一种苯系物和总挥发性有机物的检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种苯系物和总挥发性有机物的检测方法，步骤如下：（1）用活性炭采样管富集环境空气或室内空气中的苯系物和总挥发性有机物；（2）将活性炭采样管中的两段样品分别取出，加入二硫化碳，用无苯二硫化碳解吸；（3）气相色谱分析；（4）计算：气相色谱分析后，得到各物质的峰面积，然后代入校准曲线，计算出样品中各物质的浓度。本发明的苯系物和总挥发性有机物的检测方法，适用于环境空气和室内空气中苯系物及TVOC的测定，不需要前处理，一次采样可多次分析，TVOC省去热脱附分析步骤，改为二硫化碳解析直接进样法，在确保检测安全系数的前提下，缩短检测时间，仅增加二硫化碳的解吸时间，降低检测成本，分析数据更准确。
【专利说明】一种苯系物和总挥发性有机物的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种苯系物和总挥发性有机物的检测方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的提高，家庭装修越来越成为一件普遍的事，但是随之而来的 室内空气污染却不容忽视。据国际有关组织调查统计，世界上30%的新建和重建的建筑物 中发现有害于健康的室内空气。室内建筑及装饰材料、办公设备、家用电器及其他用品中总 挥发性有机物（TV0C)是造成室内空气污染的主要原因之一，苯系物(苯、甲苯、二甲苯等)是 密闭环境中的主要污染物，经专家确认，苯和TV0C是严重致癌物质，轻度中毒会造成嗜睡、 头痛、头晕、恶心、呕吐、胸部紧束感等，并可有轻度粘膜刺激症状，重度中毒可出现视物模 糊，震颤、呼吸浅而快、心律不齐、抽搐和昏迷，少数严重病例还可出现呼吸和循环衰竭，心 室颤动。
[0003] 目前我国检测环境空气中的苯系物和TV0C都采用气相色谱分析技术，目前已有 标准方法为：《HJ 583-2010环境空气苯系物的测定，固体吸附/热脱附-气相色谱法》、 《HJ 584-2010环境空气苯系物的测定，活性炭吸附/二硫化碳解析-气相色谱法》、 GB50325-2001《民用建筑工程室内环境污染物控制规范》和GB/T18883-2002《室内空气质 量标准》等。但存在检测步骤繁琐、检测结果不准确等不足，尚有改进的必要。
【发明内容】
[0004] 针对上述现有技术，本发明对室内及环境空气中具有代表性的苯、甲苯、二甲苯和 总挥发性有机物（TV0C)的检测方法和结果进行了分析和总结，并结合自身实验条件，对检 测方法进行了初步优化和改善，提供了 一种新的苯系物和总挥发性有机物的检测方法。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的： 一种苯系物和总挥发性有机物的检测方法，步骤如下： (1) 用活性炭采样管富集环境空气或室内空气中的苯系物和总挥发性有机物； (2) 将活性炭采样管中的两段样品分别取出，分别放入5ml容量瓶中，每个容量瓶各加 入1. 00ml二硫化碳，密闭后轻微振动，室温下用无苯二硫化碳解吸2小时； (3) 气相色谱分析：上述解吸后，进行气相色谱分析，气相色谱的参数为：柱箱温度： 65°C，保持lOmin，以5°C /min的速率升温到90°C，保留2min ;柱流量：0. 87ml/min ;进样口 温度：150°C ;检测器温度：250°C ;尾吹流量：30ml/min ;空气流量：50ml/min ;分流比：10 ; 分析时间为17. OOmin ; (4) 计算：上述气相色谱分析后，得到各物质苯、甲苯、正十一烷、乙苯、对间二甲苯、邻 二甲苯和苯乙烯的峰面积，然后代入校准曲线，计算出样品中苯、甲苯、正十一烷、乙苯、对 间二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯的浓度。
[0006] 优选的，所述解吸所用的热解析仪器为北京北分天普仪器技术有限公司生产的 TP-5000,所使用的试剂均符合国家标准要求。
[0007] 优选的，所述气相色谱分析所用的气相色谱仪为日本岛津公司生产的GC-2014， Rtx_5 毛细柱，内径：0· 32mm，长：30. 0m ,膜厚 0· 25um。
[0008] 进一步地，所述校准曲线，是通过以下方法得到的：配制不同浓度的标准溶液，分 别放入5ml容量瓶中，然后进行如上步骤（2)、（3)的操作，得到各物质苯、甲苯、正十一烷、 乙苯、对间二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯的峰面积后，制作各物质的峰面积与浓度的标准曲 线，即为校准曲线。
[0009] 优选的，所述标准溶液的浓度分别为：0 ug/ml、20 ug/ml、50 ug/ml和100 ug/ml (苯、甲苯、正^ 烧、乙苯、对间二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯的浓度均为该数值)。
[0010] 本发明的苯系物和总挥发性有机物的检测方法，适用于环境空气和室内空气中苯 系物及TV0C的测定，温度参数可统一采取《HJ 584-2010》，不需要前处理，一次采样可多次 分析，TV0C省去热脱附分析步骤，改为二硫化碳解析直接进样法，在确保检测安全系数的前 提下，缩短检测时间，仅增加二硫化碳的解吸时间，降低检测成本，分析数据更准确。
[0011] 本发明的苯系物和总挥发性有机物的检测方法，与国标方法相比：《HJ 583-2010 环境空气苯系物的测定，固体吸附/热脱附-气相色谱法》中，TV0C的混标曲线的相关系 数R的可控范围较大，通过加标实验的分析，可将空气中TV0C的测定方法改进为二硫化碳 直接进样解析法，省去热解析的分析步骤，避免烫伤的出现，降低了聚2,6_二苯基对苯醚 (Tenax)采样管的使用数量，节约成本，缩短检测时间，简化不必要的分析步骤，平均加标回 收率为99. 6%，使得测量结果更准确。《HJ 584-2010环境空气苯系物的测定，活性炭吸附/ 二硫化碳解析-气相色谱法》中，柱流量降低可以提高数据分析的准确性（国标中柱流量为 2. 60ml/min，本方法为0. 87ml/min，柱流量过高会导致被测物质提前出峰，影响检测结果。 例如苯的出峰时间为4. 989min，如果采用国标中柱流量，那么苯会在4. 8min左右出现拖尾 峰，加入标准物质浓度为lug/ml，采用国标的柱流量所测的结果为0. 98,从而使检测结果 不准确，而本方法采用的柱流量正好在4. 9min左右出峰，检测结果为0. 99,较为准确)，空 气流量的降低可节约空气的用量，减少消耗。
【发明内容】
[0012] 1、实验室检测条件和分析条件 (1)实验室检测条件 本实验室采用气相色谱仪为岛津生产的GC-2014, Rtx-5毛细柱，内径：0. 32mm，长： 30.0m，膜厚0. 25um。热解析仪器为北京北分天普仪器技术有限公司生产的TP-5000,所使 用的试剂均符合国家标准要求。
[0013] (2)实验室分析条件 将活性炭采样管中的两段样品分别取出，分别放入5ml容量瓶中，每个容量瓶各加入 1. 00ml二硫化碳，密闭后轻微振动，室温下用无苯二硫化碳解吸2小时后，测量。
[0014] 柱箱温度：65°C，保持lOmin，以5°C /min的速率升温到90°C，保留2min ;柱流 量：0. 81ml/min ;进样口温度：150°C ;检测器温度：250°C ;尾吹流量：30ml/min ;空气流量： 50ml/min ;分流比：10 ;分析时间为17. OOmin。TV0C和苯系物均采用此方法。
[0015] 2、检测实例 (1)制作TV0C校准曲线 方法为： ① 配制不同浓度的标准溶液，标准溶液的浓度分别为：〇 ug/ml、20 ug/ml、50 ug/ml和 100 ug/ml (苯、甲苯、正^ 烧、乙苯、对间二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯的浓度均为该数值）； ② 将不同浓度的标准溶液分别放入5ml容量瓶中，每个容量瓶各加入1. 00ml二硫化 碳，密闭后轻微振动，室温下用无苯二硫化碳解吸2小时； ③ 气相色谱分析：上述解吸后，进行气相色谱分析，气相色谱的参数为：柱箱温度： 65°C，保持lOmin，以5°C /min的速率升温到90°C，保留2min ;柱流量：0. 87ml/min ;进样口 温度：150°C ;检测器温度：250°C ;尾吹流量：30ml/min ;空气流量：50ml/min ;分流比：10 ; 分析时间为17. OOmin ; ④ 上述气相色谱分析后，得到各物质苯、甲苯、正十一烷、乙苯、对间二甲苯、邻二甲苯 和苯乙烯的峰面积，制作各物质的峰面积与浓度的标准曲线，即为校准曲线，结果如图1? 图7所示。
[0016] (2)加标测定 ①分别制备浓度为20ug/ml、50ug/ml的标准溶液(苯、甲苯、正^ 烧、乙苯、对间二甲 苯、邻二甲苯和苯乙烯的浓度均为该数值)，经过检测分析，结果如图8、图9所示，具体步骤 为： 用微量移液器各准确量取20ul，50ul的标准溶液(浓度lmg/ml)，分别溶解到980ul， 950ul的无苯二硫化碳中，轻微振荡，混匀后即为各加标浓度溶液。
[0017] 将气相色谱仪按指定温度升温后，用微量进样针各取lul溶液，直接进样(每次进 样后用无苯二硫化碳清洗进样针3次)。
[0018] 将得到的气相峰值谱图加载对应的校准曲线方法，直接得到数值结果。
[0019] ②将以上两种标准溶液混合在一起，摇匀后，再次分析，结果如图10所示。
[0020] (3)苯系物校准曲线(此曲线适合苯系物，这是两个不同的曲线，TV0C和苯系物有 各自单独的曲线） 方法为：同上述TV0C校准曲线的制作方法，但标准溶液的浓度分别为：0 ug/ml、10 ug/ml、50 ug/ml和100 ug/ml (苯、甲苯、乙苯、对间二甲苯和邻二甲苯的浓度均为该数值） 结果如图11?15所示。
[0021] (4)甲苯加标测定 分别制备浓度为lug/ml，5ug/ml，10ug/ml，50ug/ml的标准溶液，经过检测分析，结果 如图16?19所示，具体步骤为： 用微量移液器各准确量取lul，5ul，10ul，50ul的甲苯标准溶液(浓度lmg/ml)，分别溶 解到999ul，995ul，990ul，950ul的无苯二硫化碳中，轻微振荡，混匀后即为各加标浓度溶 液。
[0022] 将气相色谱仪按指定温度升温后，用微量进样针各取lul溶液，直接进样(每次进 样后用无苯二硫化碳清洗进样针3次)。
[0023] 将得到的气相峰值谱图加载对应的苯系物校准曲线方法，直接得到数值结果。
[0024] 3、检测结果 (1) TV0C加标数据结果：如表1?3所示。
[0025] 表 1
【权利要求】
1. 一种苯系物和总挥发性有机物的检测方法，其特征在于：步骤如下： (1) 用活性炭采样管富集环境空气或室内空气中的苯系物和总挥发性有机物； (2) 将活性炭采样管中的两段样品分别取出，分别放入5ml容量瓶中，每个容量瓶各加 入1. 00ml二硫化碳，密闭后轻微振动，室温下用无苯二硫化碳解吸2小时； (3) 气相色谱分析：上述解吸后，进行气相色谱分析，气相色谱的参数为：柱箱温度： 65°C，保持lOmin，以5°C /min的速率升温到90°C，保留2min ;柱流量：0. 87ml/min ;进样口 温度：150°C ;检测器温度：250°C ;尾吹流量：30ml/min ;空气流量：50ml/min ;分流比：10 ; 分析时间为17. OOmin ; (4) 计算：上述气相色谱分析后，得到各物质苯、甲苯、正十一烷、乙苯、对间二甲苯、邻 二甲苯和苯乙烯的峰面积，然后代入校准曲线，计算出样品中苯、甲苯、正十一烷、乙苯、对 间二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯的浓度。
2. 根据权利要求1所述的苯系物和总挥发性有机物的检测方法，其特征在于：所述校 准曲线包括TV0C校准曲线和苯系物校准曲线。
3. 根据权利要求2所述的苯系物和总挥发性有机物的检测方法，其特征在于：所述 TV0C校准曲线，是通过以下方法得到的：配制不同浓度的标准溶液，分别放入5ml容量瓶 中，每个容量瓶各加入1. 00ml二硫化碳，密闭后轻微振动，室温下用无苯二硫化碳解吸2小 时；解吸后，进行气相色谱分析，气相色谱的参数为：柱箱温度：65°C，保持lOmin，以5°C / min的速率升温到90°C，保留2min ;柱流量：0. 87ml/min ;进样口温度：150°C ;检测器温度： 250°C ;尾吹流量：30ml/min ;空气流量：50ml/min ;分流比：10 ;分析时间为17. OOmin ;气相 色谱分析后，得到各物质苯、甲苯、正十一烷、乙苯、对间二甲苯、邻二甲苯和苯乙烯的峰面 积后，制作各物质的峰面积与浓度的标准曲线，即为校准曲线。
4. 根据权利要求3所述的苯系物和总挥发性有机物的检测方法，其特征在于：所述标 准溶液的浓度分别为：〇 ug/ml、20 ug/ml、50 ug/ml 和 100 ug/ml。
5. 根据权利要求2所述的苯系物和总挥发性有机物的检测方法，其特征在于：所述苯 系物校准曲线，是通过以下方法得到的：配制不同浓度的标准溶液，分别放入5ml容量瓶 中，每个容量瓶各加入1. 00ml二硫化碳，密闭后轻微振动，室温下用无苯二硫化碳解吸2小 时；解吸后，进行气相色谱分析，气相色谱的参数为：柱箱温度：65°C，保持lOmin，以5°C / min的速率升温到90°C，保留2min ;柱流量：0. 87ml/min ;进样口温度：150°C ;检测器温度： 250°C ;尾吹流量：30ml/min ;空气流量：50ml/min ;分流比：10 ;分析时间为17. OOmin ;气相 色谱分析后，得到各物质苯、甲苯、乙苯、对间二甲苯和邻二甲苯的峰面积后，制作各物质的 峰面积与浓度的标准曲线，即为校准曲线。
6. 根据权利要求5所述的苯系物和总挥发性有机物的检测方法，其特征在于：所述标 准溶液的浓度分别为：〇 ug/ml、10 ug/ml、50 ug/ml 和 100 ug/ml。
【文档编号】G01N30/06GK104155384SQ201410428564
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月28日 优先权日:2014年8月28日
【发明者】洪德伟, 付丽, 张立明, 杨红双, 霍冉, 沙元帅, 赵霖, 李超 申请人:沈阳市宇驰检测技术有限公司