УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ФОРМАЛЬДЕГИДА ИЗ ДРЕВЕСНО-КЛЕЕНЫХ МАТЕРИАЛОВ НЕРАЗРУШАЮЩИМ СПОСОБОМ

Полезная модель относится к устройствам для определения количества формальдегида, выделяющегося из древесно-клееных материалов.
Известен способ определения химической безопасности древесных композиционных материалов за счет измерения показателя выделения из них фенола (патент РФ №2492476, G01N 33/46, опубл. 10.09.2013). В указанном способе представлено устройство, имитирующее условия испытания в климатических камерах. Представленное устройство подразумевает размещение образцов обследуемого материала и поглотительного раствора в замкнутом объеме эксикатора, термостатирование эксикатора и химический анализ поглотительного раствора. Недостатком указанного устройства является то, что оно не способно обеспечить требуемую согласно ГОСТ 30255-95 циркуляцию воздуха в объеме эксикатора, что не обеспечивает полного растворения выделившегося формальдегида в поглотительном растворе, следовательно исключает определение реального количества выделившегося формальдегида из образцов.
Указанное устройство является прототипом к предлагаемой полезной модели.
3
Известны устройства - климатические камеры объемом от 0,12 до 50 м, используемые для определения выделения формальдегида из древесно-клееных материалов и мебели согласно Межгосударственному стандарту ГОСТ 30255-95. Недостатком климатических камер является их малая эффективность при проведении экспресс анализов выделения формальдегида в связи с длительностью предварительного кондиционирования образцов до 15 дней; время испытания составляет от 5 до 28 дней; устройства обладают высокой чувствительностью к присутствию исследуемого вещества в окружающем воздухе (камере, лаборатории и т.д.), что подразумевает установку и очистку воздуха в помещении, где расположена климатическая камера; кроме того обслуживание данных установок требует наличия квалифицированного обслуживающего персонала, а используемое оборудование климатической камеры обладает высокой стоимостью.
Полезная модель решает задачу количественного определения формальдегида, выделяющегося из древесно-клееных материалов и позволяет достигнуть технического результата - в виде существенного уменьшения времени кондиционирования образцов и проведения анализа содержания формальдегида в древесно-клееных материалов. Для этого в устройстве для определения выделения формальдегида из древесно-клееных материалов имеется термостатируемый герметичный эксикатор объемом 4 л, соединенный с колбой для поглотительного раствора с помощью стеклянных и латексных трубок с зажимами, необходимую скорость циркуляции воздуха в эксикаторе при этом обеспечивает компрессор.
На рис. 1 изображено устройство для определения выделения формальдегида из древесно-клееных материалов.
Устройство включает эксикатор объемом 4 л с двумя отверстиями в крышке - 1, термостат - 2, образцы испытуемых древесно-клееных материалов - 3, керамический круг с отверстиями - 4, стеклянные трубки - 5, коническую колбу, герметично закрытую крышкой с двумя отверстиями - 6, поглотительный раствор - 7, компрессор - 8, латексные трубки - 9, зажимы - 10.
Устройство является химически безопасный для окружающей среды, за счет замкнутой системы циркуляции анализируемого воздуха и работает следующим образом. Образцы древесно-клееных материалов (3) размерами 25×25 мм определенной толщины и одинаковой массы помещались в эксикатор (1) объемом 4 литра и выдерживались в течение 48 часов без доступа воздуха извне. Эксикатор термостатировали (2) при температуре t=20°С. Через 48 часов к системе подсоединяли коническую колбу (6) объемом 250 мл с поглотительным раствором (7). Объем которого в колбе определяется концентрацией формальдегида. Необходимо погружение конца стеклянной трубки (5), идущей от эксикатора, в дистиллированную воду. При снятии зажимов (10), которые закреплены на трубках (9), идущих от эксикатора, система замыкается. Свежий воздух в систему дополнительно не подавали, анализ продолжали с этим же воздухом. При помощи компрессора (8) воздух циркулирует в системе по замкнутому кругу. Циркуляция воздуха проводится в течение определенного времени с необходимой скоростью циркуляции.
Формальдегид, выделившийся из образцов древесно-клееных материалов (3), под действием воздуха пропускался через поглотительный раствор (7) и частично растворялся в нем. По истечении определенного времени (1 час) компрессор выключался и с помощью зажимов доступ воздуха в коническую колбу прекращался. В течение 15 минут колба должна быть закрыта для достижения полного растворения формальдегида в воде. Затем колба отсоединялась от установки и закрывалась притертой крышкой. Концентрация формальдегида в поглотительном растворе определялась фотометрически (ацетилацетоновым методом).
Содержание формальдегида в мг/100 г абсолютно сухой фанеры рассчитывалось по выведенной формуле
ф
где С - концентрация формальдегида, мг/мл;
1
V - общий объем водного раствора формальдегида (100 мл);
θ - доля растворимости формальдегида в 100 мл воды (θ=0,5);
2
2
V - объем пробы, взятой для анализа (V=10 мл);
обр. фан.
m - масса образцов;
W - влажность образцов;
2
3
α - загруженность эксикатора образцами, м/м
пов
2
где S - площадь поверхности образца, м;
V - объем эксикатора (V=4 л).
В сравнении с известными решениями предлагаемое устройство обеспечивает необходимую скорость циркуляции воздуха, снижение времени анализа и экономические затраты на проведение измерения, а также не требует высококвалифицированного обслуживающего персонала.