热脱附气相色谱―质谱法同时测定环境空气中50种挥发性有机物

热脱附气相色谱质谱法同时测定环境空气中50种挥发性有机物 【摘 要】 利用装有Tenax-TA填料的吸附管吸附空气中的挥发性有机化合物，经热脱附二级解吸进入气相色谱质谱联用仪进行检测。方法检出限为0.20.6g/m3，回收率为43.9126%。本研究所建立的空气中总挥发性有机物热脱附-气相色谱质谱联用技术，测定方法灵敏度高、操作简便、重线性好、准确可靠，适合环境空气中挥发性有机物的测定。 【关键词】 热脱附 Tenax-TA 气相色谱-质谱法 挥发性有机物 挥发性有机化合物是指室温下易挥发的一类有机化合物，包括烃类、含氧化合物、卤素化合物、含氮化合物及含硫化合物、低沸点的多环芳烃类等，是室内外空气中普遍存在且组成复杂的一类有机化合物。挥发性有机物已被证明会对生态环境系统发生严重的影响，如温室效应、臭氧空洞等，同时会严重影响人类的身体健康。挥发性有机化合物浓度虽低，但大多数有毒性和致癌作用，可通过呼吸途径进入人体，对人体造成潜在威胁。所表现出的毒性、刺激性、致癌作用和具有特殊气味能导致人体呈现种种不适，并对人体健康造成较大的影响1。 空气中挥发性有机物成分复杂，含量低，本研究通过对具有二次解吸功能的全自动热脱附仪的使用，对气相色谱条件及具体操作过程进行研究，取得了较满意的结果。 1 仪器与试剂 1.1 仪器 （1）气相色谱质谱联用仪：美国安捷伦7890A/5975C；毛细色谱柱：DB-5（60m0.32mm1.0m），安捷伦；（2）全自动热脱附仪：英国Markes公司，UNITY型；（3）吸附管：英国Markes公司，Tenax-TA不锈钢吸附管；（4）微量注射器：1L，5L，10L，上海高鸽工贸有限公司。 1.2 试剂 （1）挥发性混合物标样：M-502A-R-10X，美国AccuStandard Inc；（2）实验用水：娃哈哈纯净水。 2 实验过程 2.1 Tenax-TA吸附管的净化 将Tenax-TA吸附管两端螺母拧下后按一定方向插入全自动热脱附仪，通入氦气使流量为100ml/min，320下保持2小时后升温至335下再保持30min，待冷却至室温，取下吸附管，立即将两端螺母拧紧，妥善保存备用。 2.2 采样 拧下吸附管两端螺母，按气体进入方向与空气采样器入口连接，且垂直放置，以0.1L/min的速度采集30min。采样后立即将两端螺母拧紧，4冷藏保存，送实验室分析。同时采集现场空白。 2.3 分析步骤 （1）热脱附仪条件：预吹温度：室温，预吹时间1min；吹脱温度：280，吹脱时间5min；烘干温度300C，烘烤时间3min；管线温度：200；解吸流量：50mL/min；分流出口流量：20mL/min。（2）色谱条件：柱温：起始温度35，保持5min，以6/min的速率升温到140，保持0min，再以15/min的速率升温到220，保持3min。载气及流量：高纯氦气，1.2mL/min。进样方式：不分流。进样量：1L。（3）质谱条件：扫描方式：全扫描；离子化方式：EI，70eV；质谱扫描范围：45280amu；离子源温度：230；四极杆温度：150；辅热区温度：280。（4）样品的测定：每个样品吸附管绘制标准曲线的热脱附和气相色谱条件进行分析，以保留时间定性，峰面积定量。同时做现场空白。 3 结果与讨论 3.1 定性分析 用全扫描质谱法对样品进行定性分析，即将样品组分的保留时间和标准样品组分的保留时间进行比较，同时将样品组分扣除背景后的质谱数与NIST数据库内标准质谱进行比较完成的。总离子流图见图1。 3.2 定量分析 用选择离子质谱法对组分进行定量分析。根据总离子流图获得每个组分的特征离子和保留时间，确定各种组分的定量离子和扫描时间窗口，由时间窗口内定量离子的峰面积定量。各物质的定量离子见表1。 本文定量方法为外标法，标准曲线为至少五点校正，校准曲线的线性回归系数都大于等于0.9990。样品在与标准系列相同的分析条件下测定，根据样品中目标物的峰面积，由定量校准曲线得到该化合物的浓度。水样中该化合物的浓度计算公式如下： 3.3 基体加标实验和加标回收率 向环境空气样品中加入标准物质，使每种组分的浓度约10g/m3，各组分加标回收率见表1。 3.4 检出限 以3倍的信噪比对应的浓度作为检出限，当采样体积为3L时，结果为0.20.6g/L，详见表1。 4 结语 传统测定空气中有机物的方法存在灵敏度低、引入其他组分、对环境产生负面影响等缺点2，而热脱附气相色谱质谱连用技术通过Tenax-TA吸附管的二次解析，可达到样品的高度富集，并且通过快速加热冷阱，使待测样品瞬间汽化直接进入气相色谱分离，特别是充分发挥了质谱在检测痕量未知有机物时的优势，极大的提高了检测的灵敏度，该方法具有灵敏度高、操作简便、重现性好、准确可靠等特点，适合环境空气中挥发性有机物的测定。 参考文献： 1蔡亚岐，牟世