欣陽 朱寶琳 焦慧 袁少偉
(安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站,安徽合肥 230088)
總揮發(fā)性有機(jī)物(TVOC)是指沸點(diǎn)在50~250℃之間的揮發(fā)性化合物的總量,它們是廣泛存在于室內(nèi)環(huán)境中的無色氣體[1]。室內(nèi)環(huán)境中的TVOC可以是從室外空氣中進(jìn)入,也可能是從建筑材料、裝飾裝修、各種家具、化妝品以及室內(nèi)墻面的油漆中散發(fā)而來[2]。TVOC污染物濃度過高,可致癌,對人體傷害極大[3]。為了預(yù)防和控制民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染,國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB 50325—2010)[4]中規(guī)定了9種TVOC化合物的檢測。而新版國標(biāo)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制標(biāo)準(zhǔn)》[5](GB 50325—2020)中規(guī)定了16種TVOC的化合物檢測,并于8月1日實(shí)施。本實(shí)驗(yàn)室以新版國標(biāo)方法為基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上對方法進(jìn)行摸索和細(xì)化,并對該種方法應(yīng)用的精密度以及準(zhǔn)確度進(jìn)行研究,以提供一種更為完善的TVOC測定方法。
7890B安捷倫氣相色譜儀(配有FID),MarkesTD100-xr熱脫附儀(英國 Markes公司),Tenax-TA 不銹鋼吸附管(6.35mm×89mm,60/80mesh)(英國 Markes公司),DB-1石英毛細(xì)管柱(30m×0.32mm×1.00μm,美國安捷倫公司),大氣采樣器(TW-2000,青島拓威智能儀器有限公司)
甲醇中16種TVOC混合標(biāo)樣:正己烷、苯、三氯乙烯、甲苯、辛烯、乙酸丁酯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、壬烷、異辛醇、十一烷、十四烷、十六烷(批號:13120065,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司)。
1.2.1 熱解析管的活化
Tenax-TA吸附管首次使用前需在320℃下通高純氮?dú)饫匣?h,老化完成后,兩端擰上帶有白色密封墊的黃銅接頭密封,保存于干燥密閉條件下,存放時間不超過7d。
1.2.2 氣相色譜條件
程序升溫:初始溫度為50℃,保持10min,以5℃/min升溫至250℃,保持2min;色譜儀進(jìn)樣口溫度:200℃;檢測器溫度:300℃;空氣流量為400mL/min;氫氣流量為30mL/min;尾吹氣流量25mL/min,載氣為高純氮?dú)猓兌龋?9.999%),流速為3mL/min,不分流。
1.2.3 熱解析條件
吸附管解析溫度:300℃,解析時間:5min;傳輸線溫度:200℃;冷阱最低溫度為-20℃,最高溫度為300℃,冷阱預(yù)吹掃1min,不分流。
1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備
將甲醇中16種TVOC混合標(biāo)樣稀釋成濃度為50μg/mL、100μg/mL、400μg/mL、800μg/mL、1200μg/mL、2000μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液,用微量進(jìn)樣針各吸取1μL注入已經(jīng)老化好的吸附管中,并用50mL/min的高純氮?dú)獯祾?min,之后取下兩頭密封待測,制成各組分含量為0.05~2.0μg的標(biāo)準(zhǔn)系列吸附管。
在特定的毛細(xì)管柱和色譜條件下,16種TVOC在色譜圖上的出峰順序見圖1,其中間二甲苯和對二甲苯在DB-1色譜柱上無法分離,而其他揮發(fā)性化合物均得到了很好的分離。
圖1 16種TVOC的標(biāo)準(zhǔn)色譜
在本實(shí)驗(yàn)條件下,將制備好的系列標(biāo)準(zhǔn)吸附管經(jīng)熱脫附解析-冷阱捕集后,按從低濃度到高濃度的順序進(jìn)入氣相色譜分析,以質(zhì)量(ng)為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行回歸分析,結(jié)果見表1。表明在選定色譜條件下,16種TVOC在0.05~2.0μg的質(zhì)量范圍內(nèi)與峰面積成良好的線性,相關(guān)系數(shù)在0.9988~0.9999之間。
表1 方法的線性回歸方程
表2 方法精密度和回收率
表3 室內(nèi)空氣樣品檢測結(jié)果/(mg/m3)
在陰性空氣樣品中進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn),本實(shí)驗(yàn)選用濃度為50μg/ml的TVOC標(biāo)液,向老化好的吸附管中注入1.0uL,其加入質(zhì)量為50ng,按照本文的測定方法下重復(fù)測定6次,計(jì)算各組分的回收率和精密度,結(jié)果見表2。結(jié)果表明16種TVOC加標(biāo)回收率較好,在90.90%~107.83%之間;且都表現(xiàn)出良好的精密度,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在2.67%~5.73%之間。
將活化好的Tenax-TA吸附管去掉兩端的螺帽并與采樣器相連,按照(GB 50325—2020)標(biāo)準(zhǔn)要求,以0.5L/min的流量采集某室內(nèi)環(huán)境空氣20min,采樣體積約10L,共采集4次,按本方法檢測TVOC,檢測結(jié)果見表3。
室內(nèi)空氣中TVOC含有成分相對較多,當(dāng)人們在含有TVOC濃度過高的環(huán)境中長期積累,對人的皮膚、黏膜會產(chǎn)生嚴(yán)重影響,進(jìn)而對人體產(chǎn)生不可逆的危害,甚至是癌癥。新版(GB 50325—2020)把民用建筑工程中TVOC的檢測由原先的9種提高到16種,是希望能引起人們的重視,關(guān)注室內(nèi)環(huán)境污染。本文采用Tenax-TA吸附管采樣,建立了熱解析-氣相色譜法測定室內(nèi)環(huán)境中16種TVOC的方法。該方法操作快速便捷,重現(xiàn)性好,準(zhǔn)確度高,并經(jīng)實(shí)際樣品的檢測和驗(yàn)證,是一種值得推薦的方法。