汽车VOC检测中对甲醛检测结果的影响因素分析
【摘要】甲醛是车内空气质量控制的一种有机物，它极易溶于水的特性在汽车VOC检测中对甲醛检测结果有较大的影响，通过研究采样环境温度、样品湿度和暴露在采样环境中采样导管的长度对甲醛检测结果影响，分析可知，当采样环境温度低于样品试验温度时，对甲醛检测结果影响较大，影响的程度与样品湿度和暴露在采样环境中采样导管的长度以及温差（采样环境温度与样品试验温度）等因素有关。
【关键词】甲醛检测；采样环境温度；导管暴露长度；样品湿度
随着人们生活水平和健康安全意识的提高，车内空气质量引起了人们的关心和社会的高度关注。近几年多次出现汽车消费者的诉求，反映甲醛等含量超标问题。在HJ/T 400-2007和GB/T 27630-2011标准中明确规定甲醛是车内空气质量控制的一种有机物，而它极易溶于水的特性影响汽车VOC检测中甲醛的检测结果备受汽车检测行业关注。
在日常VOC检测中，采样环节最为重要（包括采样环境温度、采样导管长度、试验样品温度以及样品状态和采样流速等），但是经常发现湿度比较大的样品（如海绵座椅）从试验温度箱中
向环境温度采样时有大量的水珠凝结在采样导管中，这主要与采样环境温度、试验样品温度以及样品状态等有关，直接影响VOC检测结果，特别是甲醛的检测结果，由于其极易溶于水。在丰田TSM0508G企业标准中提到了采样环境和采样导管长度的要求，而整车HJ/T 400-2007行业标准和吉利零部件Q/JLY J7110274A-2011企业等标准并未具体规定采样环境温度等因素。因此，本中心研究了采样环境温度、样品湿度和暴露在采样环境中采样导管长度对甲醛检测结果的影响。通过采用100L袋子法VOC检测程序验证了当采样环境温度低于样品试验温度时，对甲醛检测结果影响较大，影响的程度与样品湿度和暴露在采样环境中采样导管的长度以及温差（采样环境温度与样品试验温度）等因素有关。（影响参数体现出来）
汽车甲醛
1.实验部分
1.1实验仪器
安捷伦1200型高效液相谱仪；Gilian 恒流空气采样泵；Tedlar采样袋：100L；2m特氟龙采样导管；5ml容量瓶；DNPH采样管；HPLC级乙腈；1000ug/ml甲醛标准溶液；温湿度计；高纯氮气；整车VOC环境舱；恒温箱。
1.2仪器参数
流动相：（乙腈：水=60：40）；谱柱：C18；流速：1ml/min；柱温：35℃；检测器波长：360nm；袋内甲醛浓度：2.0ug/L；采样流速：400ml/min；采样时间：10min。
1.3实验方法
1.3.1不同采样环境温度下改变采样导管长度（暴露在采样环境温度）对甲醛检测的影响
在65℃试验条件下调节采样袋内湿度为50%RH，设定采样环境（采用整车VOC环境舱模拟）温度分别为25℃、35℃、65℃，在不同的环境温度下分别用采样导管（即计暴露在采样环境中长度分别为2cm、10cm、20cm）从试验温度向环境温度采集样品1-1、样品1-2、样品1-3（2-1、2-2、2-3， 3-1、3-2、3-3），参照标准HJ/T 400-2007中附录B对所采集的样品进行定量分析。
1.3.2不同采样环境温度下改变试验样品湿度对甲醛检测的影响
在65℃试验条件下分别调节袋内湿度为20%RH、50%RH、80%RH，在不同的采样环境温度（25℃、35℃、65℃）下用采样导管（即计暴露在采样环境中长度10cm）从试验温度向环境温度采集样品4-1、样品4-2、样品4-3（5-1、5-2、5-3，6-1、6-2、6-3），参照标准HJ/
T 400-2007中附录B对所采集的样品进行定量分析。
2.结果与分析
2.1不同采样环境温度下改变采样导管长度（暴露在采样环境温度）对甲醛浓度测定分析
当采样环境温度为25℃和35℃时，采样导管暴露在采样环境的长度为2cm和10cm时采样检测的甲醛浓度降低了约90%；但是导管暴露在采样环境的长度为20cm时，25℃采样环境采样检测的甲醛浓度降低了约57%，35℃下降低了70%；65℃采样环境下检测的甲醛浓度与袋内甲醛浓度2.0ug/L基本接近，不受暴露在采样环境中采样导管长度的影响。
这是因为采样环境温度低于试验温度65℃，采集的样品气体通过恒温箱导出时，由于温度降低，甲醛的挥发性降低，会有部分甲醛变成液体滞留在采样导管中，从而使测定的甲醛浓度降低，此时采样导管暴露在采样环境中的长度越长，以及采样环境温度与试验温度温差越大，采集的样品气体中的甲醛浓度降低的就越多，从而检测的甲醛浓度就越低。
2.2不同采样环境温度下改变试验样品湿度对甲醛浓度测定分析
当采样环境温度为25℃和35℃，试验湿度为20%RH时采样测试的甲醛浓度降低了约96%，试验湿度为50%RH时采样检测的甲醛浓度降低了约88%；当试验湿度为80%RH时，25℃下采样测试的浓度降低了73%，35℃下检测的降低了80%；当采样环境温度为65℃，无论在什么试验湿度条件下检测甲醛的浓度均与袋内甲醛浓度2.0ug/L基本接近。
这是因为当采样环境温度为25℃和35℃时，采集的样品气体从高温恒温箱进入较低温度的采样环境中时，样品中的甲醛浓度会降低，此时采集气体的湿度越大，采集的气体通过采样导管散发的热量越多，采集的气体温度降低的就越多，造成的甲醛由气体转化成液体的量越多，因此测定的甲醛浓度就越低；而当采样环境温度与实验温度均为65℃时，采集的气体从恒温箱进入采样环境中温度没有变化，湿度变化对其没有影响，因此测定的甲醛浓度也极为相近。
3.结论
（1）采样导管暴露采样环境中的长度和测试样品湿度相同时，当采样环境温度低于试验温度时，测定的甲醛浓度偏低，且温度越低测定的甲醛浓度就越小。
（2）测试样品湿度相同时，当采样环境温度低于试验温度时，采样导管暴露在采样环境中的长度越长，测定的甲醛浓度越低；当采样环境温度与试验温度相同时，采样导管暴露在采样环境中的长度对测定的甲醛浓度几乎没有影响。
（3）采样导管暴露采样环境中长度相同时，当采样环境温度低于试验温度时，测试样品的湿度越大，测定的甲醛浓度越低；当采样环境温度与试验温度相同时，测试样品湿度的变化对测定的甲醛浓度影响不大。
综上可以得出当采样环境温度低于试验温度时，此时采样导管暴露环境中的长度和测试样品的湿度等试验因素对甲醛测定结果影响较大，测定的甲醛含量结果偏低；当采样环境温度与试验温度相同时，采样导管暴露采样环境中的长度和测试样品湿度等试验因素对甲醛测定结果影响很小，甲醛测定结果与理论值接近。所以在汽车VOC中的甲醛检测易受采样环境温度影响，影响的程度与采样环境的温度、采样导管长度、样品湿度等因素密切相关。
参考文献：
[1]HJ/T 400-2007 车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法
[2]GB/T 27630-2011 乘用车内空气质量评价指南
[3]TSM0508G Toyota engineering standard
[4]Q/JLY J7110274A-2011 车内零部件挥发性有机物测定方法