普通茶葉去除家具中釋放的甲醛的研究

周合玲張江林陳 隆劉朝偉李川江*

（1.重慶三峽學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶萬州 404100）（2.重慶芳華醫(yī)院，重慶渝北 401120）

普通茶葉去除家具中釋放的甲醛的研究

周合玲1，2張江林1陳 隆1劉朝偉1李川江1*

（1.重慶三峽學(xué)院化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，重慶萬州 404100）（2.重慶芳華醫(yī)院，重慶渝北 401120）

家具中釋放的甲醛造成的危害日益突出，文章主要通過國家標(biāo)準(zhǔn)的干燥器法研究茶葉水對人造板中甲醛的去除效果，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了茶葉水對家具中甲醛有去除效果且去除率較高．同時(shí)實(shí)驗(yàn)采用的茶葉是市場上普通的茉莉花茶，表明茶葉水去除家具中釋放的甲醛是經(jīng)濟(jì)可行的．

甲醛；茶葉水；干燥器法；家具

1 前 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和居民生活水平的日益提高，市場對各種家具的需求也越來越大．許多家具企業(yè)采用低質(zhì)材料和落后的工藝生產(chǎn)，致使家具中游離甲醛、揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）等嚴(yán)重超標(biāo)[1]，對人體產(chǎn)生危害．因此，如何解決家具帶來的危害已經(jīng)成為新時(shí)代研究的焦點(diǎn)話題，其中游離甲醛的去除不容忽視．

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)原理

茶葉中的茶多酚[2～3]、生物堿、氨基酸是凈化甲醛的主要活化成分，其中茶多酚的抗氧化作用是由于兒茶素B環(huán)和C環(huán)上的酚羥基可提供質(zhì)子的活性，有很強(qiáng)的還原能力[4]．

兒茶素與甲醛的反應(yīng)機(jī)理：首先兒茶素中的酚羥基發(fā)生解離生成酚氧負(fù)離子，其次是甲醛的羰基發(fā)生質(zhì)子化反應(yīng)，最后兒茶素解離生成的酚氧負(fù)離子再與甲醛發(fā)生加成反應(yīng)[5]．反應(yīng)歷程如圖1．

實(shí)驗(yàn)藥品及儀器：甲醛（分析純）、乙酸銨（分析純）、乙酰丙酮（化學(xué)純）、液體石蠟（重慶北碚化學(xué)試劑廠）、電子天平（FA1104N）、可見分光光度計(jì)（722E）、茉莉花茶（天王牌）、比色管、燒杯等．

試件的制備：鋸出長（150±1）mm，寬（50±1）mm的木條[6]．試件端面采用不含甲醛的液體石蠟封邊，封邊數(shù)量為部件的原實(shí)際封邊數(shù)量，保留50 mm一段不封邊．在24小時(shí)內(nèi)放入干燥器中．

乙酰丙酮（CH3COCH2COCH3，體積百分濃度0.4%）溶液：用移液管吸取4 mL乙酰丙酮于1 L棕色容量瓶中，并加蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，儲(chǔ)存于暗處．乙酸銨（CH3COONH2，質(zhì)量百分濃度20%）溶液：在感量為0.01 g的電子天平上稱取200 g乙酸銨于50 mL燒杯中，加蒸餾水完全溶解后轉(zhuǎn)至1 L棕色容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻，儲(chǔ)存于暗處．

茶葉水的制備：稱取所需茶葉置入燒杯中，分別加入200 mL蒸餾水置于電爐上煮沸，繼續(xù)沸騰一定時(shí)間，關(guān)掉電爐，冷卻至室溫，過濾．

數(shù)據(jù)的處理：c = f×（As－Ab），c為甲醛濃度（mg/L）；f為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率（mg/L）；As為反應(yīng)溶液的吸光度；Ab為蒸餾水的吸光度．

圖1 兒茶素與甲醛的反應(yīng)方程式

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定

用移液管移取10 mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液（37%～40%）定容到500 mL容量瓶中，再取出10 mL稀釋溶液定容到1 000 mL容量瓶中，取0.00，0.20，0.50，1.00，2.00，5.00，10.00 mL（不足10 mL用蒸餾水補(bǔ)足），加乙酰丙酮10 mL，乙酸銨10 mL，搖勻，于40 ℃恒溫水中加熱15 min顯色，調(diào)節(jié)分光光度計(jì)的波長在415 nm處，在分光光度計(jì)上讀出吸光度．

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的測試中吸光度與甲醛濃度的關(guān)系

繪制甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線：

圖2 甲醛標(biāo)準(zhǔn)曲線（R=0.9997）

2.3 實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)步驟：在干燥器底部放一個(gè)盛有50 mL蒸餾水的結(jié)晶皿，其上放置金屬支架．取四組準(zhǔn)備好的試件，兩個(gè)為一組，然后在金屬支架上分別放置一組試件，使其互不接觸，蓋上干燥器的蓋子，放置24小時(shí)．

實(shí)驗(yàn)完畢之后，取五支30 mL的比色管，分別編號，1號管作對照組實(shí)驗(yàn)，取10 mL蒸餾水放入1號管，2、3、4、5號管分別裝入各個(gè)干燥器內(nèi)結(jié)晶皿中的吸收過甲醛的蒸餾水各10 mL，再向比色管中分別加入10 mL乙酸銨溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，搖勻，于40 ℃恒溫水中加熱15 min顯色，以蒸餾水為對比溶液，調(diào)零．用厚度為5 mm的比色皿測定吸光度，并記錄吸光度．

2.3.1 不同的煮制時(shí)間對家具甲醛的去除效果

稱取5 g左右茶葉三組（5.013 6 g，5.022 5 g，5.040 1 g）放入燒杯中，分別加入200 mL蒸餾水置于電爐上煮沸，繼續(xù)沸騰10 min、20 min、30 min，關(guān)掉電爐，冷卻至室溫．在干燥器底部放一個(gè)盛有50 mL蒸餾水的結(jié)晶皿，其上放置金屬支架．取四組準(zhǔn)備好的試件，兩個(gè)為一組，然后在金屬支架上分別放置一組試件，使其互不接觸，蓋上干燥器的蓋子，恒溫放置24小時(shí)．

實(shí)驗(yàn)完畢之后，取五支30 mL的比色管，分別編號，1號管作對比試驗(yàn)，取10 mL蒸餾水放入1號管，2、3、4、5號管分別裝入各個(gè)干燥器內(nèi)結(jié)晶皿中的吸收過甲醛的蒸餾水各10 mL，再向比色管中分別加入10 mL乙酸銨溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，搖勻，于40 ℃恒溫水中加熱15 min顯色，在分光光度計(jì)415 nm處讀出吸光度，并記錄數(shù)據(jù)如表2．

2.3.2 不同濃度下的去除效果

稱取三組茶葉（3.024 7 g，5.011 2 g，7.001 2 g)放入燒杯中，分別加入200 mL蒸餾水置于電爐上煮沸，繼續(xù)沸騰10 min，關(guān)掉電爐，冷卻至室溫．在干燥器底部放一個(gè)盛有50 mL蒸餾水的結(jié)晶皿，其上放置金屬支架．取四組準(zhǔn)備好的試件，兩個(gè)為一組，然后在金屬支架上分別放置一組試件，使其互不接觸，蓋上干燥器的蓋子，恒溫放置24小時(shí)．

實(shí)驗(yàn)完畢之后，取五支30 ml的比色管，分別編號，1號管作對比試驗(yàn)，取10 mL蒸餾水放入1號管，2、3、4、5號管分別裝入各個(gè)干燥器內(nèi)結(jié)晶皿中的吸收過甲醛的蒸餾水各10 mL，再向比色管中分別加入10 mL乙酸銨溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，搖勻，于40 ℃恒溫水中加熱15 min顯色，在分光光度計(jì)415 nm處讀出吸光度，并記錄數(shù)據(jù)如表3．

在24小時(shí)讀數(shù)之后，不取出干燥器里的茶葉水，只更換蒸餾水，繼續(xù)對甲醛進(jìn)行去除，對比如表4．

茶葉含量分別為5.018 2 g、10.040 2 g、15.013 9 g，同上的操作方法，得出數(shù)據(jù)如表5．

表2 不同的煮制時(shí)間對家具甲醛的去除效果

茶葉含量/g 煮制時(shí)間/min 吸收時(shí)間/h 吸光度/A 甲醛濃度/（mg/L）吸收濃度/（mg/L） 去除率/%0.000 0 0 24 0.198 0.288 3 —— ——3.024 7 10 24 0.062 0.090 3 0.198 0 68.75.012 2 10 24 0.056 0.081 5 0.206 8 71.77.001 2 10 24 0.049 0.072 3 0.217 0 75.3

表4 連續(xù)去除的效果

表5 高濃度的影響

2.3.3 涂制試件對家具甲醛的去除效果

分別稱取5 g左右茶葉（5.012 6 g，5.011 3 g，5.030 7 g）放入燒杯中，分別加入200 mL蒸餾水置于電爐上煮沸，繼續(xù)沸騰10 min、20 min、30 min，關(guān)掉電爐，冷卻至室溫．在干燥器底部放一個(gè)盛有50 mL蒸餾水的蒸發(fā)皿，其上放置金屬支架．取四組制備好的試件，兩個(gè)為一組，在其中三組試件上分別涂制煮制過的茶葉水，每隔十分鐘涂制一次，一共三次，然后在金屬支架上分別放置一組涂制過的試件，使其互不接觸，蓋上干燥器的蓋子，恒溫放置24小時(shí)．

實(shí)驗(yàn)完畢之后，取五支30 mL的比色管，分別編號，1號管作對比實(shí)驗(yàn)，取10 mL蒸餾水放入1號管，2、3、4、5號管分別裝入各個(gè)干燥器內(nèi)結(jié)晶皿中的吸收過甲醛的蒸餾水各10 mL，再向比色管中分別加入10 mL乙酸銨溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，搖勻，于40 ℃恒溫水中加熱15 min顯色，在分光光度計(jì)415 nm處讀出吸光度，并記錄數(shù)據(jù)如表6．

2.3.4 不同吸收時(shí)間的影響

分別稱取5 g左右茶葉（5.013 6g，5.022 5g，5.040 1g）放入燒杯中，分別加入200 mL蒸餾水置于電爐上煮沸，繼續(xù)沸騰10 min，關(guān)掉電爐，冷卻至室溫．在干燥器底部放一個(gè)盛有50 mL蒸餾水的結(jié)晶皿，其上放置金屬支架．取四組準(zhǔn)備好的試件，兩個(gè)為一組，然后在金屬支架上分別放置一組涂制過的試件，使其互不接觸，蓋上干燥器的蓋子，恒溫放置24小時(shí)．

實(shí)驗(yàn)完畢之后，取五支30 mL的比色管，分別編號，1號管作對比實(shí)驗(yàn)，取10 mL蒸餾水放入1號管，2、3、4、5號管分別裝入各個(gè)干燥器內(nèi)結(jié)晶皿中的吸收過甲醛的蒸餾水各10 mL，再向比色管中分別加入10 mL乙酸銨溶液和10mL乙酰丙酮溶液，搖勻，于40 ℃恒溫水中加熱15 min顯色，在分光光度計(jì)415 nm處讀出吸光度，并記錄數(shù)據(jù)如表7．同上的操作方法，茶葉含量分別為5.020 1 g、5.022 4 g、5.000 8 g放置吸收48小時(shí)候打開干燥器的蓋子，讀取數(shù)據(jù)如表8．

表6 涂制對家具甲醛的影響

表7 吸收24h的去除率

表8 吸收48h的去除率

2.3.5 吸收劑的處理方法的不同對去除效果的影響

量取100 mL蒸餾水放入2號干燥器中，稱取5.066 9 g的煮過的茶葉水放入3號干燥器中，在4號干燥器中放入煮制過的茶葉5.066 3 g和茶葉水的混合物．在干燥器底部放一個(gè)盛有50 mL蒸餾水的結(jié)晶皿，其上放置金屬支架．取四組準(zhǔn)備好的試件，在金屬支架上分別放置一組涂制過的試件，使其互不接觸，蓋上干燥器的蓋子，恒溫放置24小時(shí)．

實(shí)驗(yàn)完畢之后，取五支30 ml的比色管，分別編號，1號管作對比試驗(yàn)，取10 mL蒸餾水放入1號管，2、3、4、5號管分別裝入各個(gè)干燥器內(nèi)結(jié)晶皿中的吸收過甲醛的蒸餾水各10 mL，再向比色管中分別加入10 mL乙酸銨溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，搖勻，于40 ℃恒溫水中加熱15 min顯色，在分光光度計(jì)415 nm處讀出吸光度，并記錄數(shù)據(jù)如表9．

量取100 mL蒸餾水放入2號干燥器中，稱取50 g半濕的煮過的茶葉放入3號干燥器中，在4號干燥器中放入干茶葉5.066 3 g．在干燥器底部放一個(gè)盛有50 mL蒸餾水的結(jié)晶皿，其上放置金屬支架．取四組準(zhǔn)備好的試件，在金屬支架上分別放置一組試件，使其互不接觸，蓋上干燥器的蓋子，恒溫放置24小時(shí)．

實(shí)驗(yàn)完畢之后，取五支30 mL的比色管，分別編號，1號管作對比試驗(yàn)，取10 mL蒸餾水放入1號管，2、3、4、5號管分別裝入各個(gè)干燥器內(nèi)結(jié)晶皿中的吸收過甲醛的蒸餾水各10 mL，再向比色管中分別加入10 mL乙酸銨溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，搖勻，于40 ℃恒溫水中加熱15 min顯色，在分光光度計(jì)415 nm處讀出吸光度，并記錄數(shù)據(jù)如表10．

2.3.6 家具中殘余的甲醛釋放量

在干燥器底部放一個(gè)盛有50 mL蒸餾水的結(jié)晶皿，其上放置金屬支架．取四組準(zhǔn)備好的試件，在金屬支架上分別放置一組試件，使其互不接觸，蓋上干燥器的蓋子，恒溫放置24小時(shí)．

實(shí)驗(yàn)完畢之后，取5支30 mL的比色管，分別編號，1號管作對比試驗(yàn)，取10 mL蒸餾水放入1號管，2、3、4、5號管分別裝入各個(gè)干燥器內(nèi)結(jié)晶皿中的吸收過甲醛的蒸餾水各10 mL，再向比色管中分別加入10 mL乙酸銨溶液和10 mL乙酰丙酮溶液，搖勻，于40 ℃恒溫水中加熱15 min顯色，在分光光度計(jì)415 nm處讀出吸光度，并記錄數(shù)據(jù)如表11．

表9 吸收劑的不同的影響

表10 不同的吸收方法

表11 茶葉水對甲醛釋放量的影響

3 結(jié) 論

通過實(shí)驗(yàn)我們驗(yàn)證了茶葉水對家具中甲醛有去除效果且去除率高，同時(shí)茶葉水制作方法簡單，本實(shí)驗(yàn)采用的茶葉是市場上普通的茉莉花茶，經(jīng)濟(jì)適用，所以，用茶葉水去除家具中釋放的甲醛是經(jīng)濟(jì)可行的．

[1]張彬淵.關(guān)于《室內(nèi)裝飾裝修材料不家具中有害物質(zhì)限量》的幾點(diǎn)想法[J].江蘇質(zhì)量，2002（8）：10-11.

[2]凌敏，劉麗，袁華，等.茶多酚化學(xué)及其在醫(yī)藥保健中的應(yīng)用[J]，湖北化工，2001，5（3）：1-4.

[3]楊賢強(qiáng)，等.茶多酚化學(xué)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003.

[4]鄧飛英，羅建中，李慧君.茶葉去除室內(nèi)甲醛的激勵(lì)初探[J].廣東化工，2007，34（10）：67-68.

[5]朱玉玲.室內(nèi)空氣中甲醛的去除研究[D].山東大學(xué)，2010.

[6]劉曉紅.對家具中甲醛釋放量的取樣及測定方法的探討[J].科學(xué)技術(shù)，2002（6）：14-15.

（責(zé)任編輯：張新玲）

A Study of Removal of Formaldehyde Release from Furniture with Ordinary Tea

ZHOU Heling1，2ZAHNG Jianglin1CHEN Long1LIU Chaowei1LI Chuanjiang1*
(1. College of Chemical and Environmental Engineering, Chongqing Three Gorges University, Wanzhou,404100, Chongqing，China;2.Chongqing Fanghua Hospital,yubei,401120,Chongqing)

Formaldehyde release from furniture is increasingly harmful. This paper, mainly through dryer with national standard, studies the removal of formaldehyde in artificial board by tea. By experiment it is verified that tea water can remove with efficiency and high rate the formaldehyde in furniture. The tea used is common jasmine tea in market. The experiment proves that tea water is economical and feasible to remove formaldehyde release from furniture.

formaldehyde; tea water; dryer method; furniture

X505

A

1009-8135（2014）03-0101-06

2014-02-19

周合玲（1990-），女，重慶渝北人，重慶芳華醫(yī)院員工，重慶三峽學(xué)院精細(xì)化工學(xué)生.

李川江（1982-），男，四川江油人，實(shí)驗(yàn)師，主要從事化學(xué)分析，專業(yè)教育教學(xué)等研究.

重慶市萬州區(qū)2014年科技項(xiàng)目《萬州地區(qū)家具中釋放甲醛污染的治理研究》，重慶三峽學(xué)院2014年青年科研項(xiàng)目《優(yōu)效能治理家具中釋放甲醛污染的研究》和重慶三峽學(xué)院2013年度創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目研究成果