空气中挥发性有机物的分析与检测

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纺织品中挥发性有机物（ＶＯＣｓ）的检测

作者：涂貌贞

来源：《中国纤检》2009年第09期

摘要:利用静态顶空气相色谱质谱法对纺织品中的四氯乙烯、乙烯基环己烯、甲苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯二氯甲烷、三氯甲烷、苯乙烯、4-苯基环己烯等十种挥发性物质的检测进行了研究。本方法采用自动顶空进样器进样,回收率范围在85.5%～118.2%之间,并进行了重复性试验,各个分析物的平均相对标准偏差在2.48%～5.08%。

关键词:纺织品;挥发性有机物;静态顶空;气相色谱质谱

1前言

VOCs为Volatile organic compounds 的简写,即为挥发性有机物。近年来,纺织品中存在的有毒挥发性有机物对人类健康的影响已日益引起人们的关注。Oeko-Tex Stand 100对生态纺织品有毒挥发性有机物的限量提出了严格要求。目前对于纺织品中有毒挥发性有机物的检测方法已有报道[1-3]。以上报道主要采用固相微萃取的方法对样品进行收集,灵敏度相对较高,但样品的前处理复杂,而且存在重现性差的特点。静态顶空方法在挥发性有机物分析方面具有前处理简单,操作方便,干扰少等优点,因而被广泛关注,有些已被列入标准方法[4]。

对纺织品中挥发性有机物进行静态自动顶空进样的方法目前报道的较少,本文对静态自动顶空进样-气相色谱质谱联用的方法测定纺织品中挥发性有机物进行了研究。本方法采用了自动顶空进样技术,可以大大提高方法的重现性。如若能将此方法在行业内进行推广,对纺织品中挥发性有机物的检测将带来很大的便利。

2试验

2.1试剂

1)甲醇、氯化钠、无水硫酸钠、碳酸钠、氯化钾均为分析纯;

2)四氯乙烯、乙烯基环己烯、甲苯、间二甲苯、对二甲苯、邻二甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、苯乙烯、4-苯基环己烯各种VOCs标准品均用甲醇稀释成相应浓度的混合标准贮备液,贮存于-4℃冰箱中。 龙源期刊网

2017年04

月综合管理空气中挥发性有机物的分析检测郑洋（广东省环境监测中心，广东广州510310）摘要:VOCs是空气中挥发性有机物的简称，其对人类健康威胁较大，所以对该物质的分析监测尤为重要，因而也推动了环境监测技术的不断进步和发展。本文详细介绍了空气中挥发性有机物的监测技术，期望可以在以后提高有机物的监测质量。挥发性有机物和半挥发性有机物空气中的有机物污染物的两种形态，无论是哪一种物质都会损害人体生理组织，而且还会粘附在皮肤上，对人体健康有着巨大的危害。所以，加强空气中挥发性有机物的监测对于控制空气污染、保护人体生命健康具有十分重要的意义。1空气中VOCs的采集方法如何有效的对有机物进行收集是保证VOCs能够完成监测的基础。目前，常见的VOCs监测方法主要主要有三种：1.1容器收集法容器收集法进行采用是比较常用的而且最简单的一种方法，该方法一般应用于浓度较高的污染源的收集。收集容器包括塑料袋、注射器和罐子。塑料袋虽然使用方便，价格便宜，但是在使用的过程中会产生渗透造成样品的污染和损失；玻璃容器采样体积有限而且玻璃容器易碎，针筒内壁常常会吸附一些样品气体，造成样品损失。罐取样技术广泛应用在国内外的采样过程中，其中USEPA所采用的标准方法就是Sum-ma罐取样技术，该方法是利用预先抽真空的罐子进行空气样品的采集，然后富集，最后利用高效气相色谱进行样品的定性以及定量分析。采用这种技术的优点在于可以避免光照或者化学反应的影响，能够保证样品的完整性，且回收率加高，有效的避免了因为污染或者吸附造成的影响。1.2有动力采样如果在采集样品的过程中既需要测定VOCs的平均浓度，又需要确定VOCs的峰值浓度，那么就要采用该方法。传统的方法是利用颗粒态的活性炭吸附采样，但是其灵敏度较低，只能应用在高浓度的VOCs分析。除了活性炭吸附，Tenax吸附剂也是一种比较好的材料，虽然这种吸附剂已经广泛应用在三态中挥发性物质的采集，但是价格比较贵而且吸附容量较低。所以，经过长时间的实践发现活性炭纤维作为吸附剂可以有效完成样品的采集而且吸附容量大，且易解吸。1.3被动式采样在环境卫生以及环保监测过程中常用被动采样方法进行样品的采集。该方法适用于室内空气监测，对于室外大范围的空气监测并不适用。由于空气中VOCs含量比较集中，所以技术人员在进行对样品的采集时是将吸附剂直接暴露在空气中，利用空气中VOCs的流动性扩散到吸附剂的周围，这样VOCs就会粘附在吸附剂上。该方法虽然可以实现对VOCs的监测，但是对外界环境条件要求比较高，如果空气不流通那么就不能完成VOCs的采用工作。同时，湿度、温度以及其他物质的干扰等因素都会影响空气中VOCs的监测。虽然VOCs的采集方法有许多种，但是每种方法都有自己的优缺点。容器收集法操作简单但是对浓度要求较高；后两种方法都是利用吸附剂来进行样品的采集，所以对吸附剂要求较高；动力采用方法不适用偏远地区多点采样；虽然被动式采样可以弥补这一点，但是其受到外界因素影响较大，影响了后续的长期使用。2空气中VOCs监测方法2.1气相色谱－质谱法(GC－MS气相色谱－质谱法是目前通用的检测VOCs的方法。利用气相色谱－质谱法可以对未知气体进行定性以及定量的分析。关于定性定量的分析原理和方法，在国外研究的比较早，也取得了突破式进展和不错的成果。对于气相色谱－质谱法检测大多数VOCs而言，检出限在1-10μg/kg。最近几年有研究学者利用这样的检测方法检验某油罐区大气中VOCs的种类以及含量，取得了不错的效果。但是也有不足，比如取样困难，运输管理不完善，储藏方法不当易使样品混合，导致样品交叉污染等。复杂样品的预处理不仅费时，费力，费金钱，还消耗大量的溶剂，且检测项目受到限制。尤其是现阶段的检测还停留在实验室阶段，而实验室检测有明显的滞后性。在分析过程中，挥发性有机物容易与其他气体(如臭氧、氯气、氮的氧化物等)反应，且采样困难，前期处理不易，这样就会直接影响结果的准确性。因此，在实际的检测过程中，要减少这种反应的影响，最大程度的减少误差。2.2质子转移反应质谱质子转移反应质谱简称PTR-MS,该方法是近几年应用比较广发的技术，因为其具有灵密度高、监测时间短的优点，所以该方法应经在环境监测领域广泛应用。其基本原理就是将各种VOCs电离成单一的离子，这样质谱就可以快速识别，避免了绝对量的标定。但是该方法依然存在着一些问题就是只能通过核质比来区分离子，所以对于同分异构体的有机分子就难以区分。3结语VOCs监测技术主要集中在分析方法上，在采样过程中如何减少VOCs的挥发，提高样品的提纯效率以及分析技术是监测VOCs的关键，也是今后VOCs监测技术研究发展的重点，技术人员只有加强这几个方面的研究才能不断的提高VOCs的监测水平。参考文献:[1]姜晓云.关于室内空气中挥发性有机物污染的监测分析[J].中国科技博览,2014(29):244-244.[2]吕天峰,张宝.水污染事故中半挥发性有机物应急监测方法研究[J].环境监测管理与技术,2013(2):223-224.[基金项目编号：2016A040403069]64

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室内空气中挥发性有机物种类定义

作者：徐莹莹 关社军

来源：《中国科技纵横》2015年第05期

【摘 要】 目前，我国室内空气质量标准GB/T 18883-2002中对总挥发性有机化合物（TVOC）的计算将挥发性有机化合物锁定为保留时间在正己烷和正十六烷之间所有化合物，但并未明确定义这些化合物的具体种类。本文分类给出室内装饰装修材料中可能存在的挥发性有机物作，定义了室内空气中挥发性有机化合物的种类，进而实现其准确定量。

【关键词】 挥发性有机化合物 ;室内空气质量 ;有害物质 ;二次源

世界卫生组织（WHO）定义：常温下以蒸发形式存在于空气中，饱和蒸气压大于133.3

kPa，沸点在50℃～250℃之间的有机化合物称为挥发性有机化合物。这些化合物主要包括烷烃类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类及其他化合物。目前，已鉴定的挥发性有机物有900余种，在实际的检测工作中，要对室内空气样品中的各种挥发性有机化合物逐一进行准确的定性工作量十分繁复，因此总挥发性有机物的浓度也几乎无法准确的定量[1]。目前，我国室内空气质量标准GB/T 18883-2002中附录C，计算TVOC时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，至少对十个最高峰进行定量，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。但并未明确定义这些化合物的具体种类，这将导致实际测量中室内空气质量中TVOC的定量工作产生偏差，因此准确定义室内空气中TVOC的化合物具体种类，可实现实际分析测试中的准确定量，提高数据的准确性和重复性。

1 室内空气样品的复杂性

在非工业性室内环境中，可以检测到50～130种挥发性有机化合物。然而，我国现行推荐限量标准中挥发性有机化合物仅包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯、总挥发性有机物等指标，从现实我国居住环境及室内空气中的实测数据上看，需要增加限量物质的种类[2]。从实际检测过程中，我们发现二氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、苯乙烯等物质普遍存在于室内空气当中。

室内空气中总挥发性有机物检测方法的优化　朱越　（自贡市环境监测中心站四川自贡６４３０２０）　１引言　随着社会的发展以及人们生活水平的不断提高，人们对于室　内环境质量的要求也越要越高。而总挥发性有机物（Ｔｏｔａｌ　Ｖｏｌａｔｉｌｅ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，ＴＶＯＣ）是环境监测的一个重点项目。ＴＶＯＣ主　要来自油漆、含水涂料、粘合剂、化妆品、洗涤剂、人造板、壁纸、地　毯等，它存在于住宅、办公场所以及车辆等地方，对人们的身体健　康会产生极为不利的影响。ＧＢ　５０３２５－－２０１０选用有机物苯、甲苯、　乙酸丁酯、十一烷、乙苯、对－－Ｂ０苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯　等九种有机物作为计量ＴＶＯＣ的有机挥发物，对ＴＶＯＣ的测度等　事项进行了详细的规定。然而，ＧＢ　５０３２５－－２０１０的检测分析的时　间需要５２ｍｉｎ，而且不能很好的分离对二甲苯和间二甲苯。本文主　要在此基础上，利用色谱条件的变化来分析ＴＶＯＣ的含量，将测　试时间缩短至２３．１９ｍｉｎ。　２实验部分　２．１实验仪器　安捷伦ＧＣ７８２０　Ａ气相色谱仪（Ａｇｉｌｅｎｔ　ＧＣ７８２０　Ａ）；Ａｌｈｅｃｈ　ＥＣ—ＷＡＸ（柱长：３０ｍ，膜厚：０．３２ｒａｍ，内径：０．２５ｍｍ），珀金埃尔默　（Ｐｅｒｋｉｎ　Ｅｌｍｅｒ）热脱附仪。　２．２实验试剂　标准溶液：甲醇中９种ＴＶＯＣｓ混合一空气质量监测标准溶　液（ＧＳＢ０７—１９８６—２００５（１），产品批号６０１１０７，相对不确定度３％）　２．３样本采集　为了准确采集样本，在采集室内气体前１２ｈ关闭门窗，直至　采集完成。采集样本时，以１００ｍＬ／ｍｉｎ～５００　ｍＬ／ｍｉｎ的流量采集室　内空气１０ｒａｉｎ；同时，在室外上风处采集空白样本。每批样本包含　一组平行样本以及１个第二采样管。在采集的同时，记录采样的　流量、温度、时间以及大气压强等数据，样本避光封闭保存１４天　以内。　２．４分析条件　样本的干吹温度为３１３．１５　Ｋ，干吹时间为１２０ｓ，样品管和聚　焦管脱附温度都为５２３．１５　Ｋ，两者的脱附时间为１８０ｓ，脱附的流　速为０．５ｍＬ／ｓ。　色谱进口温度为４２３．１５　Ｋ，初始温度保持４８０ｓ（３２３．１５Ｋ），然　后以１０Ｋ／ｍｉｎ的速度升至３９３．１５Ｋ，然后以３０ｋ／ｒａｉｎ的速度加至　５１３．１５　Ｋ。检测仪器温度为５２３．１５　Ｋ。　２．５校准曲线的绘制　对于五组标准溶液（０．５　Ｌ，１．０　Ｌ，２．０　Ｌ，５．０　Ｌ，１０．０　Ｌ）进行测试，首先Ｎ２以０．１Ｌ／ｍｉｎ的速度吹扫３００ｓ，得到五组　（５ｎｇ，１０　ｎｇ，２０　ｎｇ，５０　ｎｇ，１００　ｎｇ）校准曲线的样品管。利用２．４中　的分析条件测定，同时绘制质量和相应两个参数的校准曲线。　２．６计算结果　样本内各组份的浓度可以按照Ｐ＝　一Ｗ０）／（１Ｏ００＊Ｖｎｄ），其中　ｐ、Ｗ、Ｗ０、Ｖｎｄ的单位分别为ｍｇＣｍ。，ｎｇ，ｎｇ，Ｌ。总挥发性有机物的　总能浓度为所有组份浓度的总和，而对于不能识别的峰而言，本　文利用甲苯代替计量。一般保留４位有效数字。　３实验结论与分析　作者对于某住宅的室内气体按照文章所述方法进行采集发　现，苯、甲苯和二甲苯以及总挥发性有机物的含量低于ＧＢ／Ｔ　１８８８３－－２００２规定的限值，其中有８０％左右的未识别峰，在实际　条件下，由于ＴＶＯＣ的组份种类较多，难以将其组份进行一一的　定性或定量的分析，但是各物质的峰分离度高于９８％。　利用国际标准化组织ＩＳＯ　１６０１７—１规定的检测方法选用极　性指数小于１０的毛细管柱，利用１阶升温的方式，发现要得到结　果需要５０ｍｉｎ，而本文的测试时间为２３．１９ｍｉｎ，测试时问得到了较　大的缩短。　４结语　室内空气质量关系了人们日常生活的安全，对于室内空气总　挥　ｌ生有机物的检测极为重要。本文提出了一种操作简单，测试时　间短的室内空气总挥发性有机物的测度方法，通过实验发现苯、甲　苯、乙酸丁酯、十一烷、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙　烯九种ＴＶＯＣ的挥发性有机物的峰分离度均高于９６．４９％。　参考文献　［１】乔光玲．探讨如何提高室内空气中ＴＶＯＣ检测的准确性和时效　性　现代装饰：理论，２０１４，（６）．　［２］李道宁，莫达松苏云鹏，等．热脱附／气相色谱一质谱法检测新装修　房内不同状态空气中ＴＶＯＣ比对　化学分析计量，２０１　４，（１）：６４—６７．　［３］Ｚｈａｏ　Ｙ，Ｌｉ　Ａ，Ｇａｏ　Ｒ，Ｔａｏ，Ｐ．，＆Ｓｈｅｎ，Ｊ．Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａ—　ｔｕｒｅ．ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ａｎｄ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＣＯ，ＣＯ　２　ａｎｄ　ＴＶＯＣ　ｄｕｒ－－　ｉｎｇ　ｃｏｏｋｉｎｇ　ｔｙｐｉｃａｌ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｄｉｓｈｅｓ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ＆Ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ，２０１４，６９　（３）：５４４—５６１．　《资源节约与环保》２０１５年