶中,搖勻,靜置8-10天再進行標定。
6.3.4 .2標定,精確稱取120 ℃下烘至恆重的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)0.15g置於500mL碘價瓶中,加25mL蒸餾水,搖動使之溶解,再加2g碘化鉀及5mL鹽酸(HCL),立即塞上瓶塞,液封瓶口,搖勻於暗處放置10分鐘,加蒸餾水150mL,用待標定的硫代酸鈉滴定到呈草綠色,加入澱粉指示劑3mL,繼續滴定至突變為亮綠色為止,記下硫代硫酸鈉的用量為V。
6.3.4 .3硫代硫酸鈉標準溶液的濃度(mol/L),由下列公式計算:
CNa2S2O3=G/(v/1000*49.04)=G/V*0.04904
式中:Cra2S2O3--硫代硫酸鈉之物質的量濃度,即mol/L濃度;
V ――硫代硫酸鈉滴定耗用量,mL;
G ――重鉻酸鉀重量,g;
49.04 ――重鉻酸鉀(1/6 K2Cr2O7)摩爾質量。
6.3.5硫代硫酸鈉CNa2S2O3,0.01 mol/L標準溶液。
6.3.5 .1配製,用已知摩爾質量的硫代硫酸鈉標準溶液按公式CV=C淡V淡計算出需用多少體積的0.1mol/L硫代硫酸鈉標準溶液去稀釋(保留小數點後二位),然後即從滴定管中精確放出計算所需的體積0.1mol/L硫代硫酸鈉標準溶液(精確至0.01mL),於1L容量瓶中,加水稀釋到刻度,搖勻。
6.3.6碘C1/2I2,0.1mol/L標準溶液。
6.3.6 .1配製,在感量0.1的天平上稱取碘13及碘化鉀30,同置於洗淨的玻璃研缽內,加少量蒸餾水磨至碘完全溶解,也可以將碘化鉀溶於少量蒸餾水中,然後在不斷攪拌下加入碘,使其完全溶解後轉移入1L的棕色容量瓶中,用蒸餾水稀釋到刻度,搖勻,儲存於暗處。
6.3.7碘C1/2I2,0.1mol/L標準溶液。
6.3.7 .1配製,用移液管吸取0.1mol/L碘溶液100mL於1L棕色容量瓶中加水稀釋至刻度,搖勻,儲存於暗處。
6.3.7 .2標定,此溶液不作預先標定,使用時藉助與試液同時進行的空白試驗以硫代硫酸鈉0.1mol/L標準溶液標定之。
6.4操作
6.4.1萃取操作
關上萃取管底部的活塞,加入1L蒸餾水,同時加100mL蒸餾水於有液封裝置的三角燒瓶中。倒600mL甲苯於圓底燒瓶中,並加入105-110g的試件精確至0.01g(M0),安裝妥當,保證每個接口緊密而不漏氣,可塗上凡士林或"活塞油脂",開好冷卻水即行加熱,使甲苯沸騰開始回流,記下第一滴甲苯冷卻下來的準確時間,繼續回流2h。在此期間保持每分鐘30mL恆定回流速度,這樣,一可以防止液封三角燒瓶中的水,虹吸回到萃取管中,二可以使穿孔器中的甲苯液柱保持一定的高度,使冷凝下來的帶有甲醇的甲苯從孔器的底部穿孔而出並溶於水中。甲苯因比重小於1,浮到水面之上並通過萃取管的小虹吸管而返回到燒瓶中繼續其液-固萃取到2為止。
在整個加熱萃取過程中,均須有專有看管以免以生意外事故。
在萃取結束時,移開加熱器,讓儀器迅速冷卻,此時三角燒瓶中的液封水會通過冷凝管回到萃取管中,起到了洗滌儀器上半部的作用。
萃取管的水面不能超過圖1所示的最高水位線,以免甲醇吸收水溶液通過小虹吸管進入燒瓶。為了防止上述現象,可將萃取管中吸收液轉移一部分入2000mL容量瓶,再向錐形瓶加入200mL蒸餾水,直到此系統中壓力達到平衡。
開啟萃取管部的活塞,將甲醇吸收液全部轉到2000mL容量瓶中,再加兩份200mL蒸餾水到三角燒瓶中,並讓它虹吸回流到萃取管中,合併轉移到2000mL容量瓶中。
將容量瓶用蒸餾水稀釋到刻度,若有少量甲苯混入,可用漏管吸除後再定容、搖勻、待定量。
在萃取過程中若有漏氣或停電間斷,此項試驗須重新進行。
試驗用過的甲苯屬易燃品應妥善處理,有條件的話亦可重蒸脫水而使用。
6.4.2甲醛定量操作
從2000mL容量瓶中,準確收取100mL萃取液V2於500mL碘量瓶中,從滴定管中精確加入0.01mL碘標準液50mL,立刻倒入1mo1/L氫氧化鈉流液20L,加塞液封搖勻,靜置暗處15分鐘,取出加1:1硫酸10mL,即以0.01mol/L硫代硫酸鈉滴定到棕色褪盡至淡黃色,加0.5%澱粉指示劑1mL,繼續滴定到溶液變成無色為止。記錄0.01mol/L硫代硫酸鈉標準液的用量為V1。與此同時量取100mL蒸餾水代替試液於碘價瓶中用同樣方法進行空白試驗,並記錄0.01/L硫代硫酸鈉標準的用量為V0,每種吸收液須滴定二次,平等結果所用的0.01/L硫代硫酸鈉標準液的量,相差不得超過0.25mL,否則需要新吸樣滴定。
若板材中甲醛釋放量高,則滴定時吸取的萃取樣液可以減半,但須加蒸餾水補充到100mL進行滴定。
6.5含水率測定
在測定甲醛釋放量的同時必須將餘下試件進行測定其含水率。在感量0.01g的天平上稱取50g試件二份。按照GB11718.5的規定放入103 ± 2 ℃的恆溫箱中烘至恆重。但化學檢測中的恆重系指試件烘乾6h,取出,冷卻,稱重,繼續烘乾,然後每隔2h的兩次稱重所得重量差數不超過0.05%,精確到0.025g,這和物理測定中略有不同。
7結果的計算
7.1
測定甲醛釋放量的試件的乾重按式(1)計算,精確至0.1g。
M1= 100M 0/(100+m) ……………………………………… (1)
M1 ――測定甲醛釋放量的試件乾重,g;
M0 ――測定甲醛釋放量時稱取的試件原重,g;
m ――系指20mmx 20mm試件所測得的含水率測定值。
7.2甲醛釋放量Ei按式(2)計算,精確到0.1mg。
Ei=(V0-V1)/1000xcx15x1000x100/M1xV2/2000
= (V0-V1)xcx3x106 /M1xV2 ………………………… (2)
式中:Ei ――每100試樣釋放甲醛的毫克數,mg/ 100g;
M1 ――測定甲醛釋放量的試件乾重,;
V2 ――滴定時取用甲醛萃取液的體積,;
V1 ――滴定試液所耗用的硫代硫酸鈉標準溶液的量,mL;
V0 ――滴定空白液所耗用的硫代硫酸鈉標準溶液的量,mL;
c ――硫代硫酸鈉標準的濃度,moL/L;
15 ――甲醛(1/2CH2O)摩爾質量,g/mL。
7.3每張板的甲醛釋放量(E),其平行試驗的處理為二個試樣測試結果的算術平均值。
附加說明:
本標準由中華人民共和國林業部提出。