Formaldehyd

Formaldehyd

Číslo CAS – 50–00–0

Metody měření znečišťujících látek v únicích do ovzduší

Stanovení formaldehydu

Formaldehyd je významnou surovinou chemického průmyslu, především ve výrobě močovino-formaldehydových a fenol-formaldehydových pryskyřic, a dále při výrobě difenyldiisokyanátu pro výrobu polyurethanu.

S ohledem na teplotu bodu varu –19,5°C se jedná o velice těkavou organickou látku, která však může být vzhledem ke své velmi dobré rozpustnosti ve vodě přítomna i ve formě kapalných aerosolových částic.

Manuální metody stanovení

Pro stanovení formaldehydu v odpadních plynech dosud nebyla vypracována evropská či mezinárodní normovaná referenční metoda. Pouze US EPA vypracovala metodu pro stanovení formaldehydu v odpadních plynech emitovaných při výrobě minerálních vláken. Method 316 – Sampling and analysis for formaldehyde emissions from stationary sources in the mineral wool and wool fiberglass industries (Code of Federal Regulations US EPA 1999) je určena pro stanovení formaldehydu v rozsahu od 20 μg/m3 do 30 g/m3. Odběr vzorku se provádí izokineticky kombinovaným vzorkovacím systémem, který je tvořen sérií fritových absorbérů naplněných demineralizovanou vodou.

Formaldehyd se v exponovaném absorpčním roztoku stanoven spektrofotometricky po reakci s pararosanilinem při vlnové délce 570 nm.

Pro stanovení formaldehydu ve venkovním ovzduší se používá metody založené na záchytu analytu v kanistrech z korozivzdorné oceli s následnou termickou desorpcí a stanovením plynovou chromatografií s hmotnostním detektorem (GC-MS) Method TO-15 Determination of volatile organic compounds (VOCs) in air collected in specially-prepared canisters and analyzed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) (Compendium of methods for Organic Compounds US EPA 1999).

Pro manuální stanovení formaldehydu v pracovním ovzduší se používá metody založené na odběru vzorku ve vzorkovacím zařízení tvořeném sorpční trubicí naplněnou peletami pokrytými vrstvou 2,4-dinitrofenylhy­drazinu. Exponovaný sorbent se extrahuje acetonitrilem a obsah analytu se stanoví kapalinovou chromatografií s UV detekcí. Metoda je určena pro stanovení formaldehydu v rozsahu od 0,23 μg do 37 μg na vzorek (NIOSH method 2016 1994).

Pro manuální stanovení formaldehydu v pracovním ovzduší se dále používá metody založené na odběru vzorku sorpční trubicí naplněnou dvěma vrstvami Amberlitu XAD-2 pokrytého 2-(hydroxymethyl)pi­peridinu oddělenými skleněnou vatou. Formaldehyd reaguje s 2-(hydroxymethyl)pi­peridinem za vzniku derivátu oxazolidinu. Exponovaný sorbent se extrahuje toluenem a obsah analytu stanoví plynovou chromatografií s detekcí plamenovým ionizačním detektorem (FID). Metoda je určena pro stanovení formaldehydu v rozsahu od 3 μg do 200 μg na vzorek (NIOSH method 2514 1994).

Necitlivější metodou pro manuální stanovení formaldehydu v pracovním ovzduší je metoda založené na odběru vzorku v kombinovaném vzorkovacím zařízení tvořeném plochým membránovým filtrem z PTFE doplněným dvojicí kapilárových absorbérů obsahujících vodný roztok NaHSO3. Exponovaný absorpční roztok se doplní kyselinou chromotropovou a obsah analytu se stanoví fotometricky při vlnové délce 580 nm. Metoda je určena pro stanovení formaldehydu v rozsahu od 0,025 mg/m3 do 4,6 mg/m3 (NIOSH method 3500 1994).

Pro manuální orientační stanovení formaldehydu a dalších aldehydů v pracovním ovzduší se používá metody založené na odběru vzorku sorpční trubicí naplněnou dvěma vrstvami Amberlitu XAD-2 pokrytého 2-(hydroxymethyl) piperidinu oddělenými skleněnou vatou. Aldehydy reagují s 2-(hydroxymethyl) piperidinem za vzniku derivátů oxazolidinu. Exponovaný sorbent se extrahuje toluenem a obsah aldehydů se stanoví plynovou chromatografií s detekcí plamenovým ionizačním detektorem (FID) nebo hmotnostním spektrometrickém detektorem (MS). Metoda je určena pro identifikaci a semikvantitativní stanovení aldehydů v ovzduší (NIOSH method 2539 1994).

Instrumentální on-line metody stanovení

Instrumentální metody stanovení formaldehydu využívají s ohledem na poměrně velké hodnoty absorpčních koeficientů v převážné míře infračervené absorpční spektrometrie. Kromě uvedených metod lze použít rovněž metody FTIR spektrometrie, např. Method 320 Measurement of vapor phase organic and inorganic emissions by extractive Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy (Code of Federal Regulations US EPA 1999).

Této metodě odpovídá postup určený pro analýzu pracovního ovzduší (NIOSH method 3800 1994).

Normované metody stanovení

Pro stanovení formaldehydu v odpadních plynech ze stacionárních zdrojů neexistují evropské či mezinárodní normované metody stanovení, pouze normovaná metoda US EPA.

Literatura

  • Code of Federal Regulations, Title 40, 40CFR60 Standard of Performance for new stationary sources, 1999.
  • Compendium of methods for the determination of toxic organic compounds in ambient air – second edition, US EPA 1999.
  • NIOSH method 2016, Formaldehyde, Manual of Analytical Methods (NMAM), 4. vydání 1994.
  • NIOSH method 2039, Aldehydes, screening, Manual of Analytical Methods (NMAM), 4. vydání 1994.
  • NIOSH method 2041, Formaldehyde by GC, Manual of Analytical Methods (NMAM), 4. vydání 1994.
  • NIOSH method 3500, Formaldehyde by VIS, Manual of Analytical Methods (NMAM), 4. vydání 1994.
  • NIOSH method 3800, Organic and inorganic gases by extractive FTIR spectrometry, Manual of Analytical Methods (NMAM), 4. vydání 1994.