GB50325环境色谱2.ppt

民用建筑工程室内环境污染控制规范 GB50325 2010 2013年版 2015年10月 气相色谱实验讲解 民用建筑工程室内环境污染控制规范 1 室内空气中苯 TVOC的检测 本规范附录F 附录G GB11737 1989 GB T18883 2002 GB18204 2 2014的相关内容2 溶剂型涂料 溶剂型胶粘剂中苯系物含量检测 本规范附录C GB18581 2009 GB18583 2008和GB24408 2009的相关内容3 聚氨酯漆中TDI HDI 聚氨酯胶粘剂中TDI的检测 GB T18446 2009 GB18583 2008附录D 一 术语和定义 1 总挥发性有机化合物totalvolatileorganiccompounds在本规范规定的检测条件下 所测得空气中挥发性有机化合物的总量 简称TVOC 本标准2 1 16 2 挥发性有机化合物volatileorganiccompound在本规范规定的检测条件下 所测得材料中挥发性有机化合物的总量 简称VOC 本标准2 1 17 3 苯系物 包括苯 甲苯 对二甲苯 间二甲苯 邻二甲苯 乙苯 苯乙烯组成的混合物 4 异氰酸酯树脂 以含异氰酸酯 NCO 基团的芳香族 脂肪族或脂环族异氰酸酯制备的有溶剂或无溶剂的合成树脂 其中 包含了以下组分 甲苯二异氰酸酯 TDI 六亚甲基二异氰酸酯 HDI GB18446 2009中3 1节 4 二 室内空气中苯 TVOC的测定 原理 附录F 附录G 空气中苯用活性炭管 TVOC用Tenax TA吸附管采集 然后经热解吸直接进样 用气相色谱法分析 以保留时间定性 峰面积定量 采集空气样品 热解析 色谱定量 5 1 仪器及设备的要求 恒流采样器 采样过程中流量稳定 流量范围应包含0 5L min 并且当流量为0 5L min时 应能克服5kPa 10kPa的阻力 此时用皂膜流量计校准系统流量 相对偏差不应大于 5 热解吸装置 能对吸附管进行热解吸 解吸温度 载气流速可调 气相色谱仪 配备氢火焰离子化检测器 FID 通常有气路系统 进样系统 分离系统 温控系统 检测系统 数据处理系统组成 6 示意图一 色谱仪和解析仪 7 FID检测器相关知识 要求 掌握FID的检测原理 结构 性能 了解TCD ECD FPD NPD及适用范围 优良检测器应具备的性能指标 灵敏度高 检出限低 死体积小 响应迅速 线性范围宽和稳定性好决定FID灵敏度和稳定性的两个因素 提高离子化效率和离子收集效率提高检测器灵敏度要注意3个气体的流速 载气和氢气流速 一般N2 H2 1 1 1 1 5 通常以高纯N2 纯度不应小于99 99 为载气 其流速一般为30mL min H2的最佳流速为40mL min 60mL min 空气流速 一般H2 air 1 10 空气流速越大 灵敏度越大 但是到一定值 对灵敏度影响不大 流速测定 可用皂膜流量计或电子流量计等 详见辅导教材P292 293 五 检测器的种类 特点及性能指标 六 氢火焰离子化检测器 FID 8 2 色谱柱 毛细管柱 长度30m 50m 内径0 53mm或0 32mm石英柱 内涂覆二甲基聚硅氧烷或其他非极性材料 可用于测苯或TVOC 填充柱 长2m 内径4mm不锈钢柱 内填充聚乙二醇6000 6201担体 5 100 固定相 可用于测苯 9 色谱柱种类 常用商品柱 见辅导教材P290 291 掌握常用商品柱的分类 极性柱 非极性柱 中等极性柱 色谱柱的使用和老化 柱子使用前应确认 核查柱子上的铭牌信息包括型号 长度 内径 膜厚 使用温度范围 10 3 采样管3 1吸附剂 Tenax TA是一种多孔高分子聚合物 化学名为2 6 二苯基对苯醚 具有良好的耐温性 极低流失性 对碳6以上的烃类具有良好的吸附性和热解吸性 被广泛应用于有机挥发物和半挥发物的吸附 活性炭亦是一种非常优良的吸附剂 它是利用木炭 各种果壳和优质煤等作为原料 通过物理和化学方法对原料进行破碎 过筛 催化剂活化 漂洗 烘干和筛选等一系列工序加工制造而成 它具有物理吸附和化学吸附的双重特性 对于非极性有机物有强的保留性 常温下适合采集蒸汽态有机物 最常用的是椰子壳活性炭 11 3 2固体吸附剂采样原理 12 3 3采样管的要求 活性炭吸附管 内装100mg椰子壳活性炭吸附剂的玻璃管或内壁抛光的不锈钢管 使用前应通氮气加热活化 活化温度为300 350 活化时间不少于10min 活化至无杂质峰 Tenax TA吸附管 内装200mg粒径为0 18mm 0 25mm 60目 80目 Tenax TA吸附剂的的玻璃管或内壁抛光的不锈钢管 使用前应通氮气加热活化 活化温度应高于解吸温度 活化时间不少于30min 活化至无杂质峰 采样管的填充紧密程度要求 当流量为0 5L min时 阻力应在5kPa 10kPa之间 注意点1 吸附管要验收和筛选 按标准要求使用合格的吸附管 注意点2 吸附管使用前通氮气活化 13 4 采样 应在采样地点打开吸附管 与空气采样器入气口垂直连接 调节流量在0 5L min的范围内 用皂膜流量计校准采样系统的流量 采集约10L空气 记录采样时间 采样流量 温度和大气压 采样后 取下吸附管 密封吸附管的两端 做好唯一性标识 放入可密封的金属或玻璃容器中 样品保存期 活性炭管5d Tenax TA管最长14d 注意点1 样品尽可能早分析 注意点2 采样管要有进气口标识 14 5 标准系列的配置 5 1标准系列 气体外标法 分别准确抽取浓度约1mg m3的标准气体100mL 200mL 400mL 1L 2L通过吸附管 5 2标准系列 液体外标法 抽取标准溶液1uL 5uL注入活性炭吸附管 分别制备苯含量为0 05ug 0 1ug 0 5ug 1 0ug 2 0ug的标准吸附管 同时用100mL min的氮气通过吸附管 5min后取下并密封 作为吸附管标准系列样品 5 3制作标准曲线的注意点1 配置标准系列尽量使用有证的标准物质 标准物质分为一级和二级 一级标准物质代号GBW 二级标准物质代号GBW E 2 标准曲线范围应涵盖本规范规定的浓度限量 苯为0 09mg m3 TVOC为0 5mg m3 15 标准系列1的标准曲线范围相当于取样10L所对应的空气中苯浓度范围为0 01mg m3 0 20mg m3 标准系列2的标准曲线范围相当于取样10L所对应的空气中苯浓度范围为0 005mg m3 0 20mg m3 16 6 气相色谱分析苯 1 色谱条件色谱分析条件可选用以下推荐值 也可根据实验室条件选定其他最佳分析条件 填充柱温度 90 毛细管柱温度 60 检测室温度 150 汽化室温度 150 2 分析步骤用热解吸直接进样的气相色谱法 将标准吸附管和样品吸附管分别置于热解吸直接进样装置中 经300 350 解吸后 解吸气体直接由进样阀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 标准曲线的绘制以苯含量 g 为横坐标 峰面积为纵坐标 17 7 气相色谱分析TVOC 1 色谱条件柱操作条件 程序升温 初始温度50 保持10min 升温速率5 min 温度升至250 保持2min 2 分析步骤采用热解吸直接进样的气相色谱法将标准吸附管和样品吸附管分别置于热解吸直接进样装置中 经280 300 解吸后 解吸气体直接由进样阀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 标准曲线的绘制以各组分的含量 g 为横坐标 峰面积为纵坐标 18 7 气相色谱分析TVOC 3 识别峰和未识别峰识别峰 苯 甲苯 乙酸丁酯 乙苯 对 间 二甲苯 苯乙烯 邻二甲苯 十一烷 未识别峰 以甲苯计 4 注意点 计算TVOC含量时 除了计算识别峰的含量 未识别峰的含量也应计入 程序升温按照标准所要求的操作 当有其他组分干扰测定时 宜通过选择适当的气相色谱柱 或通过用更严格地选择吸附管和调节分析系统的条件 将干扰减到最低 19 TVOC图谱示例 20 TVOC含量计算举例 一根Tenax TA管 在约35m2办公室采样后进实验室进行气相色谱分析 从色谱分析结果得知 总峰面积为15648 其中 苯的峰面积为1827 回归方程为y 3053x 26 甲苯的峰面积5933 回归方程为y 3049x 86 乙苯的峰面积2859 回归方程为y 2931x 39 间二甲苯的峰面积3001 回归方程为y 3039x 30 采样体积经换算到标准状态下为9 78L 计算此根采样管的TVOC含量 计算 X苯 Y 26 3053 1827 26 3053 0 607ugX甲苯 Y 86 3049 5933 86 3049 1 974ugX乙苯 Y 39 2931 2859 39 2931 0 989ugX间二甲苯 Y 30 3039 3001 30 3039 0 997ugX未识别峰 Y 86 3049 15648 1827 5933 2859 3001 86 3049 0 693ugTVOC含量 0 607 1 974 0 989 0 997 0 693 9 78 0 54ug L 0 54mg m3 21 8 室内空气中苯 TVOC的相关检测标准 8 1GB11737 1989 居住区大气中苯 甲苯和二甲苯卫生检验标准方法气相色谱法 8 2GB T18883 2002 室内空气质量标准 8 3ISO16017 1 2000 Indoor ambientandworkplaceair Samplingandanalysisofvolatileorganiccompoundsbysorbenttube thermaldesorption capillarygaschromatography Part1 Pumpedsampling 室内 环境和工作场所空气取样和通过吸附管 热解吸 毛细柱气相色谱法分析有机挥发性有机成分第一部分 泵吸取样 8 4ISO16000 6 2004 Indoorair Part6 DeterminationofvolatileorganiccompoundsinindoorandtestchamberairbyactivesamplingonTenaxTAsorbent thermaldesorptionandgaschromatographyusingMS FID 室内空气第六部分TenaxTA吸附剂采样 热脱附 使用MS FID气相测定室内和实验室空气中的挥发性有机化合物 22 GB11737 1989 居住区大气中苯 甲苯和二甲苯卫生检验标准方法气相色谱法 苯的检测 辅导教材P227 原理 空气中苯用活性炭管采集 然后经热解吸或用二硫化碳提取出来经聚乙二醇6000色谱柱分离 用FID检测器检测 以保留时间定性 峰高定量 采样流量 0 5L min 采样体积10L 样品分析1 热解析进样 解析体积100mL 进样体积1mL 2 二硫化碳提取法进样 活性炭溶于1mL二硫化碳中 进样体积1uL 进样量占采样量的百分比是多少 23 24 25 26 GB T18883 2002 室内空气质量标准 苯的检测 辅导教材P230 附录B 主要依据GB11737 1989 采样流量0 5L min 采样体积20L 样品分析二硫化碳提取法进样 活性炭溶于1mL二硫化碳中 进样体积1uL0 53mm 30m大口径非极性石英毛细管柱 27 GB T18883 2002 室内空气质量标准 TVOC的检测 附录C 热解吸 毛细管气相色谱法 气质联机 冷肼 28 GB T18883 2002 室内空气质量标准 TVOC的检测 29 GB T18204 2 2014 公共场所卫生检验方法第2部分 化学污染物 中苯和TVOC的检测 三 溶剂型涂料 溶剂型胶粘剂中苯系物的测定 顶空气相色谱法 附录C 2 C 3 取适量样品于顶空瓶中 一定温度下平衡一定时间 抽取一定量瓶内气体 作气相色谱分析定量 取样 平衡 取气样 色谱定量 1 顶空瓶取样称重 差值法 样品约0 2g 精确到0 1mg 顶空瓶 10mL 20mL或60mL 定量滤纸条 20mm 70mm万分之一天平微量注射器 1uL 10uL 1mL 示意图二 顶空瓶 2 平衡 恒温箱40 4h注意点 所有样品 包括标准系列 在恒温箱中平衡温度和时间要一致 示意图三 恒温箱中平衡 3 色谱分析 1 色谱条件 检测器 氢火焰离子化检测器 FID 毛细管柱 长30m 50m 内径0 32mm或0 53mm石英柱 内涂覆二甲基聚硅氧烷 膜厚1um 5um 柱操作条件 程序升温 初始温度50 保持10min 升温速率10 min 20 min 温度升至250 保持2min 3 色谱分析 2 取气样进入色谱仪取0 20mL顶空气进样 记录峰面积 注意点 进样针为1mL气密性进样器 进样前后检查针是否堵住 4 计算 1 从标准曲线上查得样品中苯 甲苯 二甲苯 乙苯的质量 一般可通过色谱仪自带的数据分析软件直接算出 注意软件的可靠性要经过验证 2 按公式计算样品中苯 甲苯 二甲苯 甲苯 二甲苯 乙苯的质量分数 5 定量分析 1 标准曲线 外标 法在GB50325 2010中 室内空气苯 TVOC的测定 溶剂型涂料 溶剂型胶粘剂中苯系物的测定均采用外标法 2 内标法聚氨酯漆和胶粘剂中TDI HDI检测采用内标法 3 归一化法 37 6 GB18581 2009 GB18583 2008和GB24408 2009中苯系物测定的相关内容介绍 GB18581 2009 室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量 附录B 苯 甲苯 乙苯 二甲苯和甲醇含量的测定GB18583 2008 室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量 附录B 胶粘剂中苯含量的测定气相色谱法附录C 胶粘剂中甲苯 二甲苯含量的测定气相色谱法GB24408 2009 建筑用外墙涂料中有害物质限量 附录D 溶剂型外墙涂料中苯 甲苯 乙苯 二甲苯 乙二醇醚及醚酯的测试 气相色谱分析法不同方法的比较 38 39 40 41 6 GB18581 2009 GB18583 2008和GB24408 2009中苯系物测定的相关内容介绍所用的稀释溶剂 内标物 四 TDI HDI的测定1 GB50325中聚氨酯漆和胶粘剂中TDI HDI检测的规定 3 3 3聚氨酯漆测定固化剂中游离二异氰酸酯 TDI HDI 后 应按其规定的最小稀释比例计算出聚氨酯漆中游离二异氰酸酯 TDI HDI 含量 且不应大于4g kg 测定方法宜符合现行国家标准 色漆和清漆用漆基异氰酸酯树脂中二异氰酸酯 TDI 单体的测定 GB T18446的有关规定 3 4 3聚氨酯胶粘剂应测定游离甲苯二异氰酸酯 TDI 的含量 按产品推荐的最小稀释量计算出聚氨酯漆中游离甲苯二异氰酸酯 TDI 含量 且不应大于4g kg 测定方法宜符合现行国家标准 室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量 GB18583 2008附录D的规定 2 检测原理 试样用适当的溶剂 乙酸乙酯 稀释后 加入正十四烷 或蒽 作内标物 将稀释后的试样溶液注入色谱柱 使被测组分与其它组分分离 用氢火焰离子化检测器检测 采用内标法定量 取样 稀释 加内标物 气相色谱定量 44 45 3 注意点 为了防止试样分解 必须严格控制汽化温度和柱室温度 2 由于树脂样品会在注射口留下不挥发残留物 所以建议使用玻璃衬管 并且玻璃衬管根据