室内空气中总挥发性有机化合物（TVOC）分析方法探讨

室内空气中总挥发性有机化合物（TVOC）分析方法探讨

莫积玲

阳江市建设工程质量检测中心广东阳江529500

【摘要】随着人们生活水平的不断提高，对生活环境的要求越来越高，室内空气质量也越来越引起人们的关注。总挥发性有机化合物是建筑工程室内环境污染控制指标中的一项重要检测指标。本文对室内空气中TVOC的测定进行了分析。

【关键词】室内空气；TVOC；气相色谱法；热解吸

一、前言

根据国家标准GB50325-2010（2013年版）《民用建筑工程室内环境污染控制规范》，主要以控制建筑材料和装修材料产生的室内环境污染。其中总挥发性有机化合物（totalvolatileorganiccompoundTVOC）包括烃、卤代烃、酯、醚、酮和醇，空气中有机挥发物种类繁多，不可能一一定性，GB50325-2010（2013年版）中选择了苯、甲苯、对（间）二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁酯、十一烷应识别组分，其他未识别组分以甲苯计。GB50325-2010（2013年版）《民用建筑工程室内环境污染控制规范》附录G中提出，室内空气中总有机物挥发性化合物（TVOC）测定标准曲线的制作根据实际情况可选择气体外标法或液体外标法。热解吸后采取直接进样的气相色谱分析法。对旧版本GB50325-2006《民用建筑工程室内环境污染控制规范》中热解吸后手工进样气相色谱分析法进行了删除。笔者根据以往工作经验和实验数据，对热解吸后手工进样气相色谱分析法在新标准中的删除进行原因的分析。

二、方法比较

室内空气中总有机物挥发性化合物（TVOC）测定手工进样和直接进样方法区别主要在于：热解吸直接进样方法是将吸附管置于热解吸直接进样装置中，300℃解吸10min，解吸气体直接由进样阀快速进入气相色谱仪，进行色谱分析，以保留时间定性，峰面积定量。热解吸后手工进样方法是将吸附管置于热解吸装置中，与100mL注射器（经60℃预热）相连，在300℃下解吸10min，再打开氮气，用氮气以60mL/min的流速收集100mL的解吸气体于100mL的针筒内，取1mL解吸气体进行色谱分析。以保留时间定性，峰面积定量。

三、实验部分

（一）仪器及设备：

1、气相色谱仪（Agilent6820-FID）

2、热解吸仪（HJ-III）

3、毛细管色谱柱（AE.SE-30）（50m×0.32mm×1um）

4、大气采样器（TH-110B）

5、微量注射器（10μL）一个

6、玻璃注射器（100mL）一个

7、密封性进样器（1000μL）一个

（二）试剂及材料

1、Tenax-TA吸附管2根。

（三）曲线制备（液体外标法）

热解吸直接进样方法：用标液向吸附管注射时，让针通过该热解吸进样口密封垫来进样，标液注射到管壁上，再用氮气吹扫5min，将吸附管置于热解吸直接进样装置中，300℃解吸10min后，（热解吸仪（HJ-III）不仅可以热解吸样品同时满足自动直接进样。）解吸气体直接由进样阀快速进入气相色谱仪，进行色谱分析，以保留时间定性，峰面积定量。

曲线各点浓度的确定，可以参考规范上的液体外标方法浓度，本方法根据购买标准样品和实验室条件采用以下浓度进行曲线制作。

热解吸后手工进样方法：用标液向吸附管注射时，让针通过该热解吸进样口密封垫来进样，标液注射到管壁上，再用氮气吹扫5min，将吸附管置于热解吸装置中，与100mL注射器（经60℃预热）相连，在300℃下解吸10min，再打开氮气，用氮气以60mL/min的流速收集100mL的解吸气体于100mL的针筒内，取1mL解吸气体进行色谱分析。以保留时间定性，峰面积定量。

曲线各点浓度的确定，可以参考规范上的液体外标方法浓度，本方法根据购买标准样品和实验室条件采用以下浓度进行曲线制作。

（四）计算方法

根据上表中不同的含量（μg）对应不同的峰面积，可做出相应的标准曲线，由于对二甲苯与间二甲苯在该色谱柱无法分离出来，两者标准曲线合二为一，共有八条标准曲线。

空气中各物质的浓度按下式计算：

S——样品中各物质的峰面积；

SO——空白管中各物质的峰面积；

Bs——回归曲线的斜率的倒数，计算因子；

Vo——标准状况下采样体积，L。

注：

1、根据所用标准采集所需要的空白样品。如采集室外空气空白样品，应与采集室内空气样品同时进行，地点宜选择在室外上风向处；如采集系统空白样品，应把采样管带到现场，跟样品一样处理，只是不采集样品。

2、对其余未识别峰，可以甲苯计。

空气样品中总挥发性有机化合物（TVOC）的含量计算：

式中：

TVOC——标准状态下空气样品中总挥发性有机化合物（TVOC）的含量（mg/m3）。

（五）方法验证

验证样品采用有证标准物质，即由国家环境保护部标准样品研究所提供的“甲醇中苯系物标准样品（样品编号332408）”。标准物质包括苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、异丙苯。TVOC曲线中没有包括异丙苯曲线，所以只对苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯等六种物质计算比较。

（六）注意事项

1、上述浓度点中，点号5可根据实际超标情况酌情增加或是减少进样量。

2、吸附管在使用前，先在热解吸仪（300℃，60ml/min）通氮气，加热30min。防止有其他杂质影响结果。使用前要冷却到室温。

3、通过该热解吸进样口密封垫来注射标准溶液和热解吸时，应注意密封垫的密封性，防止漏气，以免影响结果准确性。同时在进行注意氮气的流向。

4、热解吸后手工进样方法，为了使吹放到100ml注射器里的标气能更好的混匀，可以把废进样垫里的硬塑料片拆下来，放2－3块到针筒里，等吹放满100ml后，密封好，尽快上下颠覆30遍左右，让硬塑料片反复做落体运动，产生对流，加速混匀。混匀后尽快用密封性进样器插入100ml注射器里置换5遍标气后进样，以减少注射器对标气的吸附。

5、每次用微量注射器取完标液后，必须用甲醇清洗干净注射器，洗完后把进样杆取出，用洗耳球向注射器吹气把残留的甲醇吹干，防止影响下次进样的准确度以及稀释标液。

四、比较分析结果

通过以上两种方法验证过程比较，在其他实验条件气相条件、分流比、样品、环境条件等一致的情况下，我们可以至少得出两点：

1、热解吸直接进样方法将热解吸下来的样品全部直接打入进样口，热解吸后手工进样方法是将热解吸下来的样品选取1%打入进样口。热解吸直接进样方法选取的样品数量多，准确性明显提高。

2、注射器进样的优点是使用灵活，方法简便，但进样量重复性较差。气体自动进样是用定量阀进样，重复性好，且可自动操作。

所以基于两种进样方法的上述差别，GB50325-2010（2013年版）《民用建筑工程室内环境污染控制规范》附录G中规定，直接规定采用热解析后直接进样气相色谱分析法，删除了热解析后手工进样气相色谱分析法。

参考文献：

[1]《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010（2013年版）

[2]王春晓《室内空气中总有机物挥发性化合物（TVOC）测定》安捷伦科技（上海）有限公司市场部200131

[3]曾天峰《室内空气中总有机物挥发性化合物（TVOC）测定》