TVOC检测方案(气相色谱法)介绍
(热解吸/毛细管气相色谱法)
包括:苯、甲苯、乙苯、二甲苯等 室内空气TVOC检测方法
1 适用范围
1.1测定范围:本法适用于浓度范围为0.5mg/m3~100mg/m3之间的空气中VOCS的测定。
1.2 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。
2 试剂和材料
分析过程中使用的试剂应为色谱纯;如果为分析纯,需经纯化处理,保证色谱分析无杂峰。
2.1 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。
2.2 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。
2.3吸附剂:使用的吸附剂粒径为0.18~0.25mm(60~80目),吸附剂在装管前都应在其使用温度下,用惰性气流加热活化处理过夜。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。
2.4 纯氮:99.99%。
3 仪器和设备
中科谱针对室内空气检测(五项)成套设备方案
仪器名称 |
型号及规格 |
单位 |
数量 |
GC2020气相色谱仪 |
主机+FID+填充系统+毛细系统 |
台 |
1 |
主机+FID+填充系统 主机+FID+毛细系统 |
台 |
2 |
|
色谱工作站 |
BF-2002 TVOC版 双通道 |
台 |
1 |
空气发生器 |
0~3000ml/min |
台 |
1 |
氢气发生器 |
0~310ml/min 99.999% |
台 |
1 |
氮气瓶 |
高纯氮气99.999% 含减压阀 |
套 |
1 |
热解吸仪 解吸管活化仪 |
ATDS-3420A 直接进样 TDS-3410A 解吸管活化及标样模拟采样一体机 |
台 台 |
1 1 |
分光光度计 |
检测甲醛、氨气 |
台 |
1 |
测氡仪 |
FD216 |
台 |
1 |
双气路大气采样器 |
QC系列 0.1~1.5L/min;连续可调定时:1~99min |
台 |
1 |
QC-6H 恒流 采样流量:0.4~0.6L/min |
台 |
1 |
|
BS-H2 恒流 工作流量范围:100~500ml/min |
台 |
1 |
|
空盒压力表 |
DYM3 |
台 |
1 |
温湿度计 |
TES1360 |
台 |
1 |
数显鼓风干燥箱 |
9030MBE |
台 |
1 |
石英双重蒸馏水仪 |
SZ-93 |
台 |
1 |
电子天平 |
精度:0.1mg;称量范围:200g |
台 |
1 |
采样箱 |
装吸收管、采样管等采样用品;配铝合金支架 |
个 |
1 |
TVOC柱 |
毛细管柱 0.32mm*50m*1u |
支 |
1 |
苯柱 |
3mm*2M |
支 |
1 |
Tenax吸附管 |
200mg 50支/盒 (数量选配) |
盒 |
1 |
活性炭采样管 |
50支/包 (数量选配) |
包 |
1 |
气泡吸收管 |
10ml (数量选配) |
支 |
1 |
玻板吸收管 |
10ml (数量选配) |
支 |
1 |
TVOC标液 |
10、100、1000ug/ml |
套 |
1 |
苯系物标液 |
2ml |
支 |
1 |
苯系物标气 |
2L 5组份 |
瓶 |
1 |
酚试剂 |
5g |
瓶 |
1 |
甲醛溶液 |
20ml 100mg/L或2ml 10.2mg/ml |
支 |
1 |
氨溶液 |
20ml 500mg/L |
支 |
1 |
4 采样和样品
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(1~10L)。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5天。
5 分析步骤
5.1 样品的解吸和浓度
将吸附管安装在热解吸仪上,加热,使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1)。
表1 解吸条件
解吸温度 |
300℃ |
解吸时间 |
10min |
解吸气流量 |
40ml/min |
冷阱的制冷温度 |
-30℃ |
冷阱的加热温度 |
350℃ |
冷阱中的吸附剂 |
与吸附管相同,40~100mg |
载气 |
氦气 |
分流比 |
样品管和二级冷阱之间以及二级冷阱和分析柱之间的分流比应根据空气中的浓度来选择 |
可选择膜厚度为1~5mm 50m×0.22mm的石英柱,固定相可以是二甲基硅氧烷或7%的氰基丙烷、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℃。
5.3 标准曲线的绘制
气体外标法:用泵准确抽取100mg/m3的标准气体100ml、200ml、400ml、1L、2L、4L、10L通过吸附管,制备标准系列。
液体外标法:利用4.6的进样装置取1~5ml 含液体组分100mg/ml和10mg/ml的标准溶液注入吸附管,同时用100ml/min的惰性气体通过吸附管,5min后取下吸附管密封,制备标准系列。
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的对数为纵坐标,以待测物质量的对数为横坐标,绘制标准曲线。
5.4 样品分析
6.1 将采样体积按式(1)换算成标准状态下的采样体积
┄┄┄┄(1)
式中V0—换算成标准状态下的采样体积,L;
V—采样体积,L;
T0—标准状态的温度,273K;
T—采样时采样点现场的温度(t)与标准状态的温度之和,(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。
6.2 TVOC的计算
(1)应对保留时间在正己烷和正十六烷之间所有化合物进行分析。
(2)计算TVOC,包括色谱图中从正己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,至少应对十个峰进行定量,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化合物的浓度Sid。
(5)用甲苯的响应系数计算未鉴定的挥发性化合物的浓度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VOC定义的范围,那么这些信息应该添加到TVOC值中。
6.3 空气样品中待测组分的浓度按(2)式计算
----------(2)
式中: c—空气样品中待测组分的浓度, mg /m3;
F—样品管中组分的质量, mg ;
B—空白管中组分的质量, mg;
V0—标准状态下的采样体积,L。
7 方法特性
7.1 检测下限:采样量为10L时,检测下限为0.5 mg/m3。
7.2 线性范围:106。
7.3 精密度:在吸附管上加入10µg的混合标准溶液,Tenax TA的相对标准差范围为0.4%至2.8%。
7.4 准确度:20℃、相对湿度为50%的条件下,在吸附管上加入10mg/ml的正己烷,Tenax TA、Tenax GR(5次测定的平均值)的总不确定度为8.9%。