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- 【导读】 随着人们生活水平的不断改善,环境意识的增强,人们对室内环境的空气质量日益关注。而室内环境空气中的TVOC含量将直接影响着室内环境的空气质量。本文结合测定实例,阐述了气相色谱法在...
随着人们生活水平的不断改善,环境意识的增强,人们对室内环境的空气质量日益关注。而室内环境空气中的TVOC含量将直接影响着室内环境的空气质量。本文结合测定实例,阐述了气相色谱法在测定室内环境空气TVOC中的应用,介绍了气相色谱法的操作步骤,取得了准确的测定结果。
关键词:TVOC;气相色谱法;操作步骤;结果分析
随着人们生活水平的提高,人们对居住环境的装饰效果也要求更高,各种装饰装修材料进入室内,由此使室内空气污染物的来源和种类越来越多。特别是室内装修中,使用的劣质材料、劣质油漆黏合剂、加上劣质家具,使我们的室内空气中挥发性有机毒物增加,严重影响我们的身心健康和生命安全。由于TVOC在空气中的含量很低,在进行GC测定之前,须对其进行吸收浓缩,而后在选定条件下热解吸,并对热解吸所产生的气体进行GC或GC-MS测定。其中,热解吸时间,温度和解吸气体进样的时间是三项影响测定的重要因素。通过实验对上述重要因素确定了合理的控制值。结果证实可以取得稳定而满意的测定数据。
1实验条件
仪器设备:气相色谱仪;热解吸仪;SE30色谱柱/50m/0.32mm/1μm;氢火焰离子化检测器。
标准品:TVOC标液。色谱柱升温程序:初温50℃、保持5min,5℃/min、升至250℃、保持2min。热解吸升温程序:初温40℃,分别升至150℃/200℃/250℃/300℃,经热解吸各3min/4min/5min/6min后开始进样,直至分析测定结束。
2实验结果与讨论
2.1热解吸进样时间对被测组分峰面积的影响
TVOC标液被Tenax吸收管吸附后,置入热解吸器,使其迅速升温至250℃。接着分别保持3min,4min,5min,6min进行热解吸。将解吸产生的TVOC组分导入气相色谱仪,所得各组分的峰面积与热解吸时间的关系,分别见图1,图2。
图1热解吸时间对苯,甲苯,乙酸丁酯,乙苯峰面积的影响
图2热解吸时间对对间二甲苯,苯乙烯,邻二甲苯,十一烷峰面积的影响
由上述所得数据和图示可以看出:
1)随着热解吸时间的增加,各组分的峰面积相应减少。热解吸时间每增加1min,组分的峰面积会减少3%~8%。除与各组分的性质有关,造成峰面积减少的根本原因,在于热解吸器通过注射针与色谱仪直接相通。不可避免,在热解吸期内,组分气受热扩散作用而造成损失。
2)热解吸时间取4min时,可保证解吸充分而解吸率较高,又相对处于解吸稳定的位置。
故而推荐热解吸时间为4min。
2.2热解吸温度对检测结果的影响
本工作分别对150℃,200℃,250℃和300℃的热解吸温度进行试验。所得结果见图3,图4
图3热解吸温度对苯,甲苯,乙酸丁酯,乙苯峰面积的影响
图4热解吸温度对对间二甲苯,苯乙烯,邻二甲苯,十一烷峰面积的影响
由上述所得数据和图示可以看出:
(1)热解吸温度对各组分的解吸率有明显影响。其影响程度即决定于各组分的化学性质,尤其是各组分的沸点和极性,以及对Tenax(吸附剂)的亲和能力。
(2)对芳香烃和乙酸丁酯来说,在200℃~250℃的解吸温度区间内,解吸率存在一个明显的迁跃段,而十一烷的解吸率的变化相对平缓。这说明200℃时已超过十一烷的沸点(196℃),而其与Tenax的亲和力不及芳香烃。在高温热解吸时同时应考虑到长达4min的热解吸也会促使少量不稳定组分的热裂解或热聚合反应的发生。
(3)250℃~300℃的热解吸温度范围内,所有组分的热解吸率变化稳定。因此选择热解吸温度为250℃,无论对保护热解吸器,吸附剂和节约能源来说都是有利的方案。
2.3进样时间对检测结果的影响
在经过250℃,4min的热解吸之后,热解吸气引入气相色谱仪时,进样时间的控制可采用两种方案:1)由热解吸器通入载气,引入组分的解吸气至色谱仪的进样口,进样一定时间后,载气改由直接经色谱仪进样口进入色谱,继续色谱分析;2)进样及色谱分析时,始终由解吸器引入载气,直至分析结束(约52min),所得结果见图5。
图5进样时间对苯,甲苯,邻二甲苯,十一烷峰面积的影响
由以上数据可见,进样时间对高沸点化合物的影响较大。按第二种进样方法(进样时间为52min),并未发现对有效组分的分析有干扰出现。相反,在分析测定结束时,Tenax吸收管也得到了充分、有效的净化,可再次使用。
3讨论
通过试验,在借助TJ-618热解吸仪,测定由Tenax吸附管浓缩的空气中TVOC组分时,选择4min解吸时间、250℃的解吸温度和约52min的由解吸器引入载气的进样方式是理想的操作条件。在这样的条件下,可得到可靠而稳定的测定结果。
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- 2004-10-19 09:23:07
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