甲醛易挥发、存在范围广，与许多健康问题息息相关，因此被视为主要的室内空气污染物之一。但由于检测器的交叉灵敏度问题，准确轻松地测量甲醛浓度并非易事。在本文中，我们将介绍甲醛的危害性和SFA30甲醛传感器如何在甲醛检测中达到全新的灵敏度。
1 甲醛 101
虽然甲醛被大多数人视为生物防腐剂或尸体防腐剂，但实际上甲醛是世界上最重要的基础工业化学品之一。据估计，全球每年生产约 1800 万吨的甲醛。1
甲醛是一种用途广泛且重要的化学前体物质，用于制造成千上万的工业品和消费品。甲醛使用最多的领域是树脂生产，此类树脂用途广泛。
甲醛树脂主要用于制造刨花板、胶合板和家具，还用于生产固化塑料、表面涂层和控释氮肥，并用作纺织、皮革、橡胶和水泥行业的助剂。在这些产品中，甲醛发挥了独特的作用，很难被其他化合物取代。
2 危险的空气污染物
早在上世纪60年代，人们便开始担忧甲醛会是危险的空气污染物，那时预制房屋的居民出现了包括眼睛和呼吸道发炎等不良症状2。很快便确定甲醛树脂粘合的刨花板所排放的甲醛是罪魁祸首。
虽然甲醛存在于人体，但暴露在空气中的甲醛中也会带来危险。甲醛浓度超过0.1 ppm会刺激眼睛和气道，长期暴露在有甲醛的环境下会导致包括哮喘和癌症等一系列健康状况。
甲醛被疾控中心归类为全身性毒剂，而世界各地的安全和职业健康有关部门也规定了职业和非职业环境中所允许的甲醛浓度。3,4
问题之一在于甲醛在室温下呈气体，树脂中存在的少量游离甲醛容易蒸发到附近的空气中，可能会达到有害浓度。由于甲醛在建筑材料和消费品中无处不在，造成的室内环境问题中尤为严重，木质材料、地板、绝缘材料和涂料均会造成一定的危害。
有几种方法可以降低甲醛暴露所带来的风险。当然，最好的方法是防患于未然：例如，一些组织鼓励在建筑物中使用低排放材料。5
但由于许多常见的材料和产品均含有甲醛，消灭甲醛污染源并不实际。在已存在甲醛污染源的地方，简单的通风措施可以有效降低甲醛（和其他空气污染物）水平：比如在工业环境中安装通风系统或者打开窗户通风。然而，与任何气体危害一样，真正确保安全的唯一方法是使用可以检测和量化空气中甲醛浓度的设备。
3 甲醛传感
世界卫生组织建议甲醛浓度上限为0.08 ppm，以防止感官刺激和其他健康问题。6 但是，开发能够检测该范围内甲醛浓度的传感器并不容易。
甲醛检测仪面临的一大挑战是灵敏度问题：用于检测甲醛的传感器通常也对其他挥发性有机化合物（VOC）有所反应，这些VOC通常在室内环境中的浓度更高。
甲醛检测的准确性在实验室外大打折扣，很大程度上是由于一般室内环境中的VOC种类繁多。这些VOC（单位浓度ppm）会欺骗甲醛传感器，导致其检测到的甲醛水平比实际水平高。
长期以来，只有光谱设备才能可靠且准确地测量目标浓度的甲醛——然而这些设备通常复杂、昂贵且难以运输，不适合大多数监测应用。
4 Sensirion的SFA30甲醛传感器
SFA30 是一款电化学甲醛传感器，专为满足在任何环境中准确、快速和简单检测甲醛的需求而开发。7 该传感器专为甲醛而设计，对其他 VOC 的交叉灵敏度极低（乙醇低于 <0.2%）。
一般情况下，大多数家庭和工作环境中存在大量的VOC，SFA30在这种情况下也能保持高精确度，避免了误报情况并延长了传感器的使用寿命。值得注意的是，由于SFA30对乙醇的交叉敏感性较低，导致与同类传感器产生误差。
SFA30可在任何环境中运行，它包含一个集成的湿度传感器和温度计，运用专门算法补偿湿度和温度对传感元件的影响。同时，SFA30采用防干技术，确保液体电解质的使用寿命以及传感器在六年的使用期内持久稳定。同时，多种封装选项以及可选的数字UART和I2C接口让SFA30可以轻松集成到空气净化器、空调和室内空气质量监测器等设备中。
Sensirion是环境传感器技术的行业领导者。欲了解更多有关SFA30或其他传感器（包括颗粒物，VOC和CO2传感器）的信息，欢迎与我们联系。
参考资料和拓展阅读
1. Franz, A. W. et al. Formaldehyde. in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry (ed. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA) 1–34 (Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2016). doi:10.1002/14356007.a11_619.pub2.
2. Salthammer, T., Mentese, S. & Marutzky, R. Formaldehyde in the Indoor Environment | Chemical Reviews. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/cr800399g.
3. Formaldehyde | Medical Management Guidelines | Toxic Substance Portal | ATSDR. https://wwwn.cdc.gov/TSP/MMG/MMGDetails.aspx?mmgid=216&toxid=39.
4. Formaldehyde - Overview | Occupational Safety and Health Administration. https://www.osha.gov/formaldehyde.
5. US EPA, O. ANSI/ASHRAE/USGBC/IES Standard 189.1-2014: Standard for the Design of High-Performance Green Buildings Except Low-Rise Residential Buildings (ASHRAE 189.1). https://www.epa.gov/smartgrowth/ansiashraeusgbcies-standard-1891-2014-standard-design-high-performance-green-buildings (2014).
6. Kaden, D. A., Mandin, C., Nielsen, G. D. & Wolkoff, P. Formaldehyde. WHO Guidelines for Indoor Air Quality: Selected Pollutants (World Health Organization, 2010).
7. SFA30 Formaldehyde Sensor Module | Sensirion. https://www.sensirion.com/en/environmental-sensors/formaldehyde-sensor-sfa30/.
