空气净化器甲醛CADR实验操作手册教学内容.docx
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空气净化器甲醛CADR实验操作手册教学内容
空气净化器甲醛CAD或验操作手册
一、实验所需药品2...
二、实验设备2...
三、试剂配制2...
1.甲醛用水2...
2.吸收原液2...
3.吸收液2...
4.0.1mol/L盐酸溶液2...
5.1%硫酸铁铵溶液3...
6.甲醛标准溶液3...
四、标准曲线3...
1.甲醛标准系列3...
2.计算因子Bg3...
五、实验舱准备4...
1.净化器放置4...
2.采样点布置4...
3.实验器材准备4...
3.调节实验舱参数4...
六、采样管4...
七、采样方法4...
1•一孔采样法（CADR<170）5.
2.两孔交叉采样法（170VCADR<300）5
3.三孔交叉采样法（300VCADR<400）5
八、净化器测试步骤6...
1.添加甲醛6...
2.初始浓度6...
3.开机6...
4.采样结束6...
九、分析计算6...
十、实验结束7...
附录A:
移液枪的使用注意事项8
附录B:
溶液配置9
附录C:
分光光度计使用注意事项9
附录D:
CADR计算公式及原理1.0
一、实验所需药品
1.酚试剂（C6H4SN（CH3）C:
NNH2HCI）,分析纯
2.硫酸铁铵（NH4Fe（SO）212H2O），分析纯。
3.浓盐酸,分析纯。
4.水中甲醛标准样品，100mg/L20mL。
二、实验设备
1•恒流采样器：
流量范围0~1L/min。
流量稳定可调，恒流误差小于2%,采样前和采样后应用皂膜流量计校准采样系列流量，误差小于5%。
2.分光光度计：
在630nm测定吸光度。
3.移液枪：
最大体积分别为5mL和1mL。
4.具塞比色管，具塞量筒，大型气泡吸收管，容量瓶等。
三、试剂配制
1.甲醛用水甲醛用水为重蒸馏水，是用双重蒸馏水器，在二次蒸馏的横式烧瓶内加约
0.2mg高锰酸钾和氢氧化钠（除去有机物和二氧化碳），进行蒸馏所得的二次蒸馏水。
2.吸收原液
用天平称取0.1g酚试剂（使用后放回冰箱中保存），放入小烧杯中，加甲醛用水溶解，倾于100mL具塞量筒中，加入甲醛用水定容至刻度线，摇匀。
放入冰箱中，可保存三天。
三天之后必须重配。
3.吸收液
用移液枪吸取5mL吸收原液于100mL棕色容量瓶中，加甲醛用水定容至刻度线，摇匀。
此吸收液现用现配，最多不得超过12h。
4.0.1mol/L盐酸溶液
用移液管吸取8.5mL浓盐酸至1000mL容量瓶中，加水定容至刻度线，摇匀。
5.1%硫酸铁铵溶液
用天平称取1.0g硫酸铁铵固体，用O.1mol/L盐酸溶液溶解，倾于100mL棕色容量瓶中，加入盐酸定容至刻度线，摇匀。
6.甲醛标准溶液
用移液枪吸取1mL甲醛标准样品（在标样所采购）放入100mL棕色容量瓶中，加5mL吸收原液，加甲醛用水定容至刻度线，摇匀，放置30min后方可
使用。
此标液稳定24h。
四、标准曲线
1.甲醛标准系列
10mL具塞比色管9支，按下表制备标准系列
管号
0
1
2
3
4
5
6
7
8
标准溶液，mL
0
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.5
2.0
吸收液，mL
5.0
4.9
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0
3.5
3.0
甲醛含量，卩g
0
0.1
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.5
2.0
各管中加入0.4mL1%硫酸铁铵溶液，摇匀后放置15min2计算因子Bg
用1cm比色皿，在波长630nm下以水做参比，测定各管溶液的吸光度。
以甲醛含量为横坐标，吸光度为纵坐标，在Excel表格内绘制曲线，并计算回
归斜率，以斜率倒数作为样品测定的计算因子Bg（他/吸光度）。
如下图中
五、实验舱准备
1.净化器放置将待测净化器放入实验舱。
地面型放于地上，桌面型和吸顶型放于700mm
的台面上，壁挂型放在架子上并下沿距地面1800mm。
如无注明，按出风口高度分类：
出风口高度小于700mm放台面上；大于或等于700mm放置在地面上检查滤芯，接通电源，试运行净化器，确认运行正常及最大档，关闭净化器并用塑料袋罩住。
可远程操控的机器直接放到实验舱中央，塑料袋可用胶带连接至操作口以方便取出（确认机器与手机相连）；需手动操作的机器需放置在小推车上并放置在操作口旁边。
（复合滤芯对甲醛有吸附，用塑料袋是保证甲醛初始浓度的一致性）
2.采样点布置
采样点需避开净化器进出风口，距实验舱内壁大于0.5m，相对实验舱地面高度0.5m〜1.5m。
3.实验器材准备将电加热套、坩埚、温湿度计等放入实验舱内操作口处。
大气采样器放在舱外采样口处，秒表一块。
3.调节实验舱参数
关闭舱门，开启风扇，控制舱内温度为（25±2）C，相对湿度为（50±
10）%。
（甲醛背景浓度小于0.1mg/m3，颗粒物背景浓度小于1000个/L）
六、采样管
大型气泡采样管由两部分组成：
进气口部分和出气口部分。
装配时，应注
意进气内芯距管底1〜5mm,同时磨砂接口部分连接紧密。
采样管数量根据实际需求选择（最好多选备用），另需有一个采样管（比色管）做空白试样。
用移液枪依次向各管加入5mL吸收液，并用一根硅胶管连接采样管的进出气口位置。
七、采样方法
因国标要求有至少6个有效数据点（甲醛浓度》0.1mg/m3），因此需根据净化器的除甲醛CADR选择采样方法。
（采样时间最长为60min）
1•一孔采样法（CADR<170）
采样点序号
计算用时间点
min
米样时间范围
min
有效米样时间
min
使用的采样孔
0
0
-
2
1、2
1
5
4〜6
2
1
2
10
9〜11
2
1
3
15
13〜17
4
1
4
20
18〜22
4
1
5
25
23〜27
4
1
-
-
-
-
2.两孔交叉采样法（170VCADR<300）
采样点序号
计算用时间点
min
米样时间范围
min
有效米样时间
min
使用的采样孔
0
0
-
2
1、2
1
2.5
0〜5
5
1
2
5.5
3〜8
5
2
3
8.5
6〜11
5
1
4
11.5
9〜14
5
2
5
14.5
12〜17
5
1
-
-
-
3.三孔交叉采样法（300VCADR<400）
采样点序号
计算用时间点
min
采样时间范围
min
有效米样时间
min
使用的采样孔
0
0
2.5
0〜5
2
5
1、13
2
4.5
2〜7
5
2
3
6.5
4〜9
5
3
4
8.5
6〜11
5
1
5
10.5
8〜13
5
2
-
-
-
-
实验时可根据实际情况变动采样方法。
（慎！
）
八、净化器测试步骤
1.添加甲醛
确定实验舱内环境符合要求，称取适量多聚甲醛固体，使甲醛初始浓度达到（1.0±0.2）mg/m3，将甲醛投放至电加热套中，打开电热套电源，开启风扇，加热10min后关闭电热套，继续扩散10min后关闭风扇。
初始的甲醛投入量需提前试验，根据实验舱的大小、投入量和实际浓度计算合适的固体甲醛质量。
2.初始浓度
风扇停止后用采样器采样（采样流量0.5L/min，采样时间2min）以该测试点的数值为初始浓度。
注意：
采样前需空跑30s（管道内残留气体与舱内的空气甲醛浓度不同），连接采样管时注意进出气口位置。
3.开机
拿出罩在机器上的塑料袋，开机至最大档同时秒表开始计时，根据选择的
采样方法采样。
（同一个采样口，采样间隔超过1min时，下次采样时需空跑
30s）
4.采样结束
当舱内甲醛浓度甲醛浓度v0.1mg/m3时，结束采样。
（结束时间的判断依据甲醛CADR和仪表显示，最好再多采1〜2个样品备用）各管中加入0.4mL1%硫酸铁铵溶液，摇匀后放置15min。
九、分析计算
用1cm比色皿，在波长630nm下以水做参比，用分光光度计测定各管溶液的吸光度。
将吸光度1、吸光度2（平行样）、空白吸光度、采样时间、流
量分别输入Excel中（表中公式可提前写好），得到甲醛浓度。
（计算时注意空白吸光度、采样时间和计算用时间点的改动）
采释时阖
淤虽
沌震
U
0.369
0.359
O.3M
0.011
2Bj8&JU9b5
2
0.5
1
0992
1
0.577
▼
0,57?
0.011
5
0.5
2,5
0.636
2
0306
D,30b
0.011
5
1X5
2,5
0Bl
3
0.192
尸
0,19?
0.011
2.808830965
5
0.5
2.5
0203
斗
0.121
T
0.121
D.DH
2.BDS830965
5
0.5
2.5
0.121
5
0.096
r
0.098
0.011
2,808630965
5
0.5
2.5
Q.D98
6
0.069
T
0.069
O.OL1
2,808830965
5
0.5
2.5
0.D65
7
r
0皿
2,808830965
5
0.5
2.5
#DIV/M
8
r
ZrDIV/ffl
O.OL1
2.808S30965
5
0.5
2.5
#D1V/O1
9
'F
O.Otl
2.BO0S3O965
5
0.5
2.5
4D1V/M
10
#D[V/OI
Q.Otl
2.BDS830965
5
0.5
2.5
#DIV/M
11
P
O.OU
5
0.5
2.5
JKDJV/OI
12
F
O.Otl
2908830965
S
OS
2.5
#D1V/U<
选取有效数据点（甲醛浓度》0.1mg/m3），以时间为横坐标，甲醛浓度为
纵坐标，绘制散点图，对散点图添加趋势线，得到斜率即总衰减常数和R2,计
算得到甲醛CADR，线性回归的相关系数R2应不小于0.90。
如下图中，总衰减常数是0.1276,30m3实验舱甲醛CADR是229.158m3/h,3m3实验舱甲醛CADR是22.392m3/h0
十、实验结束
实验完成后，关闭仪器设备电源；所用采样管、容量瓶等玻璃器皿需先用水冲洗3次，再用蒸馏水冲洗，后放入烘箱中干燥保存。
实验舱一周清理一次若实验舱内甲醛浓度超标，必须等浓度降低到安全才可开舱，可以连续开启净化器也可在无人时开舱。
严禁在实验室人员未离开时开舱
附录A：
移液枪的使用注意事项
1.量程的调节在调节量程时，如果要从大体积调为小体积，则按照正常的调节方法，逆时针旋转旋钮即可；但如果要从小体积调为大体积时，则可先顺时针旋转刻度旋钮至超过量程的刻度，再回调至设定体积，这样可以保证量取的最高精确度。
在该过程中，千万不要将按钮旋出量程，否则会卡住内部机械装臵而损坏了移液枪。
2.枪头（吸液嘴）的装配将移液枪（器）垂直插入枪头中，稍微用力左右微微转动使其紧密结合。
枪头卡紧的标志是略微超过O型环，并可以看到连接部分形成清晰的密封圈。
3.移液的方法移液之前，要保证移液器、枪头和液体处于相同温度。
吸取液体时，移液器保持竖直状态，将枪头插入液面下2－3毫米。
在吸液之前，可以先吸放几次液体以润湿吸液嘴。
旋转取液器上部的旋钮，使数字窗口出现所需容量体积的数字，在取液器下端插上一个塑料吸头，并旋紧以保证气密，然后四指并拢握住取液器上部，用拇指按住柱塞杆顶端的按钮，向下按到第一停点，将取液器的吸头插入待取的溶液中，缓慢松开按钮，吸上液体，并停留1〜2秒钟，将吸
头沿器壁滑出容器，用吸水纸擦去吸头表面可能附着的液体，排液时吸头接触倾斜的器壁，先将按钮按到第一停点，停留一秒钟，再按压到第二停点，吹出吸头尖部的剩余溶液。
吸取液体时一定要缓慢平稳地松开拇指，绝不允许突然松开，以防将溶液吸入过快而冲入取液器内腐蚀柱塞而造成漏气。
4.移液器的正确放置
使用完毕，可以将其竖直挂在移液枪架上，但要小心别掉下来。
当移液器
枪头里有液体时，切勿将移液器水平放臵或倒置，以免液体倒流腐蚀活塞弹簧。
5.维护保养时的注意事项
如不使用，要把移液枪的量程调至最大值的刻度，使弹簧处于松弛状态以保护弹簧。
最好定期清洗移液枪，可以用肥皂水或60％的异丙醇，再用蒸馏水清洗，自然晾干。
高温消毒之前，要确保移液器能适应高温。
校准是在20-25C环境中，通过重复几次秤量蒸馏水的方法来进行。
1ml蒸馏水20C时0.9982g。
使用时要检查是否有漏液现象。
方法时吸取液体后悬空垂直放置几秒中，
看看液面是否下降。
如果漏液，原因大致有一下几方面：
1、枪头是否匹配；
2、弹簧活塞是否正常；
3、如果是易挥发的液体，则可能是饱和蒸汽压的问题。
可以先吸放几次液体，然后再移液。
附录B:
溶液配置
以配置吸收原液为例。
1.用天平称取0.1g酚试剂固体于称量纸，倾于小烧杯中，加入适量甲醛用水
（30-40mL），用玻璃棒搅拌至完全溶解。
2.用玻璃棒将溶液引流至容量瓶中，用适量的水冲洗烧杯和玻璃棒3次，并将冲洗液移至容量瓶中（注意冲洗用水量，不得超过刻度线）。
3.往容量瓶中加水，至液面距刻度线1-2cm处，改用滴管，滴至凹液面与刻度线相切。
4.盖好瓶塞，一指按住瓶塞，反复倒置摇匀。
附录C:
分光光度计使用注意事项
1.为使测定稳定，将电源开关打开，使仪器预热30min,为了防止光电管疲劳,
不要连续光照。
预热仪器时和在不测定时应将比色皿暗箱盖打开，使光路切断。
2.注意是否为分析所用波长。
3.分析样品前需先行调平。
用蒸馏水，三个比色皿的透射比差值最大不得超过
0.1。
4.比色皿的使用方法：
1拿比色皿时，手指只能捏住比色皿的毛玻璃面，不要碰比色皿的透光面，以免沾污。
2清洗比色皿时，一般先用水冲洗，再用蒸馏水洗净。
如比色皿被有机物
沾污，可用盐酸-乙醇混合洗涤液（1：
2）浸泡片刻，再用水冲洗。
不能用碱溶液或氧化性强的洗涤液洗比色皿，以免损坏。
也不能用毛刷清洗比色皿，以免损伤它的透光面。
每次做完实验时，应立即洗净比色皿。
3比色皿外壁的水用擦镜纸或细软的吸水纸吸干，以保护透光面。
4测定有色溶液吸光度时，一定要用有色溶液洗比色皿内壁几次，以免改变有色溶液的浓度。
液面应在比色皿3/4至4/5处。
另外，在测定一系列溶液的吸光度时，通常都按由稀到浓的顺序测定，以减小测量误差。
附录D:
CADR计算公式及原理
1•甲醛浓度的计算
空气中的甲醛浓度按照式（D1）计算
（A-A0）XBg
c=--（D1）
Vo
式中：
C—空气中的甲醛浓度，单位为mg/m3；
A—样品溶液的吸光度；
Ao—空白溶液的吸光度；
B-—有标准曲线得到的计算因子，单位为卩-吸光度；
V—换算成标准状态下的采样体积，单位为L；Vo=Vt金筍
2.衰减常数的计算
净化器CADR测试的数学基础是，在密闭实验舱内开启净化器后，污染物
的浓度随着时间呈指数规律下降，即浓度和时间的关系可以用标准中式（D2）
来表示。
Ct=Coe-kt（D2）
式中：
q—时间t时的甲醛浓度，单位为mg/m3；
Co—时间t=0时的甲醛浓度，单位为mg/m3；
k—衰减常数，单位为min-1；
t—时间，单位为min。
对上式取对数，得到式（D3）
CD3）
Inq=Inc0-kt
按照式（D4）做InCt与t的线性回归，可求的衰减常数k,
-k
1
（£tiInct〃-（*=iti）（犁1In冲
（為ti2）-1（為ti）
（D4）
式中:
k—衰减常数，单位为min-1；
ti—第i个取样点对应的时间，单位为min；
InCti—第i个取样点对应的甲醛浓度的自然对数;
n—采样次数
在自然衰减和总衰减实验中的取样数据，分别用（D2）和（D4）进行计算即可获得自然衰减常数kn和总衰减常数ke。
总衰减实验就是指净化器的甲醛CADR实验，而自然衰减实验则是在不开启净化器，与净化器开启测试同样条件下做的空白对照实验。
衰减常数可使用Excel等统计软件拟合计算。
3.相关系数的计算
相关系数R表示自变量与因变量之间的离散程度，说明线性回归的相关关
系的显著程度，R2应当不小于0.90。
可使用Excel等统计软件拟合计算。
R2反
应了两个变量间的线性相关关系，其值越高说明拟合情况越好。
按式（D5）计
算:
112
[聲1（xi-n"i=1xi）（yi--鼻1yi）]
1212^i=1（xi-n^J=1Xi）ZJ=1（yi-n^1=1yi）
（D5）
其中：
xi=ti
yi=lnCtj
式中：
R2—衰减常数，单位为min-1;
ti—第i个取样点对应的时间，单位为min;
lncti—第i个取样点对应的甲醛浓度的自然对数；
n—采样次数。
4.洁净空气量CADR的计算
根据下式计算甲醛CADR:
Q=60x（ke-kn）XV（D6）
式中：
Q—CADR（洁净空气量），单位为m3/h;
ke—总衰减常数，单位为min-1；kn—自然衰减常数，单位为min-1;
V—实验舱容积，单位为m3。
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