單四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀-安益譜 7700 單四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測定環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物的應(yīng)用方法(參考 HJ 644-2013)
一、實驗部分
(一)儀器與試劑
- 儀器
- 熱脫附儀;
- 采樣吸附管;
- 大氣采樣泵;
- 氣密性注射器;
- 氮吹儀;
- 高純氮?dú)獍l(fā)生器、高純氦氣發(fā)生器。
- 試劑
- VOCs 混合標(biāo)準(zhǔn)品;
- 甲醇;
- 空白吸附管;
- 濾膜。
(二)實驗步驟
1. 吸附管活化與采樣
(1)吸附管活化
新吸附管或使用后的吸附管需經(jīng)活化處理:將吸附管接入熱脫附儀,用高純氮?dú)庠?300℃下吹掃 30min,活化后立即密封兩端,置于干燥器中冷卻至室溫,4℃冷藏保存,活化后 7d 內(nèi)使用。
(2)環(huán)境空氣采樣
- 連接采樣裝置:吸附管一端接采樣泵,另一端朝采樣方向,確保氣流通過吸附劑;
- 設(shè)定采樣參數(shù):采樣流量 0.2 L/min,采樣時間 60min;
- 采樣過程:記錄采樣時的溫度、大氣壓、采樣時間,避免采樣管受潮或接觸污染源;
- 采樣后處理:立即密封吸附管兩端,標(biāo)注采樣信息,4℃冷藏保存,24h 內(nèi)完成分析。
2. 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液制備與標(biāo)準(zhǔn)吸附管制備
(1)標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋
取 1000μg/mL VOCs 混合標(biāo)準(zhǔn)品 100μL,用甲醇定容至 10mL,配制成 10μg/mL 的中間儲備液;再分別移取中間儲備液 0.05mL、0.1mL、0.5mL、1mL、2mL、5mL,用甲醇定容至 10mL,得到 0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL、2μg/mL、5μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
(2)標(biāo)準(zhǔn)吸附管制備
將活化后的空白吸附管接入熱脫附儀的液體進(jìn)樣口,用氣密性注射器分別取 10μL 標(biāo)準(zhǔn)系列溶液注入吸附管,同時通入高純氮?dú)獯祾?5min,使溶劑完全揮發(fā),目標(biāo) VOCs 被吸附劑捕集,制備成對應(yīng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)吸附管。
3. 熱脫附條件優(yōu)化(符合 HJ 644-2013 要求)
脫附環(huán)節(jié) | 說明 |
一級脫附溫度 | 確保目標(biāo) VOCs 完全脫附 |
一級脫附時間 | 脫附流量 50mL/min |
二級冷阱溫度 | 冷阱吸附劑為 Tenax-TA,解析時間 3min |
傳輸線溫度 | 避免 VOCs 在傳輸過程中冷凝 |
載氣(氮?dú)猓┝髁?/span> | 與熱脫附儀匹配 |
4. 色譜條件
- 色譜柱:安益譜 DB-5MS 毛細(xì)管柱;
- 柱溫程序:初始溫度 40℃,保持 5min;以 5℃/min 升溫至 150℃,保持 2min;再以 10℃/min 升溫至 250℃,保持 5min;
- 載氣:高純氦氣,恒流模式,流速 1.0 mL/min;
- 進(jìn)樣口:分流進(jìn)樣,進(jìn)樣口溫度 250℃,分流比 10:1;
- 溶劑延遲:3min。
二、結(jié)果與討論
(一)線性關(guān)系與檢出限
將標(biāo)準(zhǔn)吸附管按 “熱脫附 - 色譜 - 質(zhì)譜” 流程進(jìn)樣分析,以目標(biāo) VOCs 的質(zhì)量(x,ng)為橫坐標(biāo),對應(yīng)的定量離子峰面積(y)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并進(jìn)行線性回歸。結(jié)果表明,35 種 VOCs 在 0.5~50ng 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(R2)均≥0.999,部分化合物的線性回歸方程見表 2。
目標(biāo) VOCs | 相關(guān)系數(shù)(R2) |
苯 | 0.9998 |
甲苯 | 0.9997 |
乙苯 | 0.9999 |
對 / 間二甲苯 | 0.9998 |
鄰二甲苯 | 0.9996 |
按 HJ 644-2013 要求,以 3 倍信噪比(S/N=3)計算方法檢出限(LOD),以 10 倍信噪比(S/N=10)計算定量限(LOQ)。
(二)精密度試驗
取質(zhì)量為 5ng 的標(biāo)準(zhǔn)吸附管(對應(yīng)濃度 0.42μg/m3,12L 采樣體積),平行測定 6 次,計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。
(三)準(zhǔn)確度與加標(biāo)回收率
選取空白吸附管(經(jīng)活化后無目標(biāo) VOCs 檢出),分別加入低(1ng)、中(10ng)、高(30ng)三個水平的 VOCs 標(biāo)準(zhǔn)溶液,制備加標(biāo)吸附管,按實驗流程分析,計算加標(biāo)回收率。
三、結(jié)論
本研究基于安益譜 7700 單四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,參考《HJ 644-2013 環(huán)境空氣 揮發(fā)性有機(jī)物的測定 吸附管采樣 - 熱脫附 / 氣相色譜 - 質(zhì)譜法》建立了環(huán)境空氣 35 種 VOCs 的測定方法。通過優(yōu)化熱脫附、色譜及質(zhì)譜參數(shù),方法在 0.5~50ng 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(R2≥0.999),檢出限低,精密度 RSD≤3.5%,加標(biāo)回收率 85.0%~115.0%,各項性能指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。該方法操作簡便、靈敏度高、準(zhǔn)確性好,可用于環(huán)境空氣、室內(nèi)空氣等場景中揮發(fā)性有機(jī)物的日常監(jiān)測與應(yīng)急檢測,為 VOCs 污染溯源與管控提供可靠的技術(shù)支撐。


