2017-11-02| 发布者: admin| 查看: |
室内空气中总挥发性有机物（TVOC）的检验方法 （热解吸/毛细管气相色谱法） 1 方法提要 1．1 相关标准和依据 ISO 16017-1 Indoor, ambient and workplace air-Sampling and analysis of volatile organic compounds by sorbent tube/thermal desorption/capillary gas chromatography-Part 1: Pumped sampling 1．2 原理 选择合适的吸附剂（Tenax GC或Tenax TA），用吸附管采集一定体积的空气样品，空气流中的挥发性有机化合物保留在吸附管中。采样后，将吸附管加热，解吸挥发性有机化合物，待测样品随惰性载气进入毛细管气相色谱仪。用保留时间定性，峰高或峰面积定量。 1．3 干扰和排除 采样前处理和活化采样管和吸附剂，使干扰减到最小，选择合适的色谱柱和分析条件，本法能将多种挥发性有机物分离，使共存物干扰问题得以解决。 2 适用范围 2．1 测定范围，本法适用于浓度范围为0.5µg/m3～100mg/m3之间的空气中VOCs的测定。 2．2 适用场所：本法适用于室内、环境和工作场所空气，也适用于评价小型或大型测试舱室内材料的释放。 3 试剂和材料 分析过程中使用的试剂为色谱纯；如果为分析纯，需经纯化处理，只证色谱分析无杂峰。 3．1 VOCs：为了校正浓度，需用VOCs作为基准试剂，配成所需浓度的标准溶液或标准气体，然后采用液体外标法或气体外标法将其定量注入吸附管。 3．2 稀释溶剂：液体外标法所用的稀释溶剂应为色谱纯，在色谱流出曲线中应与待测化合物分离。 3．3 吸附剂：使用的吸附剂粒径为0.28mm～0.18mm（60目/in～80目/in），吸附剂在装管前都应在其最高使用温度下，用惰性气流加热活化处理过液。为了防止二次污染，吸附剂应在清洁空气中冷却至室温，储存和装管。解吸温度应低于活化温度。由制造商装好的吸附管使用前也需活化处理。 3．4 高纯氮：氮的质量分数为99.999%。 4 仪器和设备 4．1 吸附管：是外径6.3mm，内径5mm，长90mm（或180mm），内壁抛光的不锈钢管，吸附管的采样入口一端有标记。吸附管可以装填一种或多种吸附剂，应使吸附层处于解吸仪的加热区。根据吸附剂的密度，吸附管中可装填200mg～1000mg的吸附剂，管的两端用不锈钢网或玻璃纤维毛堵住。如果在一支吸附管中使用多种吸附剂，吸附剂应按吸附能力增加的顺序排列，并用玻璃纤维毛隔开，吸附能力最弱的装填在吸附管的采样入口端。 4．2 注射器：10µL液体注射器；10µL气体注射器；1mL气体注射器。 4．3 采样泵：恒流空气个体采样泵，流量范围0.02L/min～0.5L/min，流量稳定。使用时用皂膜流量计校准采样系统在采样前和采样后的流量。流量误差应小于5%。 4．4 气相色谱仪：配备氢火焰离子化检测器、质谱检测器或其他合适的检测器。 色谱柱：非极性（极性指数小于10）石英毛细管柱。 4．5 热解吸仪：能对吸附管进行二次热解吸，并将解吸气用惰性气体载带进入气相色谱仪。解吸温度、时间和载气流速是可调的。冷阱可将解吸样品进行浓缩。 4．6 液体外标法制备标准系列的注射装置：常规气相色谱进样口，可以在线使用也可以独立装配，保留进样口载气连线，进样口下端可与吸附管相连。 5 采样和样品保存 将吸附管与采样泵用塑料或硅橡胶管连接。个体采样时，采样管垂直安装在呼吸带；固定位置采样时，选择合适的采样位置。打开采样泵，调节流量，以保证在适当的时间内获得所需的采样体积（1L～10L）。如果总样品量超过1mg，采样体积应相应减少。记录采样开始和结束时的时间、采样流量、温度和大气压力。 采样后将管取下，密封管的两端或将其放入可密封的金属或玻璃管中。样品可保存14d。 6 分析步骤 6．1 样品的解吸和浓缩 将吸附管安装在热解吸仪上，加热，使有机蒸气从吸附剂上解吸下来，并被载气流带入冷阱，进行预浓缩，载气流的方向与采样时的方向相反。然后再以低流速快速解吸，经传输线进入毛细管气相色谱仪。传输线的温度应足够高，以防止待测成分凝结。解吸条件见表C.1。 表C.1解吸条件
6．2 色谱分析条件 可选择膜厚度为1µm～5µm，50m×0.22mm的石英柱，固定相可以是二甲基硅氧烷或7%氰基内烷、7%的苯基、86%的甲基硅氧烷。柱操作条件为程序升温，初始温度50℃保持10min，以5℃/min的速率升温至250℃。 6．3 标准曲线的绘制 气体外标法：用泵准确抽取100µg/m3的标准气体100mL、200mL、400mL、1L、2L、4L、10L通过吸附管，为标准系列。 液体外标法：利用C.4.6的进样装置分别取1µL～5µL含液体组分100µg/mL和10µg/mL的标准溶液注入吸附管，同时用100mL/min的惰情气体通过吸附管，5min后取下吸附管密封，为标准系列。 用热解吸气相色谱法分析吸附管标准系列，以扣除空白后峰面积为纵坐标，以待测物质量为横坐标，绘制标准曲线。 6．4 样品分析 每支样品吸附管按绘制标准曲线的操作步骤（即相同的解吸和浓缩条件及色谱分析条件）进行分析，用保留时间定性，峰面积定量。 7 结果计算 7．1 将采样体积按式（C.1）换算成标准状态下的采样体积：
式中： V0——换算成标准状态下的采样体积，L； V——采样体积，L； T0——标准状态的绝对温度，273K； T——采样时采样点现场的温度（t）与标准状态的绝对温度之和，（t+273）K； P0——标准状态下的大气压力，101.3kPa； P——采样时采样点的大气压力，kPa。 7．2 TVOC的计算： （1） 应对保留时间在正已烷和正十六烷之间所有化合物进行分析。 （2） 计算TVOC，包括色谱图中从正已烷到正十六烷之间的所有化合物。 （3）根据单一的校正曲线，对尽可能多的VOCs定量，至少应对10个最高峰进行定量，最后与TVOC一起列出这些化合物的名称和浓度。 （4）计算已鉴定和定量的挥发性有机化合物浓度Sid。 （5）用甲苯的响应系数计算未鉴定的挥发性有机化合物的浓度Sun。 （6）Sid与Sun之和为TVOC的浓度或TVOC的值。 （7）如果检测到的化合物超出了（2）中TVOC定义的范围，那么这些信息应该添加到TVOC值中。 7．3 空气样品中待测组分的浓度按（C.2）式计算：
式中： c——空气样品中待测组分的浓度，µg/m3; F——样品管中组分的质量，µg； B——空白管中组分的质量，µg； V0——标准状态下的采样体积，L。 8 方法特性 8．1 检测下限：采样量为10L时，检测下限为0.5µg/m3。 8．2 线性范围：106。 8．3 精密度：根据待测物的不同，在吸附管上加入10µg的标准溶液，Tenax TA的相对标准差范围为0.4%～2.8%。 8．4 准确度：20℃、相对湿度为50%的条件下，在吸附管上加入10mg/m3的正已烷，Tenax TA、Tenax GR（5次测定的平均值）的总不确定度为8.9%。
