新房装修后,如何正确地完成甲醛检测才可以放心入住?

越来越多的人在新房装修之后,都有意识去做甲醛检测了。但你是否知道,很多我们以为的检测实际上是毫无意义的,得到的结果可能和真实污染状况大相径庭。不正确的检测方法不但不能给我们带来正确的结果,反而会造成严重的误导,增大不必要的健康风险。那么作为一个普通消费者,应该在何时哪种情况下采用什么相对可靠的检测方法来得到有价值的参考数据呢?作为在仪器设备研发领域从业多年的高级工程师和「拆机小能手」,希望每个人都能在新房装修后放心入住,免受甲醛污染的困扰。一、 首先,简单回答一下甲醛检测的常见问题1.1室内有害气体那么多,为啥总逮着甲醛不放?因为它是伴随我们呼吸时间最久的室内致癌物之一,在长达数年的时间内,人造板甲醛的挥发量随温度的变化而变化,表现出来就是温度升高,室内甲醛浓度升高,温度降低,室内甲醛浓度也随之降低。而甲醛之外的其他可挥发性有机物(VOCs),一般会在几个月到一年的时间内降到较低的水平。1.2如果我家是用的都是无醛板等环保材料装修,那我入住前还需要做甲醛检测吗?——需要!(1)无醛人造板的基材制造虽然不人为添加甲醛,但用于家具制作的时候需要先做饰面处理,当前全世界应用最为广泛的饰面是三聚氰胺饰面纸,而这个三聚氰胺饰面纸的制作是需要用到甲醛的,因此这张纸的甲醛释放就是无醛板材前期的甲醛污染来源,用量大了一样会造成短期的甲醛超标;(2)室内空气中的甲醛不仅仅来源于无醛板材,还有床垫、床头柜、梳妆台、茶几、沙发等家具;室内的甲醛浓度是房间内所有装修材料甲醛释放叠加的结果,因此即使所用材料都比较环保,入住之前也最好做下检测。1.3家具入场后,就可以做甲醛检测了吗?——建议通风2-3个月后,再进行甲醛检测,因为装修好后的前2-3个月,是各类有害气体的高挥发期。1.4 甲醛检测的预约难不难,收费标准贵不贵?又应该注意一些什么呢?——甲醛检测预约不难,机构的官网或公司社交账号一般都可以联系预约。甲醛检测一般主要有以下几个渠道:(1)CMA检测机构:当地的计量院、疾控中心等事业单位,员工一般为事业编制,上门检测费用各地差异很大。(2)检测公司:有CMA检测公司和普通检测公司两种。CMA检测公司收费各地差异较大,一般甲醛、苯系物、TVOC检测,每个房间在400-500元区间的会比较常见。一般一套三室二厅的房子,CMA检测公司上门甲醛检测(含苯系物和TVOC)费用一般在1600-2000元,各地价格也有差异。因为样本检测时间比较长,加上人工、设备维保等运营费用分摊,当收费过于便宜,或样本数量明显超过其检测能力的时候,消费者也要留个心眼。普通检测公司在市场主体中占据多数,他们虽不具备CMA资质,但也有能力做出准确的结果,一般只检测甲醛,100元/房间的价格比较常见,苯系物、TVOC150元/房间的较为常见,三室两厅如果全做一般收费1000元左右相对合理,当然各地价格也有差异。一般甲醛检测公司业务涉及治理,这就造成了既当运动员又当裁判员的情况,加之部分仪器数据可调,请选择口碑较好的检测公司。(3)租借仪器:电商平台租用,自助操作,甲醛检测三室两厅费用一般在200元左右。值得注意的是:市场鱼龙混杂,有些检测公司操作并不规范,电商平台仪器品质也良莠不齐;商家的免费检测,低价检测也要慎重选择。1.5 有哪些检测方式?哪种方式更好?从检测方式上来说,可分为上门和自助两种。上门检测主要是请检测公司或检测机构上门采样。机构、靠谱的公司都可以做出准确的结果。自助检测则是自行操作,靠谱的仪器也可得出和CMA相当的准确度。萝卜茄子各有所爱,适合自己的才是最好的。1.6一般检测结果多久可以出来?每个实验室的运行情况不同,一般甲醛数据会先出,苯系物、TVOC检测耗费时间更多,报告短的1-2天,长的可能1周或更长。普通检测公司甲醛检测的时候采用现场检测仪当场出结果,苯系物、TVOC参照上述实验室时间。1.7检测结果超标后,该怎么办?具体情况具体分析,如果能确定家中的主要污染源是某样材料特别劣质的东西,不妨直接物理移除(丢掉),如脲醛树脂床垫、密度板的床头柜、梳妆台等,这可能是代价最小且最有效的处理方式。如果是大量的人造板材使用引起的,可以考虑下甲醛治理(有效的)。接下来,从各种检测方法及设备的原理入手,结合价格、权威性、可信度等几个方面介绍作为普通消费者,该如何选择有效的检测方法/设备来评估入住前新家室内的真实污染水平。二、瞅瞅CMA检测常用的检测方法与流程CMA机构、CMA检测公司的方法与流程基本一致,只需要配合密封房间和采样时陪同即可。由于各公司操作有所差别,本文以GB/T 18883《室内空气质量标准》蓝本,介绍常见检测项目的方法与流程、消费者见证采样的注意事项。2.1甲醛的检测采样人员携带采样仪和相关器具、试剂上门采样。采样结束,样本运至实验室,显色之后使用分光光度计在特定波长下(酚试剂分光光度法为630nm,AHMT分光光度法为550nm)进行分析,计算出甲醛含量。酚试剂分光光度法原理:空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物,比色定量。相较于AHMT法,操作步骤相对较少,大多数实验室和检测公司一般采用该方法。AHMT分光光度法原理:空气中的甲醛与AHMT在碱性条件下缩合反应,然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂茂[4,3-b]-S-四氮杂苯紫红色化合物,其色泽深浅与甲醛含量成正比。见证采样的观察要点:推荐采样时间至少45分钟,酚试剂分光光度法流量为0.2L/min,AHMT分光光度法流量为0.4L/min。注意:常见的采样仪可以看到流量,观察时要平视。当对操作有疑问时,消费者要及时询问或提出质疑。后文酚试剂分光光度法的深度原理剖析,介绍了甲醛标准系列、标准工作曲线、采样原理、检测原理等关键点,了解这几部分,你也可以成为专家。2.2苯、甲苯、二甲苯、TVOC的检测采样人员上门采样,将样本带回实验室,使用二次热解吸仪、气相色谱仪(若分析TVOC,需用质谱仪)等仪器进行分析,得出数据。苯、甲苯、二甲苯检测原理:用采样管采集室内空气中的苯、甲苯、二甲苯,将采样管置于热解吸仪中解吸,经气相色谱柱分离,使用氢火焰离子化检测器进行分析。TVOC检测原理:用采样管采集室内空气中的挥发性有机化合物,将采样管置于热解吸仪中解吸,经气相色谱分离,使用质谱检测器进行分析。见证采样的观察要点:推荐采样流量为0.1L/min,时间至少45分钟。三、CMA之外,消费者还可以采用什么检测方法?从上门检测和自助检测两个方面说起。3.1上门检测普通检测公司一般只测甲醛,方法流程与CMA基本一致,只是甲醛采样时间一般设置为20min,流量0.5L/min。甲醛采用现场检测仪当场出结果。少数检测公司也可测苯系物、TVOC,采样20min,流量0.5L/min。现场检测仪器五花八门,有的仪器数据可调,消费者对操作有疑问时,要及时询问或提出质疑。3.2自助检测1.甲醛的检测(1)酚试剂分光光度法目前该方法是行业(含CMA机构、检测公司)应用范围最广的甲醛检测方法,也是消费者最具有可操作性、精准度最高、性价比最高的方法,有兴趣的话可以看后文详细的原理分析。自行操作的话,一般可分为采样和检测两个环节。不少检测仪已经做成了采样检测一体机并实现了采样与检测的标准化,人机交互相对简单,自行操作完全可行。本文用“空气探长”甲醛检测移动工作站作为例进行说明。Step1:采样Step2:检测调零后,把显色后的样本送到暗室检测即可,仪器自动计算,不用担心复杂的计算的问题。自行检测一个好处是,采样结束直接显色检测,保证了样本的新鲜,分析准确度与CMA相当。作为不折腾就不舒服的好奇宝宝,还可以用来排查污染源。价格:★★☆☆☆(三室两厅租用一般在200元左右)操作难度:★★★✯☆(3.5)准确度:★★★★✯(4.8)自助甲醛检测的话,多长时间能出结果呢?采样多久更适合自己呢?有的消费者可能有这样的疑问,其他便携式仪器大都出结果比较快,酚试剂分光光度法多久能出结果呢?以国标GB/T18204.2-2014《公共场所卫生检验方法第二部分:化学污染物》为基准,结合实际情况,通常可以较为灵活的调整时间,仁者见仁,智者见智。如果按照0.2L/50min采样,一套房假设有4个房间需要采样,加上准备时间,几乎要用4小时,时间成本较高,对消费者来说可能是一种煎熬。如果按照0.5L/20min采样标准,检测4个房间,加上准备时间,不到2小时可以搞定,可能大多数消费者是可以接受的。如果采样0.5L/10min,设置仪器计算时将数值乘以2,4个房间1小时左右即可检测完成,如果仪器精度够高,不妨试下这种方案,效率几近翻倍,但准确度没影响,用过一定会怒赞。这也是开放性较强的仪器的优点之一。有兴趣的消费者可以看下方详细的原理,了解这类仪器都是怎么工作的。看完以后,会知其然,知其所以然。采样环节甲醛是怎么被吸收的呢?可能很多消费者在短视频上见过,原理很简单,一台采样仪连接一个吸收瓶(也有很多人叫采样瓶、采样管,都是指一个东西),吸收瓶采样时会咕噜咕噜冒泡,这就是采样的过程。吸收瓶中装有吸收液,气体从吸收瓶入口进入,遇有吸收液时,空气中的甲醛与吸收液发生反应,其他气体经出口被采样仪抽出。下图画出了采样原理示意图,箭头为气流方向。采样仪器的关键点:流量要稳。市场上五花八门的仪器,都是用了什么原理?稳定性怎样呢?气体为什么会流动?是因为采样仪源源不断的抽取气体。采样仪种类样式繁多,不过从其基本技术原理可分为开环控制和闭环控制两种。开环控制方法结合对流体的合理控制可将流量稳定在一定范围之内。如下图,气泵以固定功率工作,通过节流装置进行流量调节。此图为基本原理,不同厂家具体实施方式会有所不同。图中,灰色箭头为气流方向,蓝色箭头为电信号,下同。开环控制的概念可能比较抽象。打个比方,一辆电动汽车,暂且不考虑对方向的控制,只考虑行驶的速度,驾驶员在平整且路况良好的公路上,踩下的电门深度一定,也就是以恒定的功率驱动,当阻力一定时,它的速度是可以维持恒定的。很多采样仪也是应用了类似的原理,当采样仪挂载阻力一定时,采样速度也是一定的,这样就比较容易理解了。开环控制的采样仪,一般流量计安装在外壳上,不少采样仪采用转子流量计,可以看得见,手动调节节流装置即可调整流量;当然也有一些固定流量的采样仪因为内置节流装置,建议适当提高校准频率,可用皂膜流量计验证流量。开环控制的采样仪到底准不准呢?如果标定准确,阻尼稳定,经过调校的采样仪是可以维持稳定流量的,所以不用过于担心准不准的问题,如,采样甲醛。当然,也有一些采样仪调校比较应付了事,准确度确实有问题。采用闭环控制方式的仪器基本原理如下图,此种控制方式流量可以自动调节,根据不同阻尼自动调节气泵输出功率,可满足多种物质的采样,具有非常高的精度。此图为基本原理,不同厂家具体实施方式会有所不同。理解了开环控制的方法,那么闭环控制也就容易理解了,还是同一辆车,依旧不考虑对方向的控制,只考虑行驶的速度,这次更换为自动驾驶,道路换成上下起伏的公路,设置定速巡航,因为上下坡的阻力是不同的,汽车需要适时改变输出功率,才能保持恒定的速度。如当上坡时,汽车的速度略微减慢,传感器感知后发出增加功率输出的指令,速度提升至设定速度,这里速度就是一个反馈量。因为有了对速度的感知和根据速度调整功率的能力,就形成了一个闭环控制系统。怎样区分是开环控制还是闭环控制?开环结构很多仪器很直观,是能看得见流量的;闭环控制的仪器,相当比例的仪器流量是看不见的,大概可以这样区分,但也不绝对,因商家和消费者存在非常大的信息差,无良商家也会故意混淆概念。下图是一种采用闭环控制外观看不到流量的“MobileLab”甲醛检测仪,其实不少品牌的仪器长得都有几分神似。闭环控制的采样仪准确度又如何?这要搞清楚闭环控制采样仪是以什么方式保持流量稳定的。以“MobileLab甲醛检测仪”为例拆机,下图是拆机后的一个流量传感器(欧姆龙品牌),此元件常用作呼吸机的流量传感器,口罩期间有阵子可是硬通货。空气流动过程中的力学参数和流量具

Sep 1, 2023 - 14:00
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新房装修后,如何正确地完成甲醛检测才可以放心入住?

越来越多的人在新房装修之后,都有意识去做甲醛检测了。但你是否知道,很多我们以为的检测实际上是毫无意义的,得到的结果可能和真实污染状况大相径庭。不正确的检测方法不但不能给我们带来正确的结果,反而会造成严重的误导,增大不必要的健康风险。那么作为一个普通消费者,应该在何时哪种情况下采用什么相对可靠的检测方法来得到有价值的参考数据呢?

作为在仪器设备研发领域从业多年的高级工程师和「拆机小能手」,希望每个人都能在新房装修后放心入住,免受甲醛污染的困扰。

一、 首先,简单回答一下甲醛检测的常见问题

1.1室内有害气体那么多,为啥总逮着甲醛不放?

因为它是伴随我们呼吸时间最久的室内致癌物之一,在长达数年的时间内,人造板甲醛的挥发量随温度的变化而变化,表现出来就是温度升高,室内甲醛浓度升高,温度降低,室内甲醛浓度也随之降低。而甲醛之外的其他可挥发性有机物(VOCs),一般会在几个月到一年的时间内降到较低的水平。

1.2如果我家是用的都是无醛板等环保材料装修,那我入住前还需要做甲醛检测吗?

——需要!

(1)无醛人造板的基材制造虽然不人为添加甲醛,但用于家具制作的时候需要先做饰面处理,当前全世界应用最为广泛的饰面是三聚氰胺饰面纸,而这个三聚氰胺饰面纸的制作是需要用到甲醛的,因此这张纸的甲醛释放就是无醛板材前期的甲醛污染来源,用量大了一样会造成短期的甲醛超标;

(2)室内空气中的甲醛不仅仅来源于无醛板材,还有床垫、床头柜、梳妆台、茶几、沙发等家具;

室内的甲醛浓度是房间内所有装修材料甲醛释放叠加的结果,因此即使所用材料都比较环保,入住之前也最好做下检测。

1.3家具入场后,就可以做甲醛检测了吗?

——建议通风2-3个月后再进行甲醛检测,因为装修好后的前2-3个月,是各类有害气体的高挥发期。

1.4 甲醛检测的预约难不难,收费标准贵不贵?又应该注意一些什么呢?

——甲醛检测预约不难,机构的官网或公司社交账号一般都可以联系预约。甲醛检测一般主要有以下几个渠道:

(1)CMA检测机构:当地的计量院、疾控中心等事业单位,员工一般为事业编制,上门检测费用各地差异很大。

(2)检测公司:有CMA检测公司和普通检测公司两种。CMA检测公司收费各地差异较大,一般甲醛、苯系物、TVOC检测,每个房间在400-500元区间的会比较常见。一般一套三室二厅的房子,CMA检测公司上门甲醛检测(含苯系物和TVOC)费用一般在1600-2000元,各地价格也有差异。因为样本检测时间比较长,加上人工、设备维保等运营费用分摊,当收费过于便宜,或样本数量明显超过其检测能力的时候,消费者也要留个心眼。普通检测公司在市场主体中占据多数,他们虽不具备CMA资质,但也有能力做出准确的结果,一般只检测甲醛,100元/房间的价格比较常见,苯系物、TVOC150元/房间的较为常见,三室两厅如果全做一般收费1000元左右相对合理,当然各地价格也有差异。一般甲醛检测公司业务涉及治理,这就造成了既当运动员又当裁判员的情况,加之部分仪器数据可调,请选择口碑较好的检测公司。

(3)租借仪器:电商平台租用,自助操作,甲醛检测三室两厅费用一般在200元左右。

值得注意的是:市场鱼龙混杂,有些检测公司操作并不规范,电商平台仪器品质也良莠不齐;商家的免费检测,低价检测也要慎重选择。

1.5 有哪些检测方式?哪种方式更好?

从检测方式上来说,可分为上门和自助两种。上门检测主要是请检测公司或检测机构上门采样。机构、靠谱的公司都可以做出准确的结果。自助检测则是自行操作,靠谱的仪器也可得出和CMA相当的准确度。萝卜茄子各有所爱,适合自己的才是最好的。

1.6一般检测结果多久可以出来?

每个实验室的运行情况不同,一般甲醛数据会先出,苯系物、TVOC检测耗费时间更多,报告短的1-2天,长的可能1周或更长。普通检测公司甲醛检测的时候采用现场检测仪当场出结果,苯系物、TVOC参照上述实验室时间。

1.7检测结果超标后,该怎么办?

具体情况具体分析,如果能确定家中的主要污染源是某样材料特别劣质的东西,不妨直接物理移除(丢掉),如脲醛树脂床垫、密度板的床头柜、梳妆台等,这可能是代价最小且最有效的处理方式。如果是大量的人造板材使用引起的,可以考虑下甲醛治理(有效的)。

接下来,从各种检测方法及设备的原理入手,结合价格、权威性、可信度等几个方面介绍作为普通消费者,该如何选择有效的检测方法/设备来评估入住前新家室内的真实污染水平。

二、瞅瞅CMA检测常用的检测方法与流程

CMA机构、CMA检测公司的方法与流程基本一致,只需要配合密封房间和采样时陪同即可。由于各公司操作有所差别,本文以GB/T 18883《室内空气质量标准》蓝本,介绍常见检测项目的方法与流程、消费者见证采样的注意事项。

2.1甲醛的检测

采样人员携带采样仪和相关器具、试剂上门采样。采样结束,样本运至实验室,显色之后使用分光光度计在特定波长下(酚试剂分光光度法为630nm,AHMT分光光度法为550nm)进行分析,计算出甲醛含量。

酚试剂分光光度法原理:空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物,比色定量。相较于AHMT法,操作步骤相对较少,大多数实验室和检测公司一般采用该方法。

AHMT分光光度法原理:空气中的甲醛与AHMT在碱性条件下缩合反应,然后经高碘酸钾氧化成6-巯基-5-三氮杂茂[4,3-b]-S-四氮杂苯紫红色化合物,其色泽深浅与甲醛含量成正比。

见证采样的观察要点:推荐采样时间至少45分钟,酚试剂分光光度法流量为0.2L/min,AHMT分光光度法流量为0.4L/min。注意:常见的采样仪可以看到流量,观察时要平视。

当对操作有疑问时,消费者要及时询问或提出质疑。

后文酚试剂分光光度法的深度原理剖析,介绍了甲醛标准系列、标准工作曲线、采样原理、检测原理等关键点,了解这几部分,你也可以成为专家。

2.2苯、甲苯、二甲苯、TVOC的检测

采样人员上门采样,将样本带回实验室,使用二次热解吸仪、气相色谱仪(若分析TVOC,需用质谱仪)等仪器进行分析,得出数据。

苯、甲苯、二甲苯检测原理:用采样管采集室内空气中的苯、甲苯、二甲苯,将采样管置于热解吸仪中解吸,经气相色谱柱分离,使用氢火焰离子化检测器进行分析。

TVOC检测原理:用采样管采集室内空气中的挥发性有机化合物,将采样管置于热解吸仪中解吸,经气相色谱分离,使用质谱检测器进行分析。

见证采样的观察要点:推荐采样流量为0.1L/min,时间至少45分钟。

三、CMA之外,消费者还可以采用什么检测方法?

从上门检测和自助检测两个方面说起。

3.1上门检测

普通检测公司一般只测甲醛,方法流程与CMA基本一致,只是甲醛采样时间一般设置为20min,流量0.5L/min。甲醛采用现场检测仪当场出结果。少数检测公司也可测苯系物、TVOC,采样20min,流量0.5L/min。

现场检测仪器五花八门,有的仪器数据可调,消费者对操作有疑问时,要及时询问或提出质疑。

3.2自助检测

1.甲醛的检测

(1)酚试剂分光光度法

目前该方法是行业(含CMA机构、检测公司)应用范围最广的甲醛检测方法,也是消费者最具有可操作性、精准度最高、性价比最高的方法,有兴趣的话可以看后文详细的原理分析。

自行操作的话,一般可分为采样和检测两个环节。不少检测仪已经做成了采样检测一体机并实现了采样与检测的标准化,人机交互相对简单,自行操作完全可行。本文用“空气探长”甲醛检测移动工作站作为例进行说明。

Step1:采样

Step2:检测

调零后,把显色后的样本送到暗室检测即可,仪器自动计算,不用担心复杂的计算的问题。

自行检测一个好处是,采样结束直接显色检测,保证了样本的新鲜,分析准确度与CMA相当。

作为不折腾就不舒服的好奇宝宝,还可以用来排查污染源

价格:★★☆☆☆(三室两厅租用一般在200元左右)

操作难度:★★★✯☆(3.5)

准确度:★★★★✯(4.8)

自助甲醛检测的话,多长时间能出结果呢?采样多久更适合自己呢?

有的消费者可能有这样的疑问,其他便携式仪器大都出结果比较快,酚试剂分光光度法多久能出结果呢?

以国标GB/T18204.2-2014《公共场所卫生检验方法第二部分:化学污染物》为基准,结合实际情况,通常可以较为灵活的调整时间,仁者见仁,智者见智。

如果按照0.2L/50min采样,一套房假设有4个房间需要采样,加上准备时间,几乎要用4小时,时间成本较高,对消费者来说可能是一种煎熬。

如果按照0.5L/20min采样标准,检测4个房间,加上准备时间,不到2小时可以搞定,可能大多数消费者是可以接受的。

如果采样0.5L/10min,设置仪器计算时将数值乘以2,4个房间1小时左右即可检测完成,如果仪器精度够高,不妨试下这种方案,效率几近翻倍,但准确度没影响,用过一定会怒赞。这也是开放性较强的仪器的优点之一。

有兴趣的消费者可以看下方详细的原理,了解这类仪器都是怎么工作的。看完以后,会知其然,知其所以然。

采样环节

甲醛是怎么被吸收的呢?

可能很多消费者在短视频上见过,原理很简单,一台采样仪连接一个吸收瓶(也有很多人叫采样瓶、采样管,都是指一个东西),吸收瓶采样时会咕噜咕噜冒泡,这就是采样的过程。吸收瓶中装有吸收液,气体从吸收瓶入口进入,遇有吸收液时,空气中的甲醛与吸收液发生反应,其他气体经出口被采样仪抽出。下图画出了采样原理示意图,箭头为气流方向。

采样仪器的关键点:流量要稳。

市场上五花八门的仪器,都是用了什么原理?稳定性怎样呢?

气体为什么会流动?是因为采样仪源源不断的抽取气体。采样仪种类样式繁多,不过从其基本技术原理可分为开环控制和闭环控制两种。

开环控制方法结合对流体的合理控制可将流量稳定在一定范围之内。如下图,气泵以固定功率工作,通过节流装置进行流量调节。此图为基本原理,不同厂家具体实施方式会有所不同。图中,灰色箭头为气流方向,蓝色箭头为电信号,下同。

开环控制的概念可能比较抽象。打个比方,一辆电动汽车,暂且不考虑对方向的控制,只考虑行驶的速度,驾驶员在平整且路况良好的公路上,踩下的电门深度一定,也就是以恒定的功率驱动,当阻力一定时,它的速度是可以维持恒定的。很多采样仪也是应用了类似的原理,当采样仪挂载阻力一定时,采样速度也是一定的,这样就比较容易理解了。

开环控制的采样仪,一般流量计安装在外壳上,不少采样仪采用转子流量计,可以看得见,手动调节节流装置即可调整流量;当然也有一些固定流量的采样仪因为内置节流装置,建议适当提高校准频率,可用皂膜流量计验证流量。

开环控制的采样仪到底准不准呢?

如果标定准确,阻尼稳定,经过调校的采样仪是可以维持稳定流量的,所以不用过于担心准不准的问题,如,采样甲醛。当然,也有一些采样仪调校比较应付了事,准确度确实有问题。

采用闭环控制方式的仪器基本原理如下图,此种控制方式流量可以自动调节,根据不同阻尼自动调节气泵输出功率,可满足多种物质的采样,具有非常高的精度。此图为基本原理,不同厂家具体实施方式会有所不同。

理解了开环控制的方法,那么闭环控制也就容易理解了,还是同一辆车,依旧不考虑对方向的控制,只考虑行驶的速度,这次更换为自动驾驶,道路换成上下起伏的公路,设置定速巡航,因为上下坡的阻力是不同的,汽车需要适时改变输出功率,才能保持恒定的速度。如当上坡时,汽车的速度略微减慢,传感器感知后发出增加功率输出的指令,速度提升至设定速度,这里速度就是一个反馈量。因为有了对速度的感知和根据速度调整功率的能力,就形成了一个闭环控制系统。

怎样区分是开环控制还是闭环控制?开环结构很多仪器很直观,是能看得见流量的;闭环控制的仪器,相当比例的仪器流量是看不见的,大概可以这样区分,但也不绝对,因商家和消费者存在非常大的信息差,无良商家也会故意混淆概念。

下图是一种采用闭环控制外观看不到流量的“MobileLab”甲醛检测仪,其实不少品牌的仪器长得都有几分神似。

闭环控制的采样仪准确度又如何?

这要搞清楚闭环控制采样仪是以什么方式保持流量稳定的。以“MobileLab甲醛检测仪”为例拆机,下图是拆机后的一个流量传感器(欧姆龙品牌),此元件常用作呼吸机的流量传感器,口罩期间有阵子可是硬通货。

空气流动过程中的力学参数和流量具有某种关系,构成了流量传感器,当流量设置为某个数值时,处理器根据流量传感器的数据控制气泵的出力,进而可以对流量进行控制,不断修正偏差,维持设定数值,体现出来就是尽管阻尼变化,采样流量依旧稳定。此类仪器可以采集甲醛、苯系物、TVOC等,仪器具有强大的自适应能力,也有说法叫恒流采样,可用皂膜流量计验证校准流量。

闭环控制的采样仪可以做到:任尔风吹草动,我自岿然不动,恒流,稳。

检测环节

说的通俗一点,检测就是使用仪器分析下显色后的样本的甲醛浓度。是用精密模组代替后文“人工智能”比色的方式进行精准分析。

前文介绍了该方法的化学反应原理,现介绍其光学检测原理。检测模组一般置于暗室中,其结构如下图所示。一般现有的甲醛检测仪简化了结构,把分光光度计可调波长功能改为检测甲醛需要的630nm固定波长光源,结构的改变使其小型化成为可能。

在这里,需要用到朗伯比尔定律,是描述物质对某一波长的光吸收强弱与吸光物质的浓度c及其液层厚度b间的关系,吸光度A=K·b·c。

当使用固定光程的比色容器时,A只与浓度c有关,其浓度c越高,显色后的颜色越深,吸光度A越大,透过比色皿的光就越少。透过比色皿的光被光电转换器接收,将光信号转换为电信号,测得吸光度。原理看上去不复杂,但真正实现起来还是有些技术门槛,不过那是研发工程师的事,作为消费者只管使用就好了。

国标方法是怎么做的呢?

以“空气探长甲醛检测移动工作站”为例,说明国标GB/T18204.2酚试剂分光光度法的计算原理。

制作标准工作曲线。首先制作甲醛标准系列,如下图。1-8号瓶中装有一定含量的甲醛,数字越大,甲醛越多,所以呈现一个漂亮的蓝色的色阶。

检测准不准,奥秘在这里。

打开仪器工程模式。将制作好的甲醛标准系列逐个装入比色皿并放入仪器检测。

分别记录其参数并计算吸光度,根据净吸光度做出工作曲线,一般R≥0.999即可使用。

这条工作曲线就代表了吸光度与甲醛含量的关系。有了这条工作曲线,检测样本的时候,就可以根据样本的吸光度,计算出该样本的甲醛含量(物质的量)。

有的朋友可能会问,是怎么确定已知的甲醛含量是准确的呢?这是因为有国家标准物质,浓度是已知的,作为标定的基准。

到这里还没有结束,哪里不对劲了?细心的朋友可能感觉少了啥?

上文的甲醛含量(物质的量)不是最终结果,要根据采样时的温度、气压将采集的气体折算成标准状态的体积。这样,才可以计算出采样空间的甲醛浓度:

甲醛浓度=甲醛含量/标准状态下的采样体积。

(2)色卡比色法

也可以称为“人工智能”法。基本原理与前文酚试剂分光光度法一样,在比色时目视比色,选择色卡相近的颜色作为甲醛浓度,相当于把眼睛当成仪器来使用,是“人工智能”的现场应用。主要有以下两种方式。

自测盒

能定性,但难以定量,可以作为粗略的参考,为被动式采样方法。生产厂家鱼龙混杂,质量良莠不齐。

价格:★☆☆☆☆(一般几元一个)

操作难度:★☆☆☆☆

准确度:★✯☆☆☆

改进的甲醛自测装置

采样前配置甲醛吸收液,采样时采用简易装置基本可以做到定时定量采样,为主动式采样方法。准确度相较于自测盒有所提升。

价格:★★✯☆☆(购买一般在200-300元区间)

操作难度:★★☆☆☆

准确度:★★★☆☆

色卡比色法的不准确性一定程度来源于纸质色卡的印刷会有色差,光线可能也会造成一定影响,因此感知结果会有差异。

(3)电化学检测法

注意!!不少网红检测仪宣称是电化学方法,可测甲醛和TVOC,但其本质是半导体传感器,效果是很多气体都可以检测,但是哪一种也测不准。B站、抖音、小红书上经常见到主播展示吹气引起数值的巨变,几十元至几百元区间采用半导体传感器的便携式仪器准确度基本全部阵亡,央视“每周质量报告”也曾做过相关报道,在此不再赘述。

那么真正的电化学传感器的基本原理是什么呢?甲醛气体通过传感器,在电解质催化作用下,甲醛分子在电极上发生氧化还原反应而形成电子转移,在外电压作用下形成与甲醛浓度成正比的电流,不同厂家的产品具体实施方式会有所不同。

有些电化学仪器具有一定的准确度,但是容易受到醛类、苯系物等气体的干扰,低浓度和高湿度环境也会造成一定影响,常见于大几百元的价格区间。部分学者反应香水之类的化妆品也会造成一定影响。

目前,公认的精度较好的是美国Interscan公司的4160,价格较为昂贵,售价在3万元左右,体积稍大,便携性稍差。英国的PPM系列产品,精确度也较好,但这类电化学仪器比较娇气,需要定期保养维护,成本较高,保养不当会造成较大偏差。另外需要值得注意的一点是,4160在市场上有高仿品。

价格:★★★☆☆(租用一般在300元左右/天)

操作难度:★✯☆☆☆

准确度:★★★☆☆

(4)光电光度法

这类仪器相对常见,一般为主动式采样结构,气泵将采样气体送至试纸,采样结束可自动显示结果。在挥发性有机物浓度较高时,可能存在干扰的问题。优点是其操作较为方便,将试纸插入卡槽即可。主要品牌是日本理研和国产泰宜康。

基本原理:甲醛气体通过检测单元时,检测单元中浸有发色剂的纸因化学反应其颜色由白色变成黄色。变色的程度所引起反射光强度的变化与甲醛浓度呈函数关系。根据反射光量强度变化率测定甲醛的浓度。

价格:★★★☆☆(三室两厅租用含耗材在内一般在250-300元区间)

操作难度:★☆☆☆☆

准确度:★★★☆☆

2.苯系物和TVOC的检测

(1)基于PID光离子化原理的便携式仪器

该类仪器主要采用PID光离子化传感器,往往价格较贵,口碑较好的有霍尼韦尔(华瑞)、虎牌等。

工作原理看上去也比较简单:真空紫外灯发出紫外光照射可挥发性有机物并使其电离,带电粒子在电场的作用下向电极移动形成电流。将该电流进行采集,在确定电流与气体浓度关系后,就可以通过电流值推算有机物的浓度。

此类仪器与实验室分析仪器的检测结果有些时候差别较大,测试的结果个人认为可作为参考。

价格:★★☆☆☆(租用一般在250-300元/天)

操作难度:★☆☆☆☆

推荐指数:★★★☆☆

那么,如果想得到更为准确的结果,有什么办法呢?接着往下看。

(2)自助采样,实验室检测

消费者可以自行采样,将样本送往CMA实验室或有检测能力的其他实验室进行分析,苯系物和TVOC的采样比甲醛简单多了。但要注意一点,那就是要关注流量的准确了。

因为每根采样管的阻力有所差别,最好使用具有闭环控制功能的采样设备,或者具有稳定采样能力的开环控制采样仪器。操作很简单:插上采样管即可采样。

操作难度:★✯☆☆☆

送往普通实验室推荐指数:★★★★☆

送往普通实验室价格:★★☆☆☆(一般在150元/房间)

送往CMA实验室推荐指数:★★★★★

送往CMA实验室价格:不同地区有所差别,具体需要联系实验室

四、总结

对于普通消费者来说:

1.入住之前一定要做甲醛等空气质量的检测,测完才能安心住。

2.为了更有价值的检测,检测时间可以在通风2-3 个月之后,选择气温相对较高的天气进行。

3.采用上门检测方式的话,优选 CMA检测机构或口碑较好的公司;采用自行检测的话,优选「酚试剂分光光度法」仪器检测甲醛,可达到与CMA相当的准确度;2元钱的自测盒也有参考价值。

来源:知乎 www.zhihu.com
作者:大飞哥

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延伸阅读:
新房装修完毕,甲醛检测为不超标,可以入住吗?
是不是新装修的一定要做甲醛检测啊,不然是不是不能进去住啊,邻居他们都没检测,装好过两个月直接进去住了?

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李芷晴 https://tszching.uk