第三章 全尺寸建材逸散模擬實驗室標準檢測程序
第四節 全尺寸建材甲醛標準檢測程序
一、方法概要
本 方 法 主 要 用 於 室 內 建 材 中 甲 醛 (Formaldehyde)之 逸 散 評 估 ； 利 用 全 尺 寸 環 境 控 制 艙 模 擬 室 內 環 境 條 件 ， 將 欲 測 試 的 建 材 或 傢 俱 放 入 ， 待 甲 醛 於 環 控 艙 內 逸 散 至 穩 定 狀 態 ， 再 以 塗 有
2,4-dinitrophenylhydrazine 之 DNPH 吸 附 管 ， 連 接 採 樣 幫 浦 以 流 量 100 mL 進 行 採 樣，採 樣 完 成 後 靜 置 至 少 8 小 時，再 使 用 乙 腈 脫 附
， 以 HPLC 對 甲 醛 進 行 定 量 分 析 。 二、適用範圍
本 方 法 適 用 於 分 析 建 材 中 甲 醛 (Formaldehyde)逸 散 評 估 。 主 要 參 考 ISO16000-3 建 立 檢 測 程 序 。
三、干擾
(一 )建 材 所 含 甲 醛 可 於 建 材 製 造 完 成 後 慢 慢 逸 散 ， 為 了 精 準 地 評 估 甲 醛 逸 散 量 ， 須 於 建 材 製 造 完 成 後 一 週 內 進 行 採 樣 分 析 ， 以 避 免 儲 放 過 程 中 因 甲 醛 逸 散 或 受 其 他 污 染 源 污 染 而 產 生 誤 差 。 (二 )實 驗 分 析 前 ， 需 進 行 空 白 試 驗 ， 以 確 認 環 控 艙 內 部 及 分 析 系 統
管 線 中 並 無 殘 留 前 次 分 析 之 甲 醛
(三 )研 究 分 析 進 行 前 須 使 用 三 倍 環 控 艙 內 部 體 積 之 潔 淨 空 氣 進 行 沖 洗 及 置 換 ， 同 時 測 試 環 控 艙 內 空 氣 中 甲 醛 濃 度 須 在 2μ g/m3以 下 ， 以 避 免 環 控 艙 內 部 因 甲 醛 殘 留 而 對 於 樣 品 分 析 產 生 干 擾 。 (四 )異 常 高 水 準 之 臭 氧 或 出 現 於 採 樣 區 域 ， 應 特 別 留 意 。 臭 氧 可 透
過 與 濾 筒 內 DNPH 及 其 衍 生 物 之 反 應 造 成 明 顯 負 面 干 擾 。 四、設備
(一 )環 境 控 制 艙
環 控 艙 構 造 須 符 合 ASTM D6670-01 規 定 ， 須 具 有 能 夠 控 制 溫 度
、 濕 度 、 風 速 及 換 氣 率 等 環 境 變 項 以 模 擬 欲 測 試 之 環 境 條 件 ， 內 部 構 造 需 應 具 有 非 吸 附 性 、 具 化 學 惰 性 和 拋 光 的 內 部 表 面 ， 結 構 上 也 減 少 使 用 填 隙 劑 或 吸 盤 ， 且 具 有 不 漏 氣 及 非 吸 附 性 的 門 ； 空 氣 的 流 動 要 有 適 當 的 出 入 口 ， 於 出 風 口 上 也 需 要 有 溫 度 、 濕 度 的 監 測 器 ，
溫 濕 度 控 制 準 確 度 分 別 須 達 到 ±0.5℃ ， ±5％ RH。
(二 )潔 淨 空 氣 產 生 系 統
以 HVAC 空 調 系 統 抽 取 經 過 除 濕 器 與 活 性 碳 過 濾 的 環 境 空 氣（ 例 如 ： 使 用 membrane dryer）， 以 製 造 潔 淨 空 氣 送 進 環 控 艙 。 潔 淨 空 氣 所 含 甲 醛 濃 度 不 可 超 過 2μ g/m3。
(三 )流 量 控 制 裝 置
能 將 經 潔 淨 空 氣 以 定 流 量 方 式 導 入 環 控 艙 內 部 ， 以 控 制 實 驗 所 需 之 換 氣 率 。
(四 )採 樣 管
2,4-二 硝 基 苯 胼 (2,4-dinitrophenylhydrazine,DNPH)之 採 樣 管 。
(五 )空 氣 採 樣 泵 ： 流 速 約 0.1～ 1.5L/min。
(六 )高 性 能 液 相 層 析 儀 (HPLC) (七 )層 析 管 柱
1.適 用 HPLC 分 析 之 逆 相 (C-18)層 析 管 柱 。
(八 )2mL 玻 璃 小 瓶 (vials)， 備 有 聚 四 氟 乙 烯 (PTFE)內 襯 的 蓋 子 。 (九 )樣 品 進 樣 裝 置
20 孔 真 空 固 相 萃 取 裝 置 (含 濾 膜 、 萃 取 管 、 真 空 泵 浦 、 固 相 萃 取 管 、 活 塞 閥 、 堆 疊 接 頭 )。
(十 )10、 100、 1000μ L 之 微 量 氣 密 針 。 (十 一 )超 音 波 振 盪 器 。
五、實驗藥品
(一 )乙 腈 ， HPLC 級 750ml。
(二 )甲 醛 (37%) 750ml。
(三 )具 2,4-dinitrophenylhydrazine 衍 生 化 15 種 醛 酮 類 標 準 品 (15ppm)，包 含 Formaldehyde、Acetaldehyde、Acrolein、Acetone
、Propionaldehyde、Crotonaldehyde、Butyraldehyde、Benzaldehyde
、 Isovaleraldehyde、 Valeraldehyde、 o-Tolualdehyde、
m-Tolualdehyde、 p-Tolualdehyde、 Hexaldehyde、
2,5-Dimethylbenzaldehyde 等 15 種 化 合 物 。 (四 )甲 醇 ， HPLC 級 750ml。
六、步驟
(一 )採 樣 前 準 備
空 氣 採 樣 泵 連 結 採 樣 設 備 進 行 流 量 校 正 ， 流 速 為 100mL/min。
(二 )設 定 環 境 條 件
需 依 照 實 驗 目 的 進 行 設 定 為 原 則，如 標 準 條 件 為 溫 度 25℃，濕 度 50﹪ ， 換 氣 率 為 OA=0.5ACH,RA=3.0ACH。
(三 )環 控 艙 性 能 測 試
環 控 艙 穩 定 度 測 試 需 溫 度 ±0.5℃ ， 相 對 濕 度 ±5%， 空 氣 流 速 ±5%
限 制 條 件 之 內 。 (四 )採 樣 點 選 擇
艙 頂 共 分 為 10 組 採 樣 點，依 據 建 材 特 性 選 擇 合 適 之 採 樣 點 位 置
， 並 依 據 實 驗 目 的 設 定 合 適 之 採 樣 高 度 。 (五 )空 白 試 驗
在 進 行 建 材 樣 本 分 析 前 ， 須 以 三 倍 環 控 箱 體 積 之 潔 淨 空 氣 進 行 清 洗 及 置 換；完 成 後，以 DNPH 採 樣 管 連 接 採 樣 幫 浦 以 流 量 100mL/min 進 行 採 樣 ； 採 樣 完 後 以 塑 膠 蓋 及 石 蠟 膜 封 緊 ， 以 4℃ 之 密 閉 空 間 下 予 以 保 存 ， 與 其 它 樣 本 一 起 分 析 ； 空 白 試 驗 所 得 甲 醛 濃 度 值 須 小 於 2μ g/m3， 始 能 進 行 樣 本 採 樣 。
(六 )建 材 放 入 環 控 箱 內 ， 使 甲 醛 充 分 混 合 於 環 控 箱 內 部 後 ， 再 進 行 採 樣 。
(七 )建 材 之 甲 醛 逸 散 率 會 隨 時 間 而 呈 現 衰 減 現 象 ， 因 此 採 樣 時 間 及 頻 率 也 須 配 合 其 逸 散 情 形 做 規 劃；實 驗 開 始 進 行 24 小 時 內，採 樣 頻 率 為 每 2 小 時 進 行 採 樣 一 次 ， 每 次 採 樣 時 間 為 2 小 時 ； 實 驗 進 行 24 小 時 後，逸 散 率 會 較 穩 定，採 樣 時 間 以 每 4 小 時 採 樣 一 次 ， 每 次 採 樣 時 間 為 4 小 時 。
(八 )連 續 監 測 至 甲 醛 濃 度 已 達 到 方 法 偵 測 極 限 以 下 ， 或 以 呈 現 穩 定 逸 散 率 即 可 。
(九 )所 有 採 樣 管 均 以 塑 膠 蓋 及 石 蠟 膜 封 緊 ， 並 於 4℃ 下 之 密 閉 空 間
予 以 保 存，以 HPLC 進 行 定 量 分 析。至 於 分 析 之 冷 藏 期 應 不 超 過 30 天 ； 如 試 樣 將 被 移 至 實 驗 室 分 析 ， 非 冷 藏 時 間 應 盡 量 縮 短 ， 以 低 於 2 天 為 最 適 宜 。
(十 )採 樣 完 後 ， 採 樣 幫 浦 須 進 行 流 率 校 正 。 依 下 式 計 算 平 均 採 樣 流 率 ：
qA=[q1+q2+… +qn]/N (式 3-6) 其 中 ， qA 為 平 均 流 率 ， 以 毫 升 /秒 (mL/min)為 單 位 。
q1、 q2、 … 、 qn 為 採 樣 開 始 、 中 間 及 結 束 測 定 之 流 率 。 N 為 平 均 點 數 量 。
(十 一 )檢 量 線 製 定
1.以 微 量 氣 密 針 直 接 注 入 含 有 脫 附 劑 的 定 量 瓶 中 。 所 建 立 之 檢 量 線 濃 度 範 圍 約 為 0.473～ 47.304μ g/mL， 至 少 配 製 五 種 不 同 濃 度 之 標 準 溶 液 ， 以 製 作 檢 量 線 。
2.以 標 準 品 之 相 對 質 量 與 其 波 峰 面 積 繪 製 檢 量 線 ， R2不 得 小 於 0.999， 回 收 率 應 需 控 制 在 ±15%範 圍 以 內 。
(十 二 )定 量 分 析
1.加 入 5mL 乙 腈 脫 附 吸 附 材 。
2.超 音 波 振 盪 60 分 鐘 後 ， 以 HPLC 進 行 分 析 。 七 、 儀 器 分 析 建 議 條 件
(一 )管 柱：C-18(4.6mm 內 徑 ×25cm，或 相 等 )；無 需 對 柱 進 行 溫 度 控 制 。
(二 )移 動 相 ： 60％ 乙 腈 ； 40％ 水 (體 積 分 率 )。
(三 )偵 測 器 ： 紫 外 線 ， 在 360nm 條 件 下 作 業 。 (四 )流 率 ： 1.0mL/min。
(五 )相 對 時 間：一 組 C-18 管 柱 時 甲 醛 為 7min，二 組 C-18 管 柱 時 甲 醛 為 13min。
(六 )試 樣 射 入 量 ： 25μ L。
八、品質管制
實 驗 相 關 品 質 管 制 係 參 考 ISO16000-3、「 環 境 檢 驗 品 質 管 制 指
引 通 則 」(NIEA-PA101)及 相 關 品 質 管 制 指 引 (PA102~PA108)，建 立 本
S S S
pooled
A B
=⎡ +
⎣⎢ ⎤
⎦⎥ 6 6
12
2 2 1 2/
(式 3-4) 若 SA2
/SB2
>3.05，重 新 添 加 最 近 計 算 得 到 之 待 測 物 MDL 濃 度 。 利 用 式 3-4 計 算 得 到 之 Sp o o l e d值，依 下 述 公 式 計 算 最 後 的 MDL 值 。
MDL ＝ 2.681×(Spooled) (式 3-5) (五 )空 白 樣 品 採 樣 (Blank sample)
從 現 場 採 樣 、 運 送 過 程 至 實 驗 室 採 樣 進 行 品 管 分 析 ， 以 避 免 採 樣 物 受 到 污 染 ， 維 持 品 質 控 制 。
1.現 場 空 白 樣 品 (Field blank sample)
又 稱 為 野 外 空 白 樣 品 。 將 不 含 甲 醛 之 氣 體 、 吸 附 介 質 置 入 與 盛 裝 待 測 樣 品 相 同 之 採 樣 容 器 或 其 他 適 當 容 器 內 ， 攜 至 採 樣 地 點 ， 在 現 場 開 封 並 模 擬 採 樣 過 程 ， 但 非 實 際 採 樣 ； 以 石 蠟 膜 密 封 後 ， 再 與 待 測 樣 品 同 時 攜 回 實 驗 室 。 由 分 析 結 果
， 可 判 知 樣 品 在 採 樣 過 程 是 否 遭 受 污 染 。 2.運 送 空 白 樣 品 (Trip blank sample)
又 稱 為 旅 運 空 白 樣 品 。 將 不 含 甲 醛 之 氣 體 、 吸 附 介 質 置 入 與 盛 裝 待 測 樣 品 相 同 之 採 樣 容 器 或 其 他 適 當 容 器 內 ， 攜 至 採 樣 地 點 ， 但 在 現 場 不 開 封 。 由 分 析 結 果 ， 可 判 知 樣 品 在 運 送 過 程 是 否 遭 受 污 染 。
3.方 法 空 白 樣 品 (Method blank sample)
又 稱 為 實 驗 室 空 白 樣 品 。 指 整 個 分 析 過 程 中 可 能 導 入 污 染 而 設 計 之 樣 品 。 由 分 析 結 果 ， 可 判 知 樣 品 在 分 析 過 程 是 否 遭 受 污 染 或 樣 品 之 背 景 值 。
八、濃度計算
對 各 別 試 樣 之 被 分 析 物 (DNPH 衍 生 物 )之 總 質 量 進 行 計 算 ： md = ms – mb (式 3-7) 其 中 ， md 為 自 濾 筒 提 取 之 DNPH 衍 生 物 的 修 正 質 量 ， 以 微 克 (
μ g)為 單 位 。
ms 為 未 修 正 質 量 ， 在 採 樣 濾 筒 上 ， 以 微 克 (μ g)為 單 位 。 ms = As×(Cstd/Astd)×Vs×Ds (式 3-8) mb 為 空 白 濾 筒 之 分 析 質 量 ， 以 微 克 (μ g)為 單 位 。
mb = Ab×(Cstd/Astd)×Vb×Db (式 3-9) 其 中 ， As 為 採 樣 濾 筒 提 取 液 之 面 積 數 值 。
Ab 為 空 白 濾 筒 提 取 液 之 面 積 數 值 。 Astd 為 標 準 品 面 積 數 值 。
Cstd 為 日 常 校 正 標 準 之 分 析 物 濃 度 ， 以 微 克 /毫 升 (μ g/mL)為 單 位 。
Vs 為 採 樣 濾 筒 提 取 液 之 總 體 積 ， 以 毫 升 (mL)為 單 位 。 Vb 為 空 白 濾 筒 提 取 液 之 總 體 積 ， 以 毫 升 (mL)為 單 位 。 Ds 為 試 樣 濾 筒 提 取 液 之 稀 釋 係 數 。
Ds = 1 如 試 樣 未 重 新 稀 釋 。
Ds = Vd/Va 如 試 樣 重 新 稀 釋 其 所 引 起 偵 測 器 於 線 性 範 圍 內 感 應 ， 其 中 ：
Vd 為 重 新 稀 釋 體 積 ， 以 毫 升 (mL)為 單 位 。
Va 為 用 於 重 新 稀 釋 之 整 數 量 ， 以 毫 升 (mL)為 單 位 。 Db 為 空 白 濾 筒 提 取 液 之 稀 釋 係 數 =1.0。
依 以 下 公 式 計 算 原 始 試 樣 之 羰 基 化 合 物 濃 度 ： cA = md×(Mc/Mder)×1000/Vm
其 中，cA 為 原 始 試 樣 內 之 羰 基 化 合 物 濃 度，以 毫 微 克 /升 (ng/L) 為 單 位 。
Vm 為 總 空 氣 試 樣 體 積 ， 以 升 (L)為 單 位 。 Mc 為 羰 基 化 合 物 分 子 質 量 (甲 醛 =30)。
Mder 為 DNPH 衍 生 物 分 子 質 量 (甲 醛 =210)
將 羰 基 化 合 物 濃 度 cA 轉 化 為 ppb， 如 體 積 率 ， 使 用 以 下 公 式 ： cA = cAs × 24.4/Mc (式 3-10) 其 中，cA 為 羰 基 化 合 物 之 濃 度，以 體 積 之 十 億 分 之 ㄧ (10- 9)為 單
位 。
cAs 為 原 始 試 樣 羰 基 化 合 物 之 濃 度 ， 以 毫 微 克 /升 (ng/L) 為 單 位 。
圖3-12 全尺寸建材HCHO 標準檢測作業程序
環控艙因子設定建議值：
1.溫度：25℃
2.相對濕度：50％RH 3.換氣率：OA-0.5ACH
RA-3.0ACH
測 試 條 件 設 定測 試 系 統 品 質 控 制
環 控 艙 性 能 測 試
採 樣 點 選 擇
環 控 艙 空 白 試 驗 分 析
建 材 置 入 環 控 艙 測 試
含2,4-dinitrophenylhydrazine
之 DNPH 吸附管採樣
建 材 甲 醛 H P L C
定 量 分 析
建 立 甲 醛 檢 量 線
配 製 標 準 溶 液
取 定 量 標 準 溶 液 以 HPLC 定量分析
繪 製 檢 量 線
計 算 甲 醛
逸 散 濃 度 及 逸 散 速 率
數 據 檢 驗