挥发性有机物检验方法

热解吸 /毛细管气相色谱法

　　1、原理

　　1、1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、2 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0.5m g/m 3 ～100mg/m 3 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。 

　　3.1 VOC S ：为了校正浓度，需用VOC S 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0.18～0.25mm（60～80目），吸附剂在装管前都应在其最使用温度下，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。 

　　3.4 高纯氮：99.999%。

　　4 仪器和设备 

　　4.1 吸附管：是外径6.3mm内径5mm长90mm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200～1000mg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人口端。 

　　4.2 注射器：10m L液体注射器；10m L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0.02～0.5L/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（ 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 14天。

　　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。

　　6.2 色谱分析条件 

　　可选择膜厚度为 1～5m m 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。 

　　6.3 标准曲线的绘制 

　　气体外标法：用泵准确抽取 100m g/m 3 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1～5m l 含液体组分100m g/ml和10m g/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。 

　　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（1）换算成标准状态下的采样体积 

　　式中： V 0 换算成标准状态下的采样体积，L； 

　　　　　 V 采样体积，L； 

　　　　　 T 0 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； 

　　　　　 P 0 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 

　　 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。

　　 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。 

　　 根据单一的校正曲线，对尽可能多的VOC S 定量，至少应对十个高峰进行定量，最后与TVOC一起列出这些化合物的名称和浓度。 

　　 计算已鉴定和定量的挥发性有机化合物的浓度S id 。 

　　 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S un 。

　　 S id 与S un 之和为TVOC的浓度或TVOC的值。 

　　 如果检测到的化合物超出了中VOC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式计算 

式中 : c 空气样品中待测组分的浓度, mg /m 3 ; 

　　　 F 样品管中组分的质量, mg ; 

　　　 B 空白管中组分的质量, mg; 

　　　 V 0 标准状态下的采样体积，L。