室内空气中总挥发性有机化合物检测方法

2011-01-31张涌飞

科学之友 2011年10期

都欣，张涌飞

（东莞市大成环境检测有限公司，广东东莞 523000）

随着我国经济的快速发展，人们生活水平的日益提高，新型建筑装修材料特别是化学合成建筑装修材料被广泛使用，室内空气中有害物质不论种类或数量都不断增加，给人类健康带来严重危害。因此，建立室内空气中挥发性有机物的分析方法非常必要，对于保障人们的身体健康意义重大。分析总挥发性有机物（TVOC）时，一般利用Tenax GC或Tenax TA采样，采用热解吸进样技术，即将吸附有待测物质的采样管置于热解吸装置中，该装置与气相色谱仪直接相连，当热解吸装置加热升温时，挥发性有机物从吸附剂中释放出来，随载气进入气相色谱仪进行分离分析。利用非极性石英毛细管柱（固定相为AT.SE 30），采用直接进样热解吸仪、氢火焰离子化检测器，建立了室内空气中TVOC的气相色谱分析测定方法，外标法定量，各组分分离良好。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱仪：3420型，配有FID检测器，检测实验室，北京瑞利山河科技有限公司。

直接进样热解吸仪：CARJ－AT－Ⅱ型热解吸仪，北京瑞利山河科技有限公司。

Tenax吸附管：北京瑞利山河科技有限公司。

活化仪：GAHH－VV型，北京瑞利山河科技有限公司。

大气采样器：QC－2A型，北京瑞利山河科技有限公司。

数字皂膜流量计：GL－100C型，北京瑞利山河科技有限公司。

TVOC混合标准溶液：由苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、对（间）二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯和十一烷共8种组分的系列标准溶液混合而成，各组分分别有5个浓度，溶剂为二硫化碳，东莞市环境监测站提供。

1.2 色谱条件

色谱柱：AT. SE 30石英毛细管柱（50 m×0.32 mm i. d.，1.0Ixm）；载气：氦气；柱流速：2.1 mL/min，恒压；进样口温度：250 ℃；柱温：初始温度50 ℃，保持10 min，以5 ℃/min升温至250 ℃，保持10 min；检测器温度：250 ℃；氢气流速：40 mL/min；空气流速：350 mL/min；尾吹气流速：30 mL/min；分流比5∶1。

1.3 热解吸条件

解吸温度：30 ℃；解吸时间：5 min；进样时间：30 s；反吹时间：30 min；传输线温度：70 ℃。

1.4 采样及分析

Tenax吸附管在使用前应通氮气加热活化，活化时间不少于30 min，活化至无杂质峰。将Tenax吸附管带至采样现场，与空气采样器入气口垂直连接，调节流量在0.4 L/min，用皂膜流量计校准。

调节采样系统的流量，采集约10 L的空气，记录采样时间、采样流量、温度和大气压。在采集室内空气样品的同时，采集室外空气为空白样品。采样后，取下吸附管，密封吸附管的两端，做好标记用于记录进气方向。将采样后的吸附管置于热解吸仪上，在上述的热解吸条件下进行热解吸。热解吸完成后，解吸气体直接由进样阀快速进入气相色谱仪，进行色谱分析，以保留时间定性，峰面积定量。

2 结果与讨论

2.1 进样方式及色谱条件的选择

本实验所选用的色谱柱固定相为AT. SE 30，是非极性固定相，在1.2色谱条件下，对于挥发性有机物有很好的分离效果。由于GB50325－2001《民用建筑工程室内环境污染控制规范》已于2006年4月对室内空气中总挥发性有机化合物的测定方法进行了修改，尤其指出了对于热解吸直接进样气相色谱法和热解吸后手工进样气相色谱法两种热解吸气相色谱法，当分析结果发生争议时，以热解吸直接进样气相色谱法为准。为此，选用了 CARJ－AT－Ⅱ型热解吸仪，经过优化试验，确定了 1.2和1.3中的色谱条件及热解析条件。

2.2 标准溶液色谱图

标准溶液色谱图，见图1。

2.3 标准曲线

分别将不同浓度的TVOC混合标准溶液1 L注入到已活化后的不同的 Tenax吸附管中，将吸附管置于热解吸仪上按 1.3中的条件进行解吸，然后按 1.2中的色谱条件进行色谱分析。以色谱峰面积为纵坐标，各组分浓度为横坐标，分别绘制标准曲线，得到线性回归方程以及检出限（以3倍仪器噪声计算），结果见表1。

2.4 精密度试验

在吸附管中加入各组分浓度均为100 g/mL的TVOC混合标准溶液，重复测定5次，测定其中的8种组分的峰面积，8种组分峰面积测定结果的相对标准偏差RSD≤4.8%，表明本法具有较好的精密度，可满足定量分析的要求。

2.5 准确度试验

利用本方法对国家标准物质研究中心制备的总挥发性有机物标准溶液（GBW 3516）进行分析。将一定浓度的标准溶液1 uL注入到已活化后的Tenax吸附管中，将吸附管置于热解吸仪上按1.3中的条件进行解吸，然后按1.2中的色谱条件进行色谱分析，分析结果列于表 1。将测定值与标准值进行比较可知，各个组分测定结果的相对误差均不大于6.4%，说明该法测定结果准确可靠。

图1 标准溶液色谱图

2.6 样品测定

表1

2.7 应用Tenax吸附管的注意事项

因为不同厂家生产的Tenax吸附剂，其吸附、解吸、空白、寿命等性能均存在明显差异。所以，应用于绘制标准曲线的标准吸附管和采样吸附管必须采用同一生产厂家的同一规格的产品。此外，重复使用的吸附管应有足够长的活化时间和活化温度。为保证测试的低空白值，活化后的吸附管应抽检其热解吸空白值。若空白值过高，则应适当延长活化时间。采集样品后的吸附管两端密封后，应储存在密封的容器内，并应尽快分析。