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Bg ..............................................................................................
3...
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(170V CADR <300) (5)
3. 三孔交叉采样法(300V CADR <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:NNH2 HCI）,分析纯
2. 硫酸铁铵（NH4Fe（SO）2 12H2O），分析纯。
3. 浓盐酸,分析纯。
4. 水中甲醛标准样品，100mg/L 20mL 。
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
各管中加入0.4mL 1%硫酸铁铵溶液，摇匀后放置15min 2计算因子Bg
用1 cm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(
<)
3.
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v 0.1mg/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0.4mL 1% 硫酸铁铵溶液，摇匀后放置15min。
九、分析计算
用1 cm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）
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, 30 m3实验舱甲醛CADR是229.158m3/h, 3 m3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30mi n,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-A 0)XBg
c = - - ................................ (D1)
V o
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；
A o —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 ；V o = V t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。
C t = C o e-kt.......................................................................... (D2)式中：
q —时间t时的甲醛浓度，单位为mg/m3；
C o—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)
In q = In c0 - kt CD3)
按照式（D4）做In C t与t的线性回归，可求的衰减常数k,
-k
1
(￡ t i In c t〃-(*=i t i)(犁1 In 冲
(為t i2)- 1(為t i)
(D4)
式中:
k —衰减常数，单位为min-1；
t i—第i个取样点对应的时间，单位为min ；
In C ti—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k n和总衰减常数k e。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:
1 1 2
[聲1 (x i- n"i=1 x i)(y i--鼻1 y i)]
1 2 1 2 ^i=1 (x i - n ^J=1 X i) Z J=1 (y i- n ^1=1 y i)
(D5)
其中：x i = t i
y i = ln C t j
式中：
R2—衰减常数，单位为min-1;
t i—第i个取样点对应的时间，单位为min;
ln c ti—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= 60 x （k e - k n）X V
（D6）
式中：
Q—CADR（洁净空气量），单位为m3/h;
k e—总衰减常数，单位为min-1；k n—自然衰减常数，单位为min-1; V —实验舱容积，单位为m3。