孫光玲 王海瑜 唐俊巖

(1.山東唯真測試分析有限公司，山東 濟(jì)南 250061;2.濟(jì)南浩宏偉業(yè)檢測技術(shù)有限公司，山東 濟(jì)南 250061)

所謂非甲烷總烴(NMHC)，是指除甲烷以外，具有可揮發(fā)性的碳?xì)浠衔锏目偀N，其主要成份是C2-C8的碳?xì)浠衔铩Ｒ话闱闆r下，非甲烷總烴與煤炭、石油等燃料的燃燒和汽車尾氣的排放有著直接的關(guān)系。所以在實(shí)際情況中，非甲烷總烴的成分十分復(fù)雜，所以在實(shí)際研究中常測定除甲烷以外的其它有機(jī)物質(zhì)。非甲烷總烴在大氣中的含量一般情況下是很低的，但是如果非甲烷總烴在大氣中的濃度超過一定范圍，會(huì)對(duì)人體健康有直接的危害。同時(shí)在一定條件下，非甲烷總烴通過日光的照射會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，對(duì)環(huán)境和人類帶來很大的危害，因而是一種主要的大氣污染物。根據(jù)國家《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GBl6297-1996)，在城市工業(yè)中現(xiàn)有污染源排放非甲烷總烴的監(jiān)控濃度閥值為5.0mg/m3。

目前，測定在大氣中以及工業(yè)廢氣中的非甲烷總烴有許多方法，但使用最為廣泛的是用氣相色譜法來測定非甲烷總烴。氣相色譜法的主要原理是通過分別測定空氣中總烴以及甲烷烴的含量，通過兩者數(shù)值的相減得到非甲烷總烴的含量。目前，用氣象色譜法測定非甲烷總烴主要有以下幾種方法:l、加氧法測量總烴和非甲烷總烴的方法;2總烴和非甲烷總烴分次測量方法、;3、通過活性炭氣相色譜法來測量非甲烷總烴以及本來要使用的方法-直接法測定大氣中的非甲烷總烴。這些方法大部分都是通過氣相色譜的方法分別測出總烴和甲烷的含量，兩者之差即為NMHC的含量。但是，這些方法都存在著一些缺點(diǎn)，這些方法的分析時(shí)間較長，同時(shí)樣品存放時(shí)間也相對(duì)較長。此外，這種方法需要分別測量出甲烷和總烴的含量，由于大氣中的非甲烷總烴含量低，因色譜儀本身的測量而引起的誤差也較大，同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)步驟較為繁瑣造成的人為誤差也很大，這些方面就有可能導(dǎo)致分析結(jié)果產(chǎn)生誤差。因?yàn)楸疚耐ㄟ^采用氣袋采樣-體自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣的方法來分析氣體中非甲烷總烴，得到了比較滿意的結(jié)果。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)分析，這種方法操作簡單，誤差相對(duì)較小，可重復(fù)性較高，是一種比較快捷的測量方法。

一 試驗(yàn)部分

(1)方法原理

我們選用氣袋來手機(jī)樣品，通過自動(dòng)進(jìn)樣器將樣品自動(dòng)進(jìn)樣，然后再通過氣相色譜儀分別測定樣品中的甲烷和總烴的含量，以總烴和甲烷的含量之差得非甲烷總烴含量。同時(shí)還要扣除總烴色譜峰中氧峰的存在所帶來的干擾。

(2)儀器

1)帶有雙柱雙氫火焰離子化檢測器的氣相色譜儀(島津GC2014型)。

2)ENTECH 7032-氣體自動(dòng)進(jìn)樣器。這種自動(dòng)進(jìn)樣器包含了由1個(gè)16向34孔樣品的選擇閥、1個(gè)雙向8孔的回路進(jìn)樣閥、1個(gè)lmL定量環(huán)及1個(gè)真空泵。在這個(gè)試驗(yàn)中，我們通過將樣品分為兩組，來避免分析高低不同濃度的樣品時(shí)所帶來的樣品相互污染。

3)色譜柱。柱l為長2m、內(nèi)徑3 mm的不銹鋼柱，內(nèi)填60-80的目硅烷化玻璃微珠，用于測定總烴的含量。同樣的柱2也是為長2 m、內(nèi)徑為3 mm的不銹鋼柱，但是通過主內(nèi)填料的不同(GDX-502(60-80目))，用來測定甲烷的含量。

4)醫(yī)用20 m L、30 mL和100 mL的針頭。

5)泰德拉氣體采樣袋(Tedlar bag)。

(3)實(shí)驗(yàn)步驟

首先，通過將氣袋插人空氣自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣口進(jìn)行進(jìn)樣，并鎖緊進(jìn)樣口卡口來確保樣品沒有泄露。通過啟動(dòng)氣相色譜儀分析程序和空氣自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣程序，自動(dòng)記錄色譜峰高和含量，最后計(jì)算出來非甲烷總烴的含量。

(4)試劑

1)甲烷、丙烷混合標(biāo)氣，甲烷濃度為10.7 mg/m3，丙烷濃度為32.0mg/m3，同時(shí)要以氮?dú)鉃榈讱狻?/p>

2)除烴凈化空氣。

3)純度為99.999%的氮?dú)狻?/p>

(五)分析條件

柱溫:60℃;氣化室溫度:120℃;檢測室溫度:150℃;載氣流量:甲烷柱氮?dú)饬髁?5mL/min，總烴柱氮?dú)饬髁?5mL/min;氫氣流量:50mL/min;空氣流量:400mL/min;進(jìn)樣量:lmL;

進(jìn)樣時(shí)間:0.1 min;樣品選擇閥、進(jìn)樣閥、定量環(huán)及樣品輸送管設(shè)定溫度:85℃。

二 結(jié)果與討論

(1)樣品進(jìn)樣時(shí)間的確定

進(jìn)樣時(shí)間通常取決于定量環(huán)體積及色譜儀載氣的流量。一般情況下，定量環(huán)體積固定為lmL，所以載氣流量就是甲烷柱:15 m L/min。同時(shí)，總烴柱為:25 mL/min，所以流量取15 mL/min進(jìn)行計(jì)算，公式如下:

式中，T為進(jìn)樣時(shí)間，min;

C為定量環(huán)體積，mL;

V為載氣流速，mL/min。

實(shí)際操作中，取0.1 min即可。

(2)本實(shí)驗(yàn)的精密度

本實(shí)驗(yàn)通過分別采用自動(dòng)及手動(dòng)進(jìn)樣的方法，對(duì)三種不同濃度的非甲烷總烴表樣進(jìn)行精密度試驗(yàn)，同時(shí)每種濃度進(jìn)行8次平行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 密度試驗(yàn)數(shù)據(jù)

由表1可以看出，采用自動(dòng)進(jìn)樣法所得到的實(shí)驗(yàn)精密度都好于手動(dòng)進(jìn)樣法，說明自動(dòng)進(jìn)樣法能測量出更精確的熟知。

(3)方法的準(zhǔn)確度

本實(shí)驗(yàn)選用注塑廢氣、油墨廢氣和汽車尾氣再加上標(biāo)準(zhǔn)氣進(jìn)行試驗(yàn)，具體方法如下:首先測量樣品氣的濃度，取100 mL的樣品氣加到實(shí)驗(yàn)所需要的泰德拉氣體采樣袋中，再加入100 mL的標(biāo)準(zhǔn)氣就可以測定混合氣體的濃度，通過計(jì)算成質(zhì)量求出加標(biāo)的回收率，結(jié)果見表2。由表2可以看出本方法具有較高的準(zhǔn)確度，得到了回收率高達(dá)98.01%-99.66%。

表2 樣品加標(biāo)回收率測定結(jié)果

三 結(jié)論

1.本文對(duì)氣體自動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)樣時(shí)間對(duì)分析的影響進(jìn)行了一定的研究。

2.本方法檢通過對(duì)4種性質(zhì)不同的氣體進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn)的研究，得到本方法具有較高的準(zhǔn)確度，得到的回收率高達(dá)98.01%-99.66%。

3.與傳統(tǒng)手動(dòng)進(jìn)樣法相比，氣袋采樣-氣體自動(dòng)進(jìn)樣器的自動(dòng)進(jìn)樣以及雙柱氣相色譜法對(duì)氣體樣品中非甲烷總烴的測量，說明本實(shí)驗(yàn)采用的方法具有操作簡單，誤差相對(duì)較小，可重復(fù)性較高的特點(diǎn)，是一種比較快捷的測量方法，值得推廣使用。

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