熱解析-氣相色譜法測定室內空氣中16種TVOC
發(fā)布時(shí)間:2020-09-05作者:lht來(lái)源:點(diǎn)擊:次
總揮發(fā)性有機物(TVOC)是指沸點(diǎn)在50~250℃之間的揮發(fā)性化合物的總量,它們是廣泛存在于室內環(huán)境中的無(wú)色氣體[1]。室內環(huán)境中的TVOC可以是從室外空氣中進(jìn)入,也可能是從建筑材料、裝飾裝修、各種家具、化妝品以及室內墻面的油漆中散發(fā)而來(lái)[2]。TVOC污染物濃度過(guò)高,可致癌,對人體傷害極大[3]。為了預防和控制民用建筑工程室內環(huán)境污染,國家標準《民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規范》(GB 50325—2010)[4]中規定了9種TVOC化合物的檢測。而新版國標《民用建筑工程室內環(huán)境污染控制標準》[5](GB 50325—2020)中規定了16種TVOC的化合物檢測,并于8月1日實(shí)施。本實(shí)驗室以新版國標方法為基礎,在此基礎上對方法進(jìn)行摸索和細化,并對該種方法應用的精密度以及準確度進(jìn)行研究,以提供一種更為完善的TVOC測定方法。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
氣相色譜儀(配有FID),MarkesTD100-xr熱脫附儀,Tenax-TA不銹鋼吸附管(6.35mm×89mm,60/80mesh),DB-1石英毛細管柱(30m×0.32mm×1.00μm,),大氣采樣器(TW-2000,青島拓威智能儀器有限公司)
甲醇中16種TVOC混合標樣:正己烷、苯、三氯乙烯、甲苯、辛烯、乙酸丁酯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、壬烷、異辛醇、十一烷、十四烷、十六烷(批號:13120065,上海安譜實(shí)驗科技股份有限公司)。
1.2 方法
1.2.1 熱解析管的活化
Tenax-TA吸附管首次使用前需在320℃下通高純氮氣老化2h,老化完成后,兩端擰上帶有白色密封墊的黃銅接頭密封,保存于干燥密閉條件下,存放時(shí)間不超過(guò)7d。
1.2.2 氣相色譜條件
程序升溫:初始溫度為50℃,保持10min,以5℃/min升溫至250℃,保持2min;色譜儀進(jìn)樣口溫度:200℃;檢測器溫度:300℃;空氣流量為400mL/min;氫氣流量為30m L/min;尾吹氣流量25mL/min,載氣為高純氮氣(純度>99.999%),流速為3mL/min,不分流。
1.2.3 熱解析條件
吸附管解析溫度:300℃,解析時(shí)間:5min;傳輸線(xiàn)溫度:200℃;冷阱最低溫度為-20℃,最高溫度為300℃,冷阱預吹掃1min,不分流。
1.2.4 標準曲線(xiàn)的制備
將甲醇中16種TVOC混合標樣稀釋成濃度為50μg/mL、100μg/mL、400μg/mL、800μg/mL、1200μg/mL、2000μg/mL的標準溶液,用微量進(jìn)樣針各吸取1μL注入已經(jīng)老化好的吸附管中,并用50mL/min的高純氮氣吹掃5min,之后取下兩頭密封待測,制成各組分含量為0.05~2.0μg的標準系列吸附管。
2 結果與討論
2.1 標準色譜圖
在特定的毛細管柱和色譜條件下,16種TVOC在色譜圖上的出峰順序見(jiàn)圖1,其中間二甲苯和對二甲苯在DB-1色譜柱上無(wú)法分離,而其他揮發(fā)性化合物均得到了很好的分離。
圖1 16種TVOC的標準色譜
2.2 線(xiàn)性關(guān)系和相關(guān)系數
在本實(shí)驗條件下,將制備好的系列標準吸附管經(jīng)熱脫附解析-冷阱捕集后,按從低濃度到高濃度的順序進(jìn)入氣相色譜分析,以質(zhì)量(ng)為橫坐標,峰面積為縱坐標繪制標準曲線(xiàn),進(jìn)行回歸分析,結果見(jiàn)表1。表明在選定色譜條件下,16種TVOC在0.05~2.0μg的質(zhì)量范圍內與峰面積成良好的線(xiàn)性,相關(guān)系數在0.9988~0.9999之間。
表1 方法的線(xiàn)性回歸方程 下載原表
表2 方法精密度和回收率 下載原表
表3 室內空氣樣品檢測結果/(mg/m3) 下載原表
2.3 方法精密度和回收率
在陰性空氣樣品中進(jìn)行加標實(shí)驗,本實(shí)驗選用濃度為50μg/ml的TVOC標液,向老化好的吸附管中注入1.0uL,其加入質(zhì)量為50ng,按照本文的測定方法下重復測定6次,計算各組分的回收率和精密度,結果見(jiàn)表2。結果表明16種TVOC加標回收率較好,在90.90%~107.83%之間;且都表現出良好的精密度,相對標準偏差(RSD)在2.67%~5.73%之間。
2.4 實(shí)際樣品的測定
將活化好的Tenax-TA吸附管去掉兩端的螺帽并與采樣器相連,按照(GB 50325—2020)標準要求,以0.5L/min的流量采集某室內環(huán)境空氣20min,采樣體積約10L,共采集4次,按本方法檢測TVOC,檢測結果見(jiàn)表3。
3 討論
室內空氣中TVOC含有成分相對較多,當人們在含有TVOC濃度過(guò)高的環(huán)境中長(cháng)期積累,對人的皮膚、黏膜會(huì )產(chǎn)生嚴重影響,進(jìn)而對人體產(chǎn)生不可逆的危害,甚至是癌癥。新版(GB 50325—2020)把民用建筑工程中TVOC的檢測由原先的9種提高到16種,是希望能引起人們的重視,關(guān)注室內環(huán)境污染。本文采用Tenax-TA吸附管采樣,建立了熱解析-氣相色譜法測定室內環(huán)境中16種TVOC的方法。該方法操作快速便捷,重現性好,準確度高,并經(jīng)實(shí)際樣品的檢測和驗證,是一種值得推薦的方法。