VOC(揮發性有機化合物):有機化合,定義種類,可將這些VOC的定義分為二類,危害

VOC(揮發性有機化合物)

揮發性有機化合物一般指本詞條

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VOC是揮發性有機化合物（volatile organic compounds）的英文縮寫。普通意義上的VOC就是指揮發性有機物，按照世界衛生組織的定義，沸點在 50℃-250℃的化合物，室溫下飽和蒸汽壓超過133.32Pa，在常溫下以蒸汽形式存在於空氣中的一類有機物；但是環保意義上的定義是指活潑的一類揮發性有機物，即會產生危害的那一類揮發性有機物。

基本介紹

中文名：揮發性有機化合物
外文名：volatile organic compounds
屬性：化學專業術語
組成：有機物
危害：頭痛或眼花等

有機化合,定義種類,可將這些VOC的定義分為二類,危害,有關規定,來源,危害,解讀VOC，家居更環保,VOC確能致癌,使用芳香劑反而有害,木器漆中的VOC的危害,降解方法,檢測,塗料配方,TVOC和VOC的差異,結語,

有機化合

定義種類

VOC是揮發性有機化合物（volatile organic compounds）的英文縮寫。

例如，美國ASTM D3960-98標準將VOC定義為任何能參加大氣光化學反應的有機化合物。美國聯邦環保署（EPA）的定義：揮發性有機化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學反應的碳化合物。

世界衛生組織(WHO，1989）對總揮發性有機化合物（TVOC）的定義為，熔點低於室溫而沸點在50～260℃之間的揮發性有機化合物的總稱。

有關色漆和清漆通用術語的國際標準ISO 4618/1-1998和德國DIN 55649-2000標準對VOC的定義是，原則上，在常溫常壓下，任何能自發揮發的有機液體和/或固體。同時，德國DIN 55649-2000標準在測定VOC含量時，又做了一個限定，即在通常壓力條件下，沸點或初餾點低於或等於250℃的任何有機化合物。

巴斯夫公司則認為，最方便和最常見的方法是根據沸點來界定哪些物質屬於VOC，而最普遍的共識認為VOC是指那些沸點等於或低於250℃的化學物質。所以沸點超過250℃的那些物質不歸入VOC的範疇，往往被稱為增塑劑。

這些定義有相同之處，但也各有側重

如美國的定義，對沸點初餾點不作限定，強調參加大氣光化學反應。不參加大氣光化學反應的就叫作豁免溶劑，如丙酮、四氯乙烷等。而世界衛生組織和巴斯夫則對沸點或初餾點作限定，不管其是否參加大氣光化學反應。國際標準ISO 4618/1-1998和德國DIN 55649-2000標準對沸點初餾點不作限定，也不管是否參加大氣光化學反應，只強調在常溫常壓下能自發揮發。

可將這些VOC的定義分為二類

一類是普通意義上的VOC定義，只說明什麼是揮發性有機物，或者是在什麼條件下是揮發性有機物；

另一類是環保意義上的定義，也就是說，是活潑的那一類揮發性有機物，即會產生危害的那一類揮發性有機物。非常明顯，從環保意義上說，揮發和參加大氣光化學反應這兩點是十分重要的。不揮發或不參加大氣光化學反應就不構成危害。這也就是歐洲將溶劑按光化臭氧產生潛力來分類的原因。

危害

VOC即揮發性有機化合物，對人體健康有巨大影響。當居室中的VOC達到一定濃度時，短時間內人們會感到頭痛、噁心、嘔吐、乏力等，嚴重時會出現抽搐、昏迷，並會傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經系統，造成記憶力減退等嚴重後果。

家庭裝飾裝修過程中使用的塗料是室內VOC的主要來源之一。所以，各國都對塗料等裝飾裝修材料中的VOC含量做了限制。

有關規定

塗料國標《GB18582-2020建築用牆面塗料中有害物質限量》中VOC含量的定義是：“參與大氣光化學反應的有機化合物，或者根據有關規定確定的化合物。”一般說來，材料中所含VOC越少，它對人體的危害就越輕微。塗料國標中對內牆塗料中VOC含量的要求是：不得高於每升80克。

國外已開發國家對塗料中VOC含量的限制很嚴格。以歐盟而言，一類（亞光類）塗料不得高於每升30克，二類（有光類）不得高於每升200克；而在國內，國家環保總局最新發布的水性內牆塗料環境標誌產品認證要求規定，VOC不得高於每升100克；北京市制定的《室內裝飾裝修塗料安全健康質量評價規則》，對VOC的要求是必須在每升125克以下。

來源

VOC室外主要來自燃料燃燒和交通運輸；室內主要來自燃煤和天然氣等燃燒產物、吸菸、採暖和烹調等得煙霧，建築和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。

菸草行業：油墨、有機溶劑;

紡織品行業：鞋類製品所用的膠水等;

玩具行業：塗改液、香味玩具等;

家具裝飾材料：塗料、油漆、膠黏劑等;

汽車配件材料：膠水、油漆等;

電子電氣行業：在較高溫度下使用時會揮發出VOC、電子五金的清潔溶劑等;

其他：洗滌劑、清潔劑、衣物柔順劑、化妝品、辦公用品、壁紙及其他裝飾品。

危害

解讀VOC，家居更環保

隨著家裝市場的不斷發展，各種家裝中的問題也隨之接踵而來。尤其是室內環境污染，由於其對人體的危害性，已經越來越引起人們的關注。而引起室內環境污染的源頭——VOC，也漸漸浮出水面。那么到底什麼是VOC？它究竟有哪些危害？今天，就讓我們來深入了解VOC，讓您和您的家人遠離家裝污染。

低VOC產品

VOC是由許多不同產品所散發出的有機的（碳基）氣體，也被稱為碳氫化合物。VOC的蒸發是由足夠的壓力引起的。

常見的室內揮發性有機化合物來源有裝修建材、地毯、印表機、家具、塗料稀釋劑、膠水、化妝品和某些噴霧劑，以及塑膠製品。根據環境保護局的報告，如果沒有足夠的通風設備使空氣流通，並且VOC存在於室內，那么室內空氣污染程度將會比室外空氣嚴重10倍之多。

VOC的主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，它包括：苯系物、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。VOC是揮發性有機化合物的英文簡稱，通常所說的牆面漆中對人體有害的化學物質（重金屬除外）就是指VOC。這些揮發性有機化合物包括乙二醇、酯類等物質。當房間裡VOC達到一定濃度時，會引起頭痛、噁心、嘔吐、乏力等症狀，嚴重時甚至引發抽搐、昏迷，傷害肝臟、腎臟、大腦和神經系統，造成記憶力減退等嚴重後果。

我們居室中的VOC主要來源於乳膠漆、牆紙、地面、絕熱材料、粘結劑等裝修材料。中國的《室內裝飾裝修材料有害物含量》規定：牆面漆中的VOC含量須≤200克/升；環境標誌認證標準也要求牆面漆除水後的VOC含量要≤80克/升；已開發國家的標準則更嚴苛，如歐盟標準中牆面漆的VOC含量須≤75克/升。

杜絕裝修污染應該從源頭抓起。牆面漆中的VOC來自於它所採用的原材料，所以控制原材料的VOC含量至關重要。作為消費者，我們應該選擇那些不含VOC或含低VOC的高品質牆面漆；例如:美國品牌宣偉（sherwin-williams）推出了零VOC系列產品環康，依據美國環保署檢測標準（EPA24法）來研發，是的零VOC環保產品。國際著名品牌來威漆推出的系列超低VOC牆面漆，是依照歐盟標準中牆面漆的VOC含量來製作的：來威金裝全效超低VOC牆面漆和來威超純淨牆面漆都具有出色的環保品質。據了解，這兩款產品採用了創新超低VOC配方，使其VOC的含量遠遠低於國家規定，讓家居空氣更加自然清新，使您的身體更加健康。

鑒於VOC的高揮發性，在選用VOC含量低的優質牆面漆的同時，還應將新裝修的房子空置一段時間保持通風，減少VOC在空氣中的殘存量。了解VOC，遠離VOC，保護自己及家人的健康，才能讓您擁有一個真正健康環保的家！

VOC確能致癌

報告稱我國每年數十萬人死於裝修污染，專家稱兇手是VOC。據世界衛生組織在2005年發布的《世界衛生組織甲醛致癌報告》中指出，我國因裝修污染引起的年死亡人數為11.1萬人，平均每天約304人，並有證據表示這個死亡人數仍在逐年攀升。

國家化學建築專家組副組長石玉梅教授指出VOC是揮發性有機化合物的英文簡稱。眾所周知，塗料是一種化學產品，其中含有很多能參加光學反應的有機化合物，也就是VOC。當居室中的voc超過一定濃度時，在短時間內人們會感到頭痛、噁心、嘔吐、四肢乏力。如不及時離開現場，會感到以上症狀加劇，嚴重時會抽搐、昏迷，導致記憶力減退。VOC傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經系統甚至會導致人體血液出問題，患上白血病等其他嚴重的疾病。

中國環境科學院副院長兼總工程師夏青教授談到VOC對人體的危害時認為：由於嬰幼兒有90%的時間是在室內度過的，所以有毒塗料中的有害物質對兒童的侵害時間最長、最大，而兒童的身心特徵又使得這種危害的後果要比成人更為嚴重。

由於對人體有害，2005年7月1日起強制實行的國家標準中規定，內牆乳膠漆VOC要小於等於200克/升，如果要獲得綠色環保“十環標誌”，則VOC含量要小於100克/升。

使用芳香劑反而有害

據北京富亞塗料有限公司總經理蔣和平介紹，由於大多數塗料在刷塗時都有異味，消費者習以為常，往往忽視這其中的害處，因此有毒塗料依然大行其道。至於那些令人窒息的氣味，消費者往往買一些遮味、蓋味的產品回去噴一下，如“塗料芳香”等，用濃烈的香味蓋住有毒塗料的異味。但是，“塗料芳香劑”等產品並不能消除塗料中有害物質對人體的侵害，相反，芳香的氣味容易使室內的人對有毒塗料產生麻痹。

塗料中的VOC是一種揮發物質，其中的甲醛、苯、二甲苯等有害物質會慢慢揮發出來，不太容易引起人們的注意，等到身體出現了嚴重不適的感覺時，有害物質對人體的侵害程度已經相當嚴重了。因此，在購買塗料時，還是最好選購那些VOC含量低、有“十環標誌”的綠色產品，而對於嬰幼兒及兒童則最好選用專用的兒童臥室漆。

木器漆中的VOC的危害

木器漆中的VOC是一種揮發物質，其中的甲醛、苯、二甲苯等有害物質會慢慢揮發出來，它的侵害過程緩慢，而又不太容易引起人們的注意，等到發現身體出現了嚴重不適的感覺時，有害物質對人體的侵害程度已經相當嚴重了。主要危害如下：

根據最新的研究資料表明，甲苯、二甲苯進入大氣層後會產生一定的光電反應，對臭氧層有一定的破壞作用。

在聚氨酯（PUR）類木器漆中，只有游離TDI低於0.5%，才對人體不會造成毒害作用；因為在低濃度下，游離TDI不易從體系中逸出，形不成對人體產生毒害的TDI蒸汽。在現行的國家標準中，對游離TDI規定為油性漆調配之後低於0.7%，那么單就固化劑組來講實際上仍屬於劇毒級，因為國內TDI聚合工業的水準問題，與已開發國家差距甚大，所以從保護民族工業的角度出發，國家制定的標準範圍較寬。

綜上所述，木器漆中的VOC對於人體健康和地球環境有著重大影響，由於VOC本身具有著極大的危害性，已經被社會喻為人類的“隱形殺手”。如何降低和消除木器漆中的VOC也成為了塗料行業新的發展目標。

降解方法

1、活性吸附法

在有機廢氣治理工藝中 , 吸附是處理效果好、使用較廣的方法之一 , 吸附劑有活性炭、硅藻土、沸石等 , 其中活性炭吸附套用最多。通過吸附系統 , 不僅可以使 VOC 濃度大大降低 , 實現廢氣達標排放 , 而且吸附後通過氣提解吸 , 收集物可回用於生產。

2、引風高空排放法

這是一般企業在裝漆、砂磨等崗位使用最多、最簡便的方法之一 , 其成本低、易操作、效果明顯。但高空排放只是污染的轉移 , 並沒有真正解決污染問題 , 而引風機功力大小和風口安裝高度又直接影響引風效果。

3、燃燒處理法

VOC 為有機揮發性物質 , 易燃燒 , 可採用常溫或催化氧化燃燒處理 , 氣體由引風管道通入鍋爐或焚燒爐燃燒 , 但對高溫有機氣體還要經過安全論證。此法處理比較完全, 基本可以把VOC 轉化為CO2 、H2O 。

4、吸收除氣法

因 VOC 一般都溶解於柴油或 200 # 汽油等有機溶劑 , 可用柴油或 200 # 汽油吸收 VOC , 吸收後的溶劑可用於燃料或稀釋劑。這種方法操作方便、成本低 , 但吸收處理後一般尚有揮發氣體殘餘 , 因有機溶劑本身易揮發 , 因此不能使 VOC 降為零 , 若遇高溫 , 則吸收率更低。

5、冷凝收集法

對反應釜高溫有機氣體可採用冷凝收集 , 先用直冷凝再螺旋冷凝 , 該法除氣效果明顯 , 易操作、運行成本低 , 但對低沸點氣體效果不佳。

6、生物處理法

有機廢氣的生物處理是最經濟有效的方法 , 效果好、運行費用低於任何一種處理方法 , 安全、易操作。 VOC 的生物淨化法有直接微生物淨化法、間接微生物處理法 ( 先水吸收再廢水生物處理 ) 及植物淨化法等。直接生物淨化有生物吸收池、生物洗滌池、生物滴濾池、生物過濾池 , 處理效果好、操作方便 , 其中生物過濾池技術成熟 , 套用較多。如德國和荷蘭建有幾百座廢氣生物濾池 , 運行效果都很好。

生物處理法是用水或弱鹼液吸收 VOC , 其中含有的醇類、醛類等物質易溶於水 , 吸收後的廢水再用生物降解 , 使廢水達標排放。植物淨化法就是廠區內增加綠化面積 , 利用綠色植物吸收和轉化大氣中的污染物來淨化空氣 , 這種方法適用於大環境低濃度的污染。

7、採用替代 HAP 溶劑法

溶劑型塗料中的 VOC 污染物主要是甲苯、二甲苯中的揮發氣體 , 雖然苯類稀釋劑具有很多施工上的優點 , 但其毒害作用是眾所周知的。因此 , 有的廠家正在尋找能替代含甲苯、二甲苯溶劑的配方 , 使塗料環保性能更好。

檢測

鑒於VOC的危害性，世界各國政府及採購商都對採購的產品中的VOC含量有不同程度的要求。

序號測試項目 voc 中文名稱

1Cyclohexanone 環己酮

2Isophorone 異佛爾酮

3Methanol 甲醇

4Ethanol 乙醇

5Phenol 苯酚

6Acetone 丙酮

7Ethyl acetate 乙酸乙酯

8Benzene 苯

9n-Butanol 正丁醇

10 MIBK(Methyl isobutyl ketone) 甲基異丁基酮

11 n-Butyl acetate 醋酸正丁酯

12 Xylene (m,p,o) 二甲苯（鄰，間，對）

13 Toluene 甲苯

14 Styrene 苯乙烯

15 1,2-dichlorobenzene 1，2-- 二氯苯

16 Acetophenone 苯乙酮

17 MEK(Methyl ethyl ketone) 甲乙酮

18 Iso-propanol(Isopropyl alcohol) 異丙醇

19 Dichloromethane 二氯甲烷

20 Trichloroethylene 三氯乙烯

21 Ethyl benzene 乙苯

22 n-Hexane 正己烷

23 2-methoxylethyl acetate 2-甲氧基乙酸乙酯

24 Nitrobenzne 硝基苯

25 Bis(2-methyoxyethyl)ether 雙（2-甲氧基乙基）醚

26 Mesitylene(1,3,5-Trimethylbenzene) 1,3,5-三甲基苯

塗料配方

當今塗料的發展力求符合“4E“原則，即經濟、效率、生態、能源，在此原則的基礎上，建築塗料的產品結構才能不斷變革和完善。同時，減少VOC的含量，以確保建築塗料符合環保全全性能的要求，是建築塗料發展的總趨勢。

為了配合這種發展趨勢，我們國家陸續出台了相關的法律法規，其中有關VOC控制的法規是強制性國標GB 18582-2020和環境標誌認證標準HBCl2-2002，具體內容見表1。

表1 關於VOC限量標準的內容

標準號內容水性內牆塗料VOC限量/g/L

GBl8582-2020 內牆塗料中有害物質限量 VOC<80HBCl2-2002 環境標誌產品認證標準 TVOC<l00

零VOC的油漆產品

從表中直觀地看，TVOC就比VOC少一半，但實際這兩個關於VOC的限量標準差異是否就只差一半呢?答案是否定的，我們將從以下兩者的定義和公式來分析.

TVOC和VOC的差異

VOC是指"1升塗料中除去水的物質當中含有有機揮發物的重量"，而TVOC是指"1升塗料中含有有機揮發物的重量"，它們的計算公式分別是：

VOC=（X%-H2O%）×Dc×1000