水性涂料水性胶粘剂水性处理剂中游离甲醛和总挥发性有机物.docx

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水性涂料水性胶粘剂水性处理剂中游离甲醛和总挥发性有机物

水性涂料、水性胶粘剂、水性处理剂中游离甲醛和总挥发性有机物(TVOC)含量检测指导书

1适用范围:

适用于水性涂料、水性胶粘剂、水性处理剂中游离甲醛和总挥发性有机物(TVOC)含量的检测。

2引用标准:

2.1《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2001

2.2《色漆和清漆挥发物和不挥发物的测定》GB/T6751-86

2.3《色漆和清漆密度的测定》GB6750-86

2.4《化工产品中水分含量的测定—卡尔·费休法(通用方法)》GB6283-86

2.5《涂料产品的取样》GB/T3186-82

2.6《空气质量甲醛的测定——乙酰丙酮分光光度法》GB/T15516-1995

3检测项目和浓度限量指标:

表1:

检测项目和浓度限量

检测项目及其限量

TVOC(g/L)

游离甲醛(g/kg)

水性涂料

≤200

≤0.1

水性胶粘剂

≤50

≤1

水性处理剂

≤200

≤0.5

4取样

4.1盛样容器和取样器械

盛样容器可选适当大小洁净的内部不涂漆的金属罐、棕色或透明的可密封玻璃瓶。

取样器械应使用不和样品发生化学反应的材料制成,应便于使用和清洗(无深凹的沟槽、尖锐的内角,难以清洗和难以检查其清洁程度的部位),能使样品尽可能混合均匀,并能取出确有代表性的样品。

取样器械有:

1、不锈钢或木制搅棒;

2、机械搅拌器;

3、取样管;

4.2取样数目

根据产品的桶数,按随机取样方法,对同一生产厂生产的相同包装的产品进行取样,取样数应不低于(n/2)1/2(n是交货产品的桶数)。

取样数见表2。

表2:

交货产品的桶数

取样数

2-10

2

11-20

3

21-35

4

36-50

5

51-70

6

71-90

7

91-125

8

126-160

9

161-200

10

4.3待取样产品的初检程序

4.3.1桶的外观检查

记录桶的外观缺陷或可见的损漏,如损漏严重,应予以舍弃。

除去桶外包装及污物,小心地打开桶盖,不要搅动桶内产品。

4.3.2对待测产品的目测初检

4.3.2.1结皮

记录表面是否结皮及结皮的程度,如:

软、硬、厚、薄,如有结皮,则沿容器内壁分离去除,记录除去结皮的难易。

4.3.2.2稠度

记录产品是否假稠、触变或胶凝。

4.3.2.3分层、沉淀及外来异物

检查样品有无分层、沉淀及外来异物,并予记录。

沉淀程度分为:

a.软;

b.硬;

c.干硬:

用调漆刀切割结块时,使内部容易碎裂。

4.4样品混合均匀

4.4.1胶凝或有干硬沉淀不能均匀混合的产品,则不能用来试验。

4.4.2为减少损失,操作应尽快进行。

4.4.3去除结皮

如结皮已分散除尽,应过筛除去结皮。

4.4.4有沉淀的产品

有沉淀的产品,可采用搅拌器械使样品充分混匀。

有硬沉淀的产品也可使用搅拌器。

在无搅拌器或沉淀无法搅起的情况下,可将桶内流动介质倒入一个干净的容器里。

用刮铲从容器底部铲起沉淀,研碎后,再把流动介质分几次倒回原先的桶中,充分混合。

如按此法操作仍不能混合均匀时,则说明沉淀已干硬,不能用来试验,退回收样室。

4.5初检报告内容(初检报告格式见附录A)

1、标志所列的各项内容;

2、外观;

3、结皮及除去的方式及难易;

4、沉淀情况和混合或再混合程序;

5、其它异常情况。

4.6取样步骤

按本标准规定的取样数,选择适宜的取样器,从已初检过的桶内不同部位取相同量的样品,混合均匀后,取两份样品,各为0.2-0.4L,分别装入样品容器中,样品容器应留有约5%的空隙,盖严,并将样品容器外部擦洗干净,密封后立即作好标志,标志应贴在样品的颈部或本体上,应贴牢,并能耐潮湿及样品中的溶剂。

标志内容包括:

1、制造厂名;

2、样品的名称、品种、型号;

3、批号、储存号和桶号等;

4、生产日期和取样日期;

5、交货样品的总数;

6、取样地点和取样者。

注意:

样品容器应予密封,并应按生产厂规定条件贮存和使用。

样品取出后,应尽快检测。

5游离甲醛含量检测

5.1检测原理(采用乙酰丙酮分光光度法)

甲醛气体经水吸收后,在pH=6的乙酸-乙酸铵缓冲溶液中与乙酰丙酮作用,在沸水浴条件下,迅速生成稳定的黄色化合物,在波长412±2nm处测定其吸光度,根据预先绘制好的标准曲线,可计算出甲醛含量。

5.2检测仪器及设备

常用的实验室设备和玻璃器皿。

5.2.1具塞比色管,25mL,具10mL、25mL刻度,经校正。

5.2.2可见光分光光度计:

VIS-723G型,波长范围:

330nm~1100nm。

5.2.3水浴锅,可以保持沸水的温度。

5.2.4移液管:

1.0mL,2.0mL,10mL,25mL。

5.2.5分析天平,感量0.0001g。

5.2.6容量瓶:

100mL,1000mL。

5.2.7棕色容量瓶:

100mL,250mL,1000mL。

5.2.8量筒,100mL。

5.2.9蒸馏瓶,500mL。

5.2.10三角烧瓶,250mL,500mL。

5.2.11碘量瓶,250mL。

5.2.12棕色酸式滴定管,50mL。

5.3试剂及材料(需标明有效期限)

所用试剂凡未指明规格者均为分析纯,实验用水均为不含有机物的蒸馏水。

5.3.1不含有机物的蒸馏水:

加少量高锰酸钾的碱性溶液于水中再行蒸馏即得(整个蒸馏过程中水应始终保持红色,否则应随时补加高锰酸钾)。

5.3.2乙酸铵(NH4CH3COO);

5.3.3冰乙酸(CH3COOH):

ρ=1.055;

5.3.4乙酰丙酮(C5H8O2):

ρ=0.975;

5.3.4.1乙酰丙酮[0.25%(V/V)]溶液

配制:

称25g乙酸铵(5.3.2),加少量水溶解,加3mL冰乙酸(5.3.3)及0.25mL新蒸馏的乙酰丙酮(5.3.4),混匀再加水至100mL,调整PH=6.0,此溶液于2-5℃可稳定一个月。

5.3.5盐酸(HCl)溶液;密度1.19(1+5)。

5.3.6氢氧化钠(30g/100mL)溶液;

配制:

称量30g氢氧化钠,加水溶解,并用水稀释至100mL。

5.3.7碘(I2)

5.3.7.1碘[c(1/2I2)=0.1mol/L]标准溶液

配制:

在感量0.0001g的天平上称量12.7g碘(5.3.7)和40g碘化钾(5.3.8),加水溶解,并用水稀释至1000mL,棕色瓶储存于暗处。

5.3.8碘化钾(KI)

5.3.8.1碘化钾(KI)溶液:

10g/100mL

5.3.9碘酸钾(KIO3)溶液:

c(1/6KIO3)=0.1000mol/L,配制见附录B。

5.3.10淀粉溶液:

1g/100mL,称量1.0g可溶性淀粉,用5 mL水调成糊状后,再加刚煮沸的水100mL,再微沸2min,临用时配制。

5.3.11硫代硫酸钠标准溶液[c(Na2S2O3)=0.1000mol/L]:

配制和标定见《民用建筑工程室内空气污染物浓度检测指导书》附录K。

5.3.12甲醛(HCHO)溶液,含甲醛36%-38%。

5.3.12.1甲醛标准储备液:

取10mL甲醛溶液(5.3.12),放入500mL容量瓶中,加水稀释定容。

5.3.12.2甲醛标准储备液标定(碘量法,原始记录表格式见附录B):

精确量取5.00mL待标定的甲醛标准储备液(5.3.12.1),置于250mL碘量瓶中。

加入30.00mL碘[c(1/2I2)=0.1mol/L]标准溶液(5.3.7.1),立即逐滴地加入30g/100mL氢氧化钠溶液(5.3.6)至颜色褪到淡黄色为止(大约0.7mL)。

放暗处10min,加入(1+5)盐酸溶液(5.3.5)5mL酸化,(空白滴定时需多加2mL),再放暗处10min,加入100mL新煮沸但已冷却的水,用[c(Na2S2O3)=0.1000mol/L]硫代硫酸钠标准溶液(5.3.11)滴定,至溶液呈现淡黄色时,加入新配制的1mL1g/100mL淀粉溶液(5.3.10),继续滴定至恰使蓝色褪去为止,记录所用硫代硫酸钠标准溶液体积(V2,mL)。

同时用水作试剂空白滴定,记录所用硫代硫酸钠标准溶液体积(V1,mL)。

甲醛标准储备液的浓度用下式计算:

c2(mg/mL)=[(V1-V2)×c1×15.0]/5.0

式中c1—硫代硫酸钠标准溶液的准确物质的量浓度,mol/L;

c2—甲醛标准储备液浓度,mg/mL;

V1—滴定试剂空白所用硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;

V2—滴定甲醛标准储备液所用硫代硫酸钠标准溶液体积,mL;

15.0—甲醛(1/2HCHO)摩尔质量;

5.0—所取甲醛标准贮备液的体积,mL。

二人二平行滴定,相互间误差应小于0.05mL,否则重新标定。

5.3.12.3甲醛标准溶液:

用不含有机物的蒸馏水(5.3.1)将甲醛标准储备液(5.3.12.1)稀释成100μg/mL甲醛标准溶液,2-5℃可稳定一周。

5.3.13磷酸(H3PO4)20%(V/V)溶液:

准确吸取20.00mL磷酸于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。

5.4检测步骤

5.4.1标准曲线绘制

准确吸取100μg/mL甲醛标准溶液(5.3.12.3)0、0.5mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL和8.0mL,置于500mL蒸馏瓶中,加入20%磷酸4mL,加蒸馏水15mL,于水蒸气蒸馏装置中加热蒸馏,在冰浴条件下用三角烧瓶(预加约30mL蒸馏水,使馏出液出口浸没水中)收集馏出液约200mL,冷却后定量转移至250mL容量瓶中,定容。

取馏出液10.0mL,分别移入10.0mL比色管。

在标准系管中,分别加入2.0mL的乙酰丙酮0.25%(V/V)溶液,摇匀,在沸水浴中加热3min,取出冷却。

用10mm比色杯,在波长412±2nm处测定吸光度,以甲醛含量(mg)为横坐标,吸光度为纵坐标并绘制标准曲线,得到斜率f。

标准曲线每月校正一次,试剂配制时应绘制标准曲线。

5.4.2样品检测

准确称取样品约20g,精确到0.0001g,置于500mL蒸馏瓶中,加入20%磷酸4mL,于水蒸气蒸馏装置中加热蒸馏,在冰浴条件下用三角烧瓶(预加约30mL蒸馏水,使馏出液出口浸没水中)收集馏出液约200mL,冷却后定量转移至250mL容量瓶中,定容。

取馏出液10.0mL,分别移入10.0mL比色管。

在样品管中,加入2.0mL的乙酰丙酮0.25%(V/V)溶液,摇匀,在沸水浴中加热3min,取出冷却。

用10mm比色杯,在波长412±2nm处测定吸光度,从标准曲线中查出甲醛量。

各浓度甲醛标准溶液标准曲线绘制原始记录格式见附录C。

5.5结果计算

游离甲醛量计算:

c=(A-A0)/f

式中c—甲醛量(mg);

A—样品吸光度;

A0—空白吸光度;

f—标准曲线斜率。

样品中游离甲醛含量计算:

F=c/W

式中F—样品中游离甲醛含量(g/kg);

c—甲醛量(mg);

W—样品质量(g)。

5.6结果判定

样品中游离甲醛含量依据本作业指导书表1判定。

5.7实验条件及注意事项

5.7.1碘量法滴定时,试验室温度保持在20℃以下;

5.7.2实验装置中各组成部分安装时注意要在一个竖直平面上;

5.7.3实验装置中各组成部分之间接口注意密封,不能发生泄漏。

5.8检测过程中出现停电、停水或仪器故障等异常情况时的处理

5.8.1检测过程中出现停电、停水、泄漏或仪器故障时,该实验重做;如是仪器故障,还需检查上一次试验结果是否正确。

6TVOC含量检测

6.1检测原理

先测定不挥发物质含量、水含量及密度,再通过公式计算出样品中TVOC的含量。

6.2不挥发物含量测定

6.2.1检测仪器及设备

6.2.1.1玻璃、马口铁或铝质平底盘,直径约75mm。

6.2.1.2长约100mm的细玻璃棒。

6.2.1.3鼓风恒温烘箱。

6.2.1.4玻璃干燥器,内放干燥剂。

6.2.1.5天平,感量为0.001g。

6.2.2不挥发物含量测定步骤

在105±2℃的烘箱内,干燥玻璃、马口铁或铝制的圆盘和玻璃棒,并在干燥器内使其冷却到室温。

称量带有玻璃棒的圆盘,准确到1mg,然后以同样的精确度在盘内称入受试样品2±0.2g。

确保样品均匀地分散在盘面上。

把盛玻璃棒和试样的盘一起放入预热到105±2℃的烘箱内,保持3h。

以短时间的加热后从烘箱内取出盘,用玻璃棒搅拌试样,把表面结皮加以破碎,再将棒、盘放回烘箱。

到规定的加热时间后,将盘、棒移入干燥器内,冷却到室温再称重,精确到1mg。

测定两次,以两次测试的算术平均值(精确到一位小数)为该样品的不挥发物含量。

由同一操作者,在短时间间隔内,在同样的条件下对同一试样所测得两连续结果之差,应(在95%置信水平下)不超过1%(即每100g样品不超过1g),否则应重做。

6.2.3不挥发物含量计算

以被测产品重量的百分数来计算不挥发物的含量(NV)。

NV=100×m2/m1

式中m1—加热前样品的重量(mg)

m2—加热后样品的重量(mg)

6.3密度测定

6.3.1密度测定用设备:

6.3.1.1容量为20-100mL的适宜玻璃比重瓶。

6.3.1.2温度计,分度为0.1℃,精确到0.2℃。

6.3.1.3水浴或恒温室,要求控温范围±1℃。

6.3.1.4分析天平,精确到0.1mg。

6.3.2密度的测定步骤

6.3.2.1比重瓶校准

用铬酸溶液、蒸馏水和蒸发后不留下残余物的溶剂依次清洗玻璃比重瓶,并使其充分干燥。

将比重瓶放置到室温,并将其称重,再重复用上述溶液清洗、干燥后称重,直至两次相继的称量间之差不超过0.5mg 。

在低于试验温度(23±1℃)不超过1℃的温度下,在比重瓶中注满蒸馏水。

塞住或盖上比重瓶,使留有溢流孔开口,严格注意防止在比重瓶中产生气泡。

将比重瓶放置在恒温水浴(23±1℃)中,直至瓶的温度和瓶中所含物的温度恒定为止。

用有吸收性的材料擦去溢出物质,并用吸收性材料彻底擦干比重瓶外部。

不再擦去以后任何溢出物。

立即称量该注满蒸馏水的比重瓶,精确到其质量的0.001%。

比重瓶容积的计算

V=(m1-m0)/0.9975

式中V—23℃时,比重瓶的容积,mL;

m0—空比重瓶的质量,g;

m1—比重瓶及水的质量,g;

0.9975—水在23℃时的密度,g/mL。

6.3.2.2样品密度的测定

用取来的样品代替蒸馏水,重复上述操作步骤。

用沾有适合溶剂的吸收材料擦掉比重瓶外部的色漆残余物,并用干净的吸收材料擦拭,使之完全干燥。

测定两次,以两次测试的算术平均值(精确到一位小数)为该样品密度值。

由同一操作者,在短时间间隔内,在同样的条件下对同一试样所测得两连续结果之差,应(在95%置信水平下)不超过0.0006g/mL,否则应重做。

6.3.2.3样品密度的计算

ρs=(m2-m0)/V

式中m0—空比重瓶的质量,g;

m2---比重瓶和样品的质量,g;

V---在23℃时,测得的比重瓶的容积,mL;

ρs---样品在23℃时的密度,g/mL。

6.4水含量测定[采用水分测定通用方法(卡尔·费休法)――直接电量滴定法]

6.4.1检测原理

终点滴定:

本检验方法采用“永停”法确定终点,其原理为:

在浸入溶液中的两铂电极有一电压,当溶液中存在水时,阴极极化反抗电流通过。

由阴极去极化伴随着突然增加的电流(由合适的电装置示出)指示滴定终点。

6.4.2水含量测定用设备

所有使用的玻璃器(除全自动微量滴定管外)在约130℃烘箱中预先干燥30min,然后在盛有硅胶干燥剂的干燥器中冷却和储存。

6.4.2.1KF-1自动水分滴定仪。

6.4.2.2微量进样器:

10μL。

6.4.2.3干燥器。

6.4.2.4恒温烘箱。

6.4.3试剂和材料

所用试剂凡未指明规格者均为分析纯,实验用水均应符合GB6682中三级水的规格。

6.4.3.1甲醇,H2O≤0.05%(m/m)。

如试剂水含量大于0.05%,于500mL甲醇中加入5A分子筛(6.4.3.5)约50g,塞上瓶塞,放置过夜,吸取上层清液使用。

6.4.3.2碘。

6.4.3.3吡啶,H2O≤0.05%(m/m)。

如试剂水含量大于0.05%,处理方法按6.4.3.1。

6.4.3.4二氧化硫:

钢瓶装二氧化硫,经脱水干燥处理。

6.4.3.55A分子筛:

直径3~5mm颗粒,用作干燥剂。

使用前于500℃下焙烧2h并在内装分子筛的干燥器中冷却;使用过的分子筛可用水洗涤、烘干、焙烧再生后备用。

6.4.3.6卡尔·费休试剂:

置670mL甲醇(6.4.3.1)于干燥的1L带磨口塞的棕色玻璃瓶中,将棕色玻璃瓶置于冰浴中冷却,加入约85g碘(6.4.3.2),塞紧瓶塞,振摇至碘全部溶解后,加入270mL吡啶(6.4.3.3),塞紧瓶塞,摇匀。

缓慢通入二氧化硫(6.4.3.4),使增重达65g左右,盖紧瓶塞,摇匀,于暗处放置24h后使用;或市售制成品。

6.4.4水含量测定步骤

6.4.4.1卡尔·费休试剂的标定

在反应瓶中加一定体积(浸没铂电极)的甲醇(6.4.3.1),在搅拌下用卡尔费休试剂(6.4.3.6)滴定到终点。

用微量进样器(6.4.2.2)吸取10μL纯水加入反应瓶中,用减量法称得水的质量m水(mg),精确到0.1mg,滴定到终点并记录卡尔费休试剂的用量,计算卡尔费休试剂的水当量。

标定所测得两连续结果之极差,应不超过1%,否则应重做。

取两次测试的算术平均值(精确到一位小数)为T(mg/mL)。

6.4.4.2样品中水分的测定

在反应瓶中加一定体积(浸没电极)的甲醇(6.4.3.1),在搅拌下用卡尔费休试剂(6.4.3.6)滴定到终点。

同时使用滴管取样品,向反应瓶中迅速加入1~2滴,用减量法称得样品的质量m样品(mg),精确到0.1mg,滴定到终点并记录卡尔费休试剂的用量,计算样品水分含量mw(%)。

同一分析者对同一试样所测得两连续结果之相对偏差不得超过3.5%,否则应重做。

以两次测试的算术平均值(精确到一位小数)为该样品的水含量。

6.4.4.3结果计算

卡尔费休试剂的水当量按下式计算:

T=m水/V1

其中:

T――卡尔费休试剂的水当量,mg/mL。

m水――加入纯水的质量,mg。

V1――滴定水时卡尔费休试剂的用量,mL

样品中水的含量按下式计算:

mw=100×T×V2/m样品

式中:

mw――样品中水的百分含量,%。

V2――滴定样品时卡尔费休试剂的用量,mL。

m样品――样品的质量,mg。

6.5TVOC含量计算

TVOC=(1-NV-mw)×ρs×1000

式中TVOC---样品中TVOC含量(g/L);

NV---不挥发物质量,用质量百分率表示;

mw---水含量,用质量百分率表示;

ρs---样品在在23℃的密度,g/mL。

6.6检测结果判定

样品中TVOC含量依据本作业指导书表1判定。

6.7实验条件及注意事项

6.7.1测定密度时,温度保持在21-23℃;测定水分含量时,温度保持在20℃以下。

6.7.2取样者必须熟悉被取产品的特性和安全操作的有关知识及处理方法。

6.7.3取样者必须遵守安全操作规定,必要时应采用防护装置。

6.7.4本项试验应在通风橱中进行,以尽快排去有毒气体。

6.8检测实验过程中出现停电或仪器设备故障等情况的处理

6.8.1检测实验过程中出现停电,则等待来电后再进行试验。

6.8.2检测实验过程中出现仪器设备故障,则试验重做,并检查上一次试验结果是否正确。

7检测原始记录格式

7.1水性涂料、水性胶粘剂、水性处理剂样品中游离甲醛、不挥发物含量、密度、水含量的检测和TVOC含量检测原始记录格式见附录D。

8检测报告

8.1检测报告格式如附录E。

 

附录A

取样产品初检报告

检测编号:

样品编号

制造厂家

样品名称、品种(型号)

 

产品批号、桶号

 

生产日期和取样日期

/

同批样品的总数

取样地点

取样人/见证人

/

样品(桶)外观

结皮及除去的方式及难易

沉淀情况和混合或再混合程序

其它异常情况

编制:

日期:

附录B

甲醛标准贮备溶液标定原始记录格式

试验室温度

湿度

甲醛标准贮备溶液温度

滴定管编号

检定有效期

硫代硫酸钠标准液配制时间

准确量取5.00mL待标定的或蒸馏水,30.00mL碘标准溶液[c(1/2I2)=0.1mol/L],约0.7mL氢氧化钠(30g/100mL)溶液,暗处放置10min,加入5.00mL盐酸(1+5)溶液,暗处放置10min后用硫代硫酸钠标准溶液滴定。

甲醛标准储备液

试剂空白溶液

标定

复标

标定

复标

硫代硫酸钠标准溶液初始体积读数(mL)

硫代硫酸钠标准溶液体积终点读数(mL)

温度补正(mL)

硫代硫酸钠标准溶液体积V(mL)

硫代硫酸钠标准溶液浓度c2=mol/L

甲醛标准贮备溶液浓度计算公式:

c1(mg/mL)=15.0×c2×(V(试剂空白液)-V(甲醛贮备液))/5.0

甲醛标准贮备溶液标定和复标浓度(mg/mL)

甲醛标准贮备液平均浓度c1平均(mg/mL)

标定人

标定日期

甲醛标准贮备溶液有效期

复标人

标定日期

附录C

各浓度甲醛标准溶液标准曲线绘制及其原始记录表格式

标准曲线绘制原始记录

实验室温度(℃)

依据标准

GB/T15516-1995

仪器设备

名称及型号

可见光分光光度计VIS-723G型

检定有效期

使用前状况

使用后状况

甲醛标准溶液(μg/mL)

有效期

甲醛标液体积(mL)

0.0

0.5

1.0

2.0

4.0

6.0

8.0

吸光度A

回归方程

Y=f×X+b;f=b=

标准曲线绘制时发生异常情况及处理说明

绘制人:

复核人:

绘制时间:

年月日

附录D

 

检测原始记录表格式

表1:

水性涂料、水性胶粘剂、水性处理剂样品中甲醛含量检测

检测编号:

水性涂料、水性胶粘剂、水性处理剂样品中甲醛含量检测原始记录

实验室温度(℃)

检测依据标准

GB50325-2001附录B

仪器设备

名称及型号

可见光分光光度计VIS-723G型

检定有效期

使用前状况

使用后状况

标准曲线

回归方程

Y=f×X+b;f=b=

绘制人

绘制日期

样品中游离甲醛检测

样品编号

样品质量W

吸光度A

试剂空白吸光度A0

样品中游离甲醛含量c(mg)

c=(A-A0)/f

样品中游离甲醛含量F(g/kg)

F=c/W

样品中游离甲醛含量F平均(g/kg)

检测时异常情况及处理说明

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