室内空气中总挥发性有机物（TVOC）的检验方法
时间：2013-10-31 22:44:54 栏目：法律法规 点击：
附录D
（规范性附录）
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，ambiant 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 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0.18~0.25mm（60~80目），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 纯氮：99.99%。
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：可精确读出0.1μL的10μL液体注射器；可精确读出0.1μL的10μL气体注射器；可精确读出0.01mL的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5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(见表1)。
表1 解吸条件
解吸温度
250℃~325℃
解吸时间
5~15min
解吸气流量
30~50ml/min
冷阱的制冷温度
+20℃~－180℃
冷阱的加热温度
250℃~350℃
冷阱中的吸附剂
如果使用，一般与吸附管相同，40~100mg
载气
氦气或高纯氮气
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
6.2 色谱分析条件
可选择膜厚度为1～5μm 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100μg/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1~5μl 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000PPTTV⋅=V┄┄┄┄(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的浓度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（2）式计算10000⋅−=VBFc－－－－－－－－－－(2)
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0.5 μg/m3。
8.2 线性范围：106。
8.3 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%。
8.4 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%。
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