TCVN 7756-12:2007 VÁN GỖ NHÂN TẠO – PHẦN 12: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG FORMADEHYT


Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng:

TIÊU CHUẨN VIỆT NAM

TCVN 7756-12:2007

VÁN GỖ NHÂN TẠO – PHƯƠNG PHÁP THỬ – PHẦN 12: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG FORMADEHYT

Wood based panels – Test methods – Part 12: Determination of formaldehyde

  1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định ba phương pháp xác định hàm lượng formaldehyt phát tán hoặc tồn dư từ các loại ván gỗ nhân tạo, như sau:

– Phương pháp buồng thí nghiệm, xác định hàm lượng formaldehyt phát tán trong 1 m3 không khí;

– Phương pháp phân tích khí, xác định hàm lượng formaldehyt phát tán từ 1 m2 bề mặt trong 1 giờ;

– Phương pháp chiết hay còn gọi là phương pháp Perforator, xác định hàm lượng formaldehyt tồn dư so với 100 g sản phẩm đã sấy khô.

Việc lựa chọn phương pháp thử thích hợp phải tương ứng yêu cầu kỹ thuật của từng sản phẩm.

  1. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi (nếu có).

TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987) Nước dùng để phân tích trong phòng thử nghiệm – Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.

TCVN 7756-1:2007 Ván gỗ nhân tạo – Phương pháp thử – Phần 1: Lấy mẫu, chuẩn bị mẫu và biểu thị kết quả thử nghiệm.

TCVN 7756-3:2007 Ván gỗ nhân tạo – Phương pháp thử – Phần 3: Xác định độ ẩm.

  1. Khái quát

Phương pháp buồng thí nghiệm và phương pháp phân tích khí áp dụng để xác định hàm lượng formaldehyt phát tán bằng phân tích quang phổ sau khi cho hấp thụ trong nước.

Phương pháp chiết (perforater) áp dụng để xác định hàm lượng formaldehyt tồn dư tách ra bằng phương pháp chiết, sau đó xác định bằng phân tích quang phổ.

  1. Phương pháp buồng thí nghiệm

4.1. Nguyên tắc

Mẫu thử được đặt trong buồng thí nghiệm có kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ dòng khí. Formaldehyt thoát ra từ mẫu trộn lẫn với không khí. Mẫu không khí được lấy theo chu kỳ và cho hấp thụ trong nước bằng chai sục khí. Nồng độ formaldehyt trong không khí được xác định từ nồng độ formaldehyt hấp thụ trong nước và thể tích mẫu khí, biểu thị bằng mg/m3.

4.2. Hóa chất, thuốc thử

Hóa chất, thuốc thử dùng trong phép thử này là loại hóa chất tinh khiết phân tích TKPT.

Dung dịch axetylaxeton, được điều chế như sau: lấy 4 ml axetylaxeton cho vào bình định mức 1 000 ml và thêm nước cất cho đến vạch định mức;

Dung dịch amoni axetat, dung dịch, được điều chế như sau: lấy 200 g amoni axetat hòa tan trong bình định mức 1 000 ml bằng nước cất;

Formaldehyt, dung dịch chuẩn;

Iot (I2), dung dịch chuẩn, nồng độ 0,05 mol/lít;

Natri thiosulfat (Na2S2O3), dung dịch chuẩn, nồng độ 0,1 mol/lít;

Natri hydroxit (NaOH), dung dịch chuẩn, nồng độ 1 mol/lít;

Axit sulfuric (H2SO4), dung dịch chuẩn, nồng độ 1 mol/lít;

Nước dùng trong phân tích, theo TCVN 4851:1989 (ISO 3696:1987) hoặc nước có độ tinh khiết tương đương.

4.3. Thiết bị và dụng cụ

4.3.1. Buồng thí nghiệm

Có nhiều loại buồng thí nghiệm dung tích khác nhau như mô tả ở Phụ lục A. Các loại buồng thí nghiệm này có các yêu cầu chung như sau:

– Vật liệu chế tạo và các ống dẫn phải trơ về hóa học, không hấp phụ khí, bề mặt phẳng, nhẵn, dễ làm sạch (có thể dùng thép không rỉ, nhôm (đã đánh bóng), thủy tinh hay một vài loại chất dẻo như PVC, PMMA);

– Phải đảm bảo kín;

– Có khả năng đảm bảo trộn khí, điều chỉnh để đạt tốc độ khí từ 0,1 m/s đến 0,3 m/s trên bề mặt mẫu thử;

– Có đường dẫn khí vào và ra dùng để điều chỉnh tốc độ khí với giới hạn sai số là 5 % khi tốc độ trao đổi khí là 1/h;

– Có khả năng cung cấp khí sạch vào buồng với nồng độ formaldehyt tối đa là 0,006 mg/m3;

– Có khả năng duy trì nhiệt độ và độ ẩm trong buồng ở giới hạn sau: nhiệt độ (23 ± 0,5) oC, độ ẩm tương đối (45 ± 3) %;

– Có màn hình hiển thị các điều kiện thí nghiệm với độ chính xác như sau:

+ Nhiệt độ: 0,1 oC;

+ Độ ẩm tương đối: 1 %;

+ Tốc độ trao đổi khí: 0,03/h;

+ Tốc độ khí: 0,05 m/s.

4.3.2. Hệ thống lẫy mẫu khí

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lấy mẫu khí để xác định nồng độ formaldehyt trong buồng thí nghiệm được nêu ở Hình 1. Ống hút khí đặt ở đường ra của khí hoặc ở trong buồng. Hệ thống lấy mẫu khí bao gồm các bộ phận như chỉ ra trên Hình 1.

4.3.3. Thiết bị và dụng cụ phân tích hóa

Máy quang phổ, có ống kính 50 mm và có khả năng đo được bước sóng hấp thụ 412 nm;

Thùng nước, có khả năng duy trì nhiệt độ (40 ± 1) oC;

Cân có độ chính xác 0,001 g;

Sáu bình định mức dung tích 1 000 ml đã hiệu chỉnh ở 20 oC;

Hai bình định mức dung tích 100 ml đã hiệu chỉnh ở 20 oC;

Ba bình định mức dung tích 50 ml có nút;

Pipet, loại có quả bóng, dung tích 5 ml, 10 ml, 20 ml, 25 ml, 50 ml và 100 ml (đã hiệu chỉnh ở 20 oC);

Buret loại nhỏ.

CHÚ DẪN: 1. Ống lấy mẫu;

2. Hai chai dung tích 100 ml có chứa nước để hấp thụ và xác định tiếp formaldehyt;

3. Chất hấp thụ silica để làm khô không khí;

4. Van thổi khí;

5. Bơm lấy mẫu khí;

6. Đồng hồ đo khí;

7. Đồng hồ đo khí (bao gồm cả bình ổn nhiệt) để đo thể tích khí;

8. Đồng hồ đo áp lực khí.

Hình 1 – Hệ thống lấy mẫu để xác định nồng độ formaldehyt trong không khí

4.3.4. Thiết bị kiểm tra tốc độ khí

Xilanh nén khí có đồng hồ theo dõi;

Bộ theo dõi trên màn hình;

– Bộ ghi.

4.4. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử

Theo TCVN 7756-1:2007.

Mẫu thử có kích thước phù hợp với dung tích bình thí nghiệm theo nguyên tắc đảm bảo tỷ lệ 1m2/m3 (xem Phụ lục A). Mẫu thử cần gói kín ngay sau khi cắt, chỉ mở ra khi bắt đầu thử.

4.5. Cách tiến hành

4.5.1. Điều kiện thử nghiệm

– Nhiệt độ (27 ± 2) oC hoặc (23 ± 0,5) oC theo yêu cầu;

– Độ ẩm tương đối: (45 ± 3) %;

– Bề mặt mẫu (1,0 ± 0,02) m2/m3;

– Tốc độ trao đổi khí (1,0 ± 0,05)/h;

– Tốc độ khí ở bề mặt mẫu thử (0,1 đến 0,3) m/s.

4.5.2. Kiểm tra điều kiện thử

– Cấp khí sạch: yêu cầu hàm lượng formaldehyt trong khí cấp vào buồng thí nghiệm không vượt quá 0,006 mg/m3.

– Độ kín của buồng thí nghiệm: để đảm bảo độ kín, buồng thí nghiệm thường được hoạt động ở áp lực vượt quá mức bình thường một ít. Kiểm tra độ kín thông qua đồng hồ đo áp. Buồng thí nghiệm được coi là kín nếu thỏa mãn một trong các điều kiện sau:

+ Lượng khí rò rỉ ít hơn 10-2 x thể tích bình trong một phút ở áp lực 1 000 Pa;

+ Lượng khí ở đầu vào và đầu ra chênh lệch dưới 2 %;

+ Tốc độ làm loãng khí nhỏ hơn 0,05/h.

– Hệ thống điều khiển nhiệt độ và độ ẩm tương đối:

Nhiệt độ được điều khiển hoặc bằng cách đặt buồng thí nghiệm ở vị trí có thể điều khiển đến nhiệt độ thích hợp hoặc bằng cách điều khiển nhiệt độ của bản thân buồng. Trong trường hợp sau, thành buồng thí nghiệm phải được cách nhiệt tốt để tránh ngưng tụ ẩm trên bề mặt.

Độ ẩm tương đối đạt được bằng cách khống chế độ ẩm của khí sạch cấp cho buồng hoặc độ ẩm ngay bên trong buồng.

Nhiệt độ và độ ẩm tương đối cần được theo dõi thường xuyên, liên tục.

Sau khi đã lắp đặt buồng thí nghiệm, bất kỳ sai khác nào về nhiệt độ và độ ẩm đối với nhiệt độ phòng thí nghiệm đều phải ghi lại.

– Trao đổi khí:

Thường xuyên theo dõi việc cấp khí sạch cho buồng thí nghiệm (xem Phụ lục A).

Tốc độ trao đổi khí không vượt quá 0,05/h. Dùng đồng hồ (đã được kiểm định) để kiểm tra.

– Tốc độ khí trong buồng thí nghiệm:

Trước khi thử, tốc độ khí trong buồng thí nghiệm đã có mẫu thử được ổn định ở mức nằm giữa 0,1 m/s và 0,3 m/s. Tốc độ này được đo ở vị trí cách bề mặt mẫu thử không lớn hơn 20 mm. Dùng đồng hồ đo gió loại dây nóng hoặc dạng màng, đã hiệu chỉnh trong khoảng 0 m/s đến 0,5m/s để đo tốc độ khí.

Tốc độ khí được đo ở bốn vị trí đối với buồng thí nghiệm lớn (dung tích ³ 12 m3) và ít nhất ở hai vị trí đối với các buồng nhỏ hơn.

4.5.3. Chuẩn bị buồng thí nghiệm

Đặt buồng thí nghiệm đảm bảo điều kiện theo 4.5.1. Xác định nồng độ formaldehyt trong buồng không trong thời gian không sớm hơn 1 giờ trước khi đưa buồng vào thử nghiệm. Nếu nồng độ formaldehyt trong buồng nhỏ hơn hoặc bằng 0,006 mg/m3 thì buồng đảm bảo yêu cầu cho thử nghiệm. Nếu nồng độ formaldehyt lớn hơn 0,006 mg/m3 thì phải làm sạch buồng cho đến khi đạt mức nhỏ hơn hoặc bằng 0,006 mg/m3.

4.5.4. Chuẩn bị mẫu thử

Lấy mẫu thử ra khỏi bao gói, bịt kín các cạnh nếu cần và đặt nó vào buồng thí nghiệm. Tỷ lệ giữa chiều dài cạnh không bịt kín (U) với diện tích bề mặt (A) và U/A = 1,5 m/m2. Tùy theo dung tích buồng thí nghiệm, chuẩn bị mẫu thử như sau:

– Đối với buồng lớn (xem A.1)

Cạnh không bịt kín của mẫu thử là 1 m x 2 m, có nghĩa là chiều dài không bịt (tính theo chu vi) U = 6 m với diện tích bề mặt A = 4 m2, tỷ lệ U/A = 1,5 m/m2.

– Đối với buồng nhỏ hơn (xem A.2 và A.3)

Để đạt được tỷ lệ U/A = 1,5 m/m2 đối với buồng nhỏ hơn, tương ứng với mẫu thử nhỏ hơn cần phải bịt kín một phần cạnh bằng băng nhôm tự dính.

4.5.5. Đưa mẫu vào buồng thí nghiệm

Đặt các mẫu thử thẳng đứng vào gần tâm buồng, bề mặt của nó song song với hướng thổi khí và cách nhau không dưới 200 mm. Mẫu khí đầu tiên được lấy không dưới 3 giờ sau khi đưa mẫu vào buồng và bắt đầu tiến hành thử.

4.5.6. Lấy mẫu khí và phân tích

Cho tối thiểu 25 ml nước cất vào mỗi chai để sục khí và nối chúng với thiết bị (Hình 1). Lấy mẫu khí từ buồng qua các chai sục khí gián đoạn với khoảng 120 lít với tốc độ 2 lít/phút. Sau khi lấy ra khỏi chai, dùng pipet lấy ra 10 ml dung dịch đã hấp thụ khí này cho vào bình định mức 50 ml, cho thêm vào đó 10 ml dung dịch axetylaxeton, 10 ml dung dịch amoni axetat. Đậy nút bình định mức và đem đi xác định hàm lượng formaldehyt theo 4.5.

4.5.7. Chu kỳ thử nghiệm

Quy trình lấy mẫu như trên được lặp lại hai lần trong một ngày cho đến khi đủ số liệu để tính kết quả. Khoảng thời gian giữa hai lần lấy mẫu lớn hơn 3 giờ.

4.6. Xác định formaldehyt phát tán

Hàm lượng formaldehyt trong mỗi mẫu dung dịch đã lấy ra được xác định bằng phân tích quang phổ theo phương pháp axetylaxeton.

4.6.1. Nguyên tắc

Phương pháp xác định dựa vào phản ứng Hantzsch, trong đó formaldehyt phản ứng với ion amoni và axetylaxeton sinh ra diaxetyldihydrolutiđin (DDL) (xem Hình 2). DDL hấp thụ cực đại ở bước sóng 412 nm.

4.6.2. Cách tiến hành

Đun nóng bình định mức đã đậy kín (4.4.6) 15 phút trong thùng nước (40 ± 1) oC. Sau đó để yên dung dịch ở nhiệt độ phòng trong vòng 1 giờ ở nơi không có ánh sáng. Hệ số hấp thụ của dung dịch được xác định ở bước sóng 412 nm bằng máy quang phổ ống kính 50 mm.

Đồng thời tiến hành xác định mẫu trắng là dung dịch gồm 10 ml nước, 10 ml dung dịch axetylaxeton, 10 ml dung dịch amoni axetat, số liệu này được dùng khi tính hàm lượng formaldehyt của mẫu.

4.6.3. Đường cong hiệu chỉnh

Đường cong hiệu chỉnh (xem Hình 2) được hình thành từ dung dịch formaldehyt chuẩn, nồng độ của chúng được xác định bằng chuẩn độ iot. Đường cong hiệu chỉnh được kiểm tra mỗi tuần một lần.

4.6.3.1. Tạo dung dịch formaldehyt chuẩn

Sử dụng các thuốc thử sau:

Iot (I2), dung dịch chuẩn, nồng độ 0,05 mol/lít;

Natri thiosulfat (Na2S2O3), dung dịch chuẩn nồng độ 0,1 mol/lít;

Hydroxit natri (NaOH), dung dịch chuẩn, nồng độ 1 mol/lít;

Axit sulfuric (H2SO4), dung dịch chuẩn, nồng độ 1 mol/lít;

Hồ tinh bột, dung dịch nồng độ 1 % khối lượng.

Các dung dịch trên được chuẩn hóa trước khi dùng.

Pha loãng khoảng 1 g dung dịch formaldehyt (nồng độ 35 % – 40 %) trong nước cất ở bình định mức 1 000 ml, cho nước cất đến vạch định mức. Nồng độ chính xác của dung dịch này được xác định như sau: Trộn 20 ml dung dịch formaldehyt vừa pha loãng với 25 ml dung dịch iot và 10 ml dung dịch kiềm. Sau khi để yên trong vòng 15 phút ở nhiệt độ phòng, tránh ánh sáng, cho thêm 15 ml dung dịch axit sulfuric. Iot dư được chuẩn độ bằng dung dịch natri thiosulfat. Tại điểm cuối của quá trình chuẩn độ cho thêm vài giọt dung dịch hồ tinh bột làm chất chỉ thị. Thí nghiệm đối chứng được thực hiện song song trên nước cất.

Nồng độ formaldehyt được tính theo công thức sau:

C(HCHO) = (V0 – V) x 15 x c(Na2S2O3) x 1 000/20

Trong đó:

c(HCHO) là nồng độ formaldehyt, tính bằng mg/lít;

c(Na2S2O3) là nồng độ natri thiosulfat, tính bằng mol/lít;

V là thể tích dung dịch natri thiosulfat chuẩn độ, tính bằng mililít;

V0 là thể tích dung dịch natri thiosulfat chuẩn độ trên nước cất, tính bằng mililít;

1 000 giá trị để tính cho 1 lít.

CHÚ THÍCH 1 ml dung dịch thiosulfat 0,1 mol/l tương ứng với 1 ml dung dịch iot 0,05 mol/l và 1,5mg formaldehyt.

4.6.3.2. Dung dịch formaldehyt hiệu chỉnh

CHÚ DẪN:

Y là hệ số hấp thụ A5 – A;

As là hệ số hấp thụ của dung dịch chứa formaldehyt;

Ab là hệ số hấp thụ của nước cất;

X là nồng độ dung dịch đã hiệu chỉnh c [10-3 mg/ml].

Hình 2 – Đường cong hiệu chỉnh nồng độ formaldehyt xác định bằng phương pháp axetylaxeton (ống kính 50 mm)

Dùng nồng độ đã xác định được ở trên, tính thể tích dung dịch có chứa 3 mg formaldehyt. Chuyển thể tích này, bằng buret nhỏ, vào bình định mức 1 000 ml và cho nước cất đến vạch mức. 1 ml dung dịch hiệu chỉnh này chứa 0,003 mg formaldehyt.

4.6.3.3. Xác định đường cong hiệu chỉnh

Dùng pipet lấy 0 ml; 5 ml; 10 ml; 20 ml; 25 ml; 50 ml và 100 ml dung dịch formaldehyt đã hiệu chỉnh (2) cho vào bình định mức 100 ml và thêm nước cất đến vạch mức. Lấy ra từ mỗi dung dịch pha loãng này 10 ml để phân tích quang phổ bằng quy trình như đã mô tả ở trên (4.3). Từ các giá trị hấp thụ thu được, vẽ biểu đồ quan hệ với nồng độ formaldehyt trong khoảng từ 0mg/ml đến 0,003 mg/ml (xem Hình 2). Độ dốc (f) được xác định hoặc từ đồ thị hoặc bằng tính toán.

4.6.4. Tính khối lượng formaldehyt hấp thụ

Khối lượng formaldehyt hấp thụ trong nước ở các chai sục khí được tính theo công thức sau:

G = (AS – AB) x f x Vsol

Trong đó:

G là khối lượng formaldehyt trong mỗi dung dịch, tính bằng miligam (mg);

AS là hệ số hấp thụ của dung dịch từ chai sục khí;

AB là hệ số hấp thụ của nước cất;

f là độ dốc của đường cong hiệu chỉnh đối với dung dịch formaldehyt chuẩn, tính bằng mg/ml;

Vsol là thể tích bình định mức, tính bằng mililít (ml).

Các giá trị G của các dung dịch được cộng lại thành tổng khối lượng formaldehyt Gtot.

4.6.5. Tính formaldehyt phát tán

Formaldehyt phát tán từ các tấm mẫu thử được coi là nồng độ formaldehyt trong không khí, G, tính bằng mg/m3, của buồng thí nghiệm, được tính theo công thức sau:

C = Gtot/Vkk

Trong đó:

Gtot là tổng khối lượng formaldehyt thu được, tính bằng miligam (mg);

Vkk là thể tích không khí trong buồng thí nghiệm, tính bằng mét khối (m3).

4.7. Xác định giá trị phát tán ổn định

Giá trị phát tán ổn định được tính theo quy trình trong Phụ lục C. Đối với mục đích này, thời gian thử nghiệm tối thiểu là 10 ngày và đo nồng độ formaldehyt ít nhất hai lần một ngày và thực hiện trong 7 ngày. Trạng thái ổn định đạt được khi độ dốc của đường cong nồng độ formaldehyt bằng hoặc thấp hơn 5 % sau thời gian thử 4 ngày (d = 0,05, xem Phụ lục C). Nếu điều kiện này trong 10 ngày chưa đạt thì phải tiếp tục thử nghiệm. Nếu sau 28 ngày (672 giờ) vẫn chưa đạt thì giá trị tính ở ngày thứ 28 được coi là giá trị phát tán ở trạng thái ổn định.

4.8. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm gồm các nội dung theo TCVN 7756-1:2007, với giá trị phát tán ổn định biểu thị bằng miligam trên mét khối (mg/m3) và làm tròn đến 0,01 mg/m3, thời gian thử nghiệm (giờ) được ghi trong ngoặc đơn kèm theo.

Ngoài ra có thể bổ sung thêm:

  1. a) Loại buồng thí nghiệm;
  2. b) Tên người sản xuất, ngày và nơi sản xuất, cách thức chuyển đến phòng thí nghiệm và ngày bắt đầu thử;
  3. c) Ngày bắt đầu và kết thúc quy trình thử nghiệm;
  4. d) Mô tả tóm tắt điều kiện thử nghiệm và quy trình phân tích;
  5. e) Giá trị phát tán tính bằng miligam trên mét khối (mg/m3);
  6. f) Thời gian thử nghiệm để đạt giá trị thoát ra ở trạng thái ổn định;
  7. g) Mô tả các chi tiết khác.
  8. Xác định formaldehyt phát tán bằng phân tích khí

5.1. Nguyên tắc

Mẫu thử với diện tích xác định được đặt trong buồng kín có kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, dòng không khí và áp suất. Formaldehyt trong mẫu phát tán và trộn lẫn trong không khí sẽ được hút ra và cho hấp thụ trong nước của chai rửa khí. Nồng độ formaldehyt được xác định bằng phương pháp quang phổ và được biểu thị bằng mg/m2h.

5.2. Thuốc thử

5.2.1. Quy định chung

Thuốc thử và nước sử dụng trong phép thử này là loại tinh khiết phân tích.

5.2.2. Dung dịch axetylaxeton

Cho 4 ml axetylaxeton vào bình định mức 1 000 ml và thêm nước đến vạch mức.

5.2.3. Dung dịch amoni axetat

Hòa tan 200 g amoni axetat bằng nước cất trong bình định mức 1 000 ml.

5.3. Thiết bị, dụng cụ

5.3.1. Thiết bị thí nghiệm (xem Hình 3)

Hệ thống thiết bị thí nghiệm, bao gồm các bộ phận chính như sau:

Lọc khí (1); Bình sục rửa 500 ml; chứa 400 ml nước cất (2); Bình hút ẩm 500 ml chứa silicagen (3); Bơm khí (4); Van kim (5); Dụng cụ đo tốc độ khí thổi qua thiết bị (6); Bình thí nghiệm hai vỏ bằng thép inox hoặc thủy tinh (dài: 555 mm, đường kính: 96 mm, thể tích bên trong: 4 017 ml) (7); Dụng cụ đun nóng không khí (như ống xoắn ruột gà bằng đồng nằm giữa hai vỏ) (8); Bình ổn nhiệt (9); Van từ (10); Bốn cặp bình sục khí 100 ml (21); Hiển thị áp lực (22); Hiển thị nhiệt độ (23).

CHÚ DẪN:
1 – Lọc khí 9 – Bình ổn nhiệt 17 – Vỏ hai lớp
2 – Chai nước 10 – Van từ 18 – Khí vào
3 – Bình hút ẩm 11 – Đường khí vào 19 – Van từ để lọc
4 – Bơm khí 12 – Đun nóng nhẹ (ra) 20 – Ống nối
5 – Van kim 13 – Khí thí nghiệm ra 21 – Cặp chai sục khí
6 – Thiết bị đo tốc độ khí 14 – Đun nóng nhẹ (vào) 22 – Hiển thị áp lực
7 – Bình thí nghiệm 15 – Màng ngăn cách 23 – Hiển thị nhiệt độ
8 – Thanh đốt nóng 16 – Cửa bình thí nghiệm

Hình 3 – Sơ đồ cấu tạo thiết bị phân tích khí

5.3.2. Dụng cụ thí nghiệm

Tủ sấy có thể duy trì nhiệt độ (103 ± 3) oC;

Máy quang phổ có ống kính dài 50 mm và có khả năng đo bước sóng hấp thụ 412 nm.

Thùng nước có thể duy trì nhiệt độ (40 ± 1) oC;

Sáu bình định mức 100 ml (đã hiệu chỉnh ở 20 oC);

Bốn bình định mức 250 ml (đã hiệu chỉnh ở 20 oC);

Hai bình định mức 1000 ml (đã hiệu chỉnh 20 oC);

Tám bình sục khí dung tích 100 ml;

Pipet loại có quả bóp 5 ml; 10 ml; 15 ml; 20 ml; 25 ml; 50 ml và 100 ml (đã hiệu chỉnh ở 20 oC);

Năm bình định mức 50 ml (loại có nút đậy);

Buret loại nhỏ;

Buret 50 ml có vạch chia 0,05 ml (đã hiệu chỉnh ở 20 oC);

Cân có độ chính xác đến 0,001 g.

5.4. Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

5.4.1 Lựa chọn mẫu thử cho kiểm tra sản xuất

Lấy và chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 7756-1:2007.

Mẫu thử được lấy đồng đều trên chiều rộng của tấm (đã làm nguội) nhưng phải bao gồm một mảnh rộng 500 mm ở mỗi đầu cuối của tấm như sau:

– 3 mẫu thử kích thước 400 mm x 50 mm x chiều dày của tấm, để xác định formaldehyt phát tán;

– 5 hoặc 6 mẫu thử kích thước 25 mm x 25 mm x chiều dày của tấm, để xác định hàm lượng ẩm.

Tất cả các mẫu thử phải được đặt vào bình kín ngay sau khi cắt và bảo quản ở nhiệt độ phòng.

5.4.2. Lựa chọn mẫu thử cho các mục đích khác

Quá trình lấy mẫu thử (ví dụ từ tấm đã lắp đặt) sẽ được ghi chú và mô tả trong báo cáo thử nghiệm. Số lượng và kích thước mẫu thử theo 5.4.1.

5.4.3. Chuẩn bị mẫu thử

Các cạnh bên của các mẫu thử được bịt kín bằng ba lớp sơn polyuretan hoặc băng nhôm tự dính.

5.5. Cách tiến hành

5.5.1. Số lần xác định

Luôn luôn thực hiện hai lần trên hai mẫu thử khác nhau. Nếu giá trị hai lần xác định sai lệch 0,5mg/m2h thì phải làm thêm lần thứ ba.

5.5.2. Xác định độ ẩm

Độ ẩm của mẫu thử xác định theo TCVN 7756-3:2007 với mỗi mẫu riêng rẽ.

5.5.3. Xác định formaldehyt phát tán

Bịt kín các cạnh bên của mẫu thử như 5.4.3.

Đóng kín bình thí nghiệm (7) và đun nóng trước đến (60 ± 0,5) oC.

Nối hai bình sục khí, mỗi bình chứa từ 20 ml đến 80 ml nước cất với đầu ra của các van từ bằng ống mềm.

Đặt mẫu thử vào bình thí nghiệm đã đun nóng trước. Sau đó đóng kín bình thí nghiệm và bắt đầu thử, mẫu thử sẽ chịu tác động đồng thời một cách đồng đều formaldehyt tự do, không khí đã đun nóng đến (60 ± 0,5) oC với độ ẩm tương đối (2 ± 1) %. Ngay sau đó cho không khí thổi vào bình thí nghiệm với tốc độ (60 ± 3) l/h, dùng van kim (5) và đo thể tích khí. Không khí này được cho đi vào một trong các cặp bình sục khí qua van từ (10).

Formaldehyt phát tán ra khỏi mẫu thử sẽ được xác định theo giờ trong khoảng 4 giờ kể từ khi bắt đầu thí nghiệm. Cứ cách một giờ lại thay bình sục khí một lần. Sự thay đổi này được thực hiện tự động.

Trong cả giai đoạn thí nghiệm, toàn bộ áp lực trong bình thí nghiệm đều được hiển thị trên màn hình (22) và được duy trì ở mức 1 000 Pa đến 1 200 Pa trong cả giai đoạn thí nghiệm.

Chuyển các thành phần của mỗi cặp bình sục khí vào một bình định mức 250 ml. Rửa bình và các ống nối kèm theo, chuyển nước rửa vào bình định mức.

CHÚ THÍCH Cần chú ý tránh để các thành phần trong bình sục khí và nước rửa vượt quá vạch mức của bình định mức.

Cho nước cất vào bình đến vạch mức và xác định hàm lượng formaldehyt như quy định trong 5.5.4.

5.5.4. Xác định hàm lượng formaldehyt của dung dịch lỏng

5.5.4.1. Quy định chung

Hàm lượng formaldehyt của dung dịch lỏng từ mỗi giờ của giai đoạn lấy mẫu được xác định bằng quang phổ kế.

5.5.4.2. Nguyên tắc

Việc xác định được dựa trên phản ứng Hantzsch, trong đó formaldehyt lỏng phản ứng với ion amoni và axetylaxeton sinh ra diaxetyldihydrolutiđin (DDL), DDL có thể hấp thụ cực đại ở bước sóng 412 nm. Phản ứng có hiệu quả cao đối với formaldehyt.

5.5.4.3. Cách tiến hành

Dùng pipet lấy 10 ml dung dịch lỏng vào bình tam giác định mức 50 ml, cho thêm 10 ml dung dịch axetylaxeton (5.2.2) và 10 ml dung dịch amoni axetat (5.2.3). Đậy kín bình định mức, lắc và làm nóng trong vòng 15 phút trong thùng nước ở nhiệt độ (40 ± 1) oC. Dung dịch hấp thụ này được xác định ở bước sóng 412 nmm. Mẫu đối chứng là nước cất cũng được chuẩn bị như trên và đo bằng quang phổ kế.

5.5.4.4. Đường cong hiệu chỉnh

Đường cong hiệu chỉnh được xây dựng từ dung dịch formaldehyt tiêu chuẩn, nồng độ của chúng được xác định bằng chuẩn độ iot. Đường cong hiệu chỉnh được kiểm tra tối thiểu mỗi tuần một lần.

  1. a) Dung dịch formaldehyt chuẩn

Hóa chất:

– Iot (I2), dung dịch chuẩn, nồng độ 0,05 mol/l;

– Natri thiosulfat (Na2S2O3), dung dịch chuẩn, nồng độ 0,1 mol/l;

– Natri hydroxit (NaOH), dung dịch chuẩn, nồng độ 1 mol/l;

– Axit sulfuric (H2SO4), dung dịch chuẩn, nồng độ 1 mol/l;

– Hồ tinh bột, dung dịch nồng độ 1 % khối lượng.

Các dung dịch trên được chuẩn hóa trước khi dùng.

Pha loãng khoảng 1 g dung dịch formaldehyt (nồng độ 35 % – 40 %) trong nước cất ở bình định mức 1 000 ml, cho nước cất đến vạch mức. Nồng độ chính xác của dung dịch này được xác định như sau: Trộn 20 ml dung dịch formaldehyt vừa pha loãng với 25 ml dung dịch iot và 10 ml dung dịch kiềm. Sau khi để yên trong vòng 15 phút, tránh ánh sáng, cho thêm 15 ml dung dịch axit sulfuric. Iot dư được chuẩn độ bằng dung dịch thiosulfat. Tại điểm cuối của quá trình chuẩn độ cho thêm vài giọt dung dịch hồ tinh bột làm chất chỉ thị. Thí nghiệm đối chứng được thực hiện song song trên nước cất.

Nồng độ formaldehyt được tính theo phương trình sau:

c(HCHO) = (V0 – V) x 15 x c(Na2S2O3) x 1 000/20

trong đó:

c(HCHO) là nồng độ formaldehyt, tính bằng mg/lít;

c(Na2S2O3) là nồng độ natri thiosulfat, tính bằng mol/lít;

V là thể tích dung dịch natri thiosulfat chuẩn độ, tính bằng mililít;

V0 là thể tích dung dịch natri thiosulfat chuẩn độ trên nước cất (đối chứng), tính bằng mililít;

1 000 giá trị để tính cho 1 lít.

CHÚ THÍCH 1 ml 0,1 mol/l dung dịch thiosulfat tương ứng với 1 ml 0,05 mol/l dung dịch iot và 1,5mg formaldehyt.

  1. b) Dung dịch formaldehyt hiệu chỉnh

Dùng nồng độ đã xác định được ở 5.5.4.4.a) tính thể tích dung dịch có chứa 3 mg formaldehyt. Chuyển thể tích này, bằng buret loại nhỏ, vào bình định mức 1000 ml và cho nước cất đến vạch định mức, 1 ml dung dịch hiệu chỉnh này chứa 0,003 mg formaldehyt.

  1. c) Xác định đường cong hiệu chỉnh

Dùng pipet lấy hoặc 0 ml, 5 ml, 10 ml, 20 ml, 25 ml, 50 ml hoặc 100 ml dung dịch formaldehyt đã hiệu chỉnh (5.5.4.4.b) vào bình định mức 100 ml và cho nước cất đến vạch mức. Lấy 10 ml mỗi dung dịch pha loãng này để phân tích quang phổ bằng quy trình như đã mô tả ở trên (5.5.4.3). Từ các giá trị hấp thụ thu được, vẽ biểu đồ quan hệ với nồng độ formaldehyt với nồng độ formaldehyt trong khoảng từ 0 mg/ml đến 0,003 mg/ml (xem Hình 4). Độ dốc (f) được xác định từ đồ thị hoặc bằng tính toán.

5.6. Biểu thị kết quả

5.6.1. Giá trị phân tích khí

Giá trị phân tích khí Gi, tính bằng mg/m2h, xác định mỗi giờ một lần, theo công thức sau:

Gi =

Trong đó:

Gi là nồng độ formaldehyt của dung dịch từ mỗi giờ lấy mẫu, tính bằng miligam chia cho diện tích bề mặt mẫu có formaldehyt phát tán (không bịt kín);

i là giờ thứ 1, thứ 2, thứ 3… và thứ i;

AS là hệ số hấp thụ của dung dịch từ bình sục khí;

AB là hệ số hấp thụ của nước cất;

f là độ dốc của đường cong hiệu chỉnh đối với dung dịch formaldehyt chuẩn, tính bằng gam trên mililít (g/ml);

S là diện tích bề mặt mẫu thử có formaldehyt phát tán, tính bằng mét vuông (m2);

V là thể tích bình định mức, tính bằng ml.

CHÚ DẪN:

  1. a) Nồng độ của dung dịch loãng đã hiệu chỉnh;
  2. b) Hệ số hấp thụ (AS – AB).

Hình 4 – Đường cong hiệu chỉnh nồng độ formaldehyt (c = f x (AS – AB)) xác định theo phương pháp axetylaxeton

5.6.2. Tính nồng độ formaldehyt trung bình

Nồng độ formaldehyt trong giờ đầu của chất hấp thụ thấp hơn giờ thứ hai, trong khi nhiệt độ của mẫu thử qua giờ đầu chưa đạt tới 60 oC. Trong trường hợp này giá trị phân tích khí được tính từ tổng của nồng độ trong khoảng 2 giờ đến 4 giờ và diện tích bề mặt F của mẫu thử. Nếu nồng độ formaldehyt đạt cực đại trong giờ đầu thì tổng của cả 4 giờ được dùng để tính.

Nồng độ formaldehyt trung bình (Gm) của mẫu thử tính bằng mg/m2h, theo công thức:

Gm =

Nếu trong giờ đầu chưa đạt cực đại thì giá trị Gm được tính theo công thức sau:

Gm =

Trong đó:

G1, G2, G3 và G4 là nồng độ formaldehyt của lần lượt từ giờ đầu đến giờ thứ tư, tính bằng mg/m2h;

Hàm lượng formaldehyt của cả tấm mẫu thử được tính từ Gm của các mẫu thử lấy từ tấm đó.

5.6.3. Độ ẩm

Theo TCVN 7756-3:2007.

5.7. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm gồm các nội dung theo TCVN 7756-1:2007 và có thể bổ sung các thông tin sau:

– Vị trí đã lắp đặt của tấm (trần, tường, sàn), điều kiện sử dụng (độ ẩm, tình trạng hay chất lượng bề mặt, sự định vị) tại thời điểm chọn mẫu thử;

– Độ ẩm của tấm tại thời điểm thử (xem TCVN 7756-3:2007);

– Giá trị phân tích khí của tấm cùng với giá trị của từng mẫu thử.

  1. Phương pháp chiết (Perforator) xác định hàm lượng formaldehyt tồn dư trong tấm mẫu thử

6.1. Nguyên tắc

Formaldehyt được chiết ra từ mẫu thử bằng cách ngâm trong toluen đang sôi, sau đó chuyển vào nước cất hoặc nước đã khử ion. Hàm lượng formaldehyt trong dung dịch được xác định bằng phương pháp quang phổ sử dụng axetylaxeton, biểu thị bằng miligam formaldehyt trong 100 g mẫu thử.

6.2. Thuốc thử

Chỉ sử dụng hóa chất tinh khiết phân tích.

Toluen, không có nước và các tạp chất khác gây ảnh hưởng đến phép thử;

Dung môi axetylaxeton, loại dùng để phân tích;

Muối amoni axetat, loại dùng để phân tích.

6.3. Thiết bị và dụng cụ

6.3.1. Cân phân tích có độ chính xác 0,001 g.

6.3.2. Tủ sấy có quạt gió, có khả năng điều chỉnh nhiệt độ (103 ± 3) oC.

6.3.3. Máy đo quang phổ.

6.3.4. Dụng cụ tách chiết bao gồm:

Dụng cụ ngưng tụ có chiều dài 400 mm, côn thu 45/40, đường kính miệng côn 29/32;

Bình hứng hình nón, đường kính miệng bình 45/50, côn thu 71/51;

Bộ lọc, lỗ xốp P 160 (100 mm đến 160 mm), phễu lọc có đường kính 60 mm;

Bình chưng cất quay (perforator attachment) 1 000 ml có khóa (đầu dò 4 mm), đường kính miệng 71/51, côn 29/32;

Bình hứng hình nón, đường kính miệng 29/32, côn 45/40;

Bình đáy tròn 1 000 ml, đường kính miệng 45/40;

Hai ống sủi bọt, côn 29/32 (chiều dài khoảng 380 mm), đường kính trong khoảng 10 mm, đường kính ống 50 mm, khoảng cách giữa hai đầu ống khoảng 200 mm;

Bình hấp thụ (bình cổ tròn 250 ml).

6.3.5. Dụng cụ thủy tinh

Bình định mức 2 000 ml (đã hiệu chỉnh ở nhiệt độ 20 oC);

Bình hình nón 250 ml;

Buret 50 ml (đã hiệu chỉnh ở nhiệt độ 20 oC);

Mặt kính đồng hồ có đường kính khoảng 120 mm;

Hai bình định mức 1 000 ml (đã hiệu chỉnh ở nhiệt độ 20 oC);

Sáu bình định mức 100 ml (đã hiệu chỉnh ở nhiệt độ 20 oC);

Ống pipét 100 ml (đã hiệu chỉnh ở nhiệt độ 20 oC);

Ống pipét 25 ml (đã hiệu chỉnh ở nhiệt độ 20 oC);

Ba ống pipet 10 ml (đã hiệu chỉnh ở nhiệt độ 20 oC);

Bình cổ tròn có nút 50 ml;

Hai xilanh thể tích 250 ml;

Bồn chứa nước;

Bình làm khô.

CHÚ DẪN:
1. Bộ nối 29/32 6. Ống sủi bọt
2. Ống làm lạnh 7. Bình nón hấp thụ 250 ml
3. Bộ nối 45/40 đến 71/51 8. Bộ nối 29/32
4. Ống lọc 9. Bình cầu đáy tròn 1 000 ml, khóa 45/50.
5. Perforator

Hình 5 – Sơ đồ hệ thống chiết

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:
1. Đĩa trống a) Mức toluen d) Khóa đường kính lỗ 4
2. Ống nối 29/32 b) Mức nước tối đa e) Tay cầm
c) Lỗ đường kính 4 f) Xiphon đường kính 8

Hình 6 – Cấu tạo của Perforator

Kích thước tính bằng milimét

CHÚ DẪN:

  1. Tấm lọc thủy tinh xốp (độ xốp P 160)
  2. a) Lỗ đường kính 5 mm
  3. b) Hai thanh dài đường kính 4 mm.

Hình 7 – Ống lọc

TCVN 7756-12:2007 VÁN GỖ NHÂN TẠO – PHẦN 12: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG FORMADEHYT
681.5 KiB
308 Downloads
Details
Tiêu chuẩn có ích? Vui lòng chia sẻ cho cộng đồng:
Loading Facebook Comments ...

Leave a comment

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *