GB50325环境色谱2

1、民用建筑工程室内环境污染控制规范民用建筑工程室内环境污染控制规范 GB50325-2010 (2013 (2013年版）年版）20152015年年1010月月 气相色谱实验讲解气相色谱实验讲解1民用建筑工程室内环境污染控制规范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T

2、DI的检测 GB/T 18446-2009，GB 18583-2008附录D2一、术语和定义1.总挥发性有机化合物总挥发性有机化合物 total volatile organic compounds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.挥发性有机化合物挥发性有机化合物 volatile organic compound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.异氰酸酯树脂异氰酸酯树

3、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）3二、室内空气中苯、TVOC的测定 原理原理附录F、附录G 空气中苯用活性炭管、空气中苯用活性炭管、TVOC用用Tenax-TA吸附吸附管采集，然后经热解吸直接进样，用气相色谱法管采集，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。分析，以保留时间定性，峰面积定量。采集空气样品采集空气样品热解析热解析色谱定量色谱定量41.1.仪器及设备的要求仪器及设备的要求 恒流

4、采样器恒流采样器采样过程中流量稳定，流量范围应采样过程中流量稳定，流量范围应包含包含0.5 L/min，并且当流量为，并且当流量为0.5 L/min 时，应能时，应能克服克服5kPa10kPa的阻力，此时用皂膜流量计校准的阻力，此时用皂膜流量计校准系统流量，相对偏差不应大于系统流量，相对偏差不应大于5%。 热解吸装置热解吸装置能对吸附管进行热解吸，解吸温度、能对吸附管进行热解吸，解吸温度、载气流速可调。载气流速可调。 气相色谱仪气相色谱仪配备氢火焰离子化检测器配备氢火焰离子化检测器(FID)。通。通常有气路系统、进样系统、分离系统、温控系统、常有气路系统、进样系统、分离系统、温控系统、检测系统

5、、数据处理系统组成。检测系统、数据处理系统组成。5示意图一：色谱仪和解析仪6FID检测器相关知识：检测器相关知识：要求：掌握FID的检测原理、结构、性能检测原理、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 决定决定FID灵敏度和稳定性的两个因素：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提高检测器灵敏度要注意3个气体的流速：个气体的流速： 载气和氢气流速，一般N2:H2=1:11：1.5，通常以高纯N2 （纯度不应小于99.99

6、%）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)72.色谱柱色谱柱 毛细管柱毛细管柱长度长度30m50m，内径，内径0.53mm或或 0.32mm石英柱，内涂覆二甲基聚硅氧烷石英柱，内涂覆二甲基聚硅氧烷或其他非极性材料，可用于测苯或或其他非极性材料，可用于测苯或TVOC。 填充柱填充柱长长2m、内径、内径4

7、mm不锈钢柱，内填不锈钢柱，内填充聚乙二醇充聚乙二醇6000-6201担体（担体（5：100）固定）固定相，可用于测苯。相，可用于测苯。8色谱柱种类内径长度材料形状填充柱2mm4mm（ 4mm）1m10m（2m）不锈钢柱U 型、螺旋形毛细管柱0.2mm-0.5mm（0.32/0.53mm）30m300m（50m）玻璃柱、石英玻璃柱螺旋形 常用商品柱：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：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。93.3.采样管采样管3.1

8、3.1吸附剂吸附剂 Tenax-TA是一种多孔高分子聚合物，化学名为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），对二苯基对苯醚，具有良好的耐温性（极低流失性），对碳碳6以上的烃类具有良好的吸附性和热解吸性以上的烃类具有良好的吸附性和热解吸性，被广泛，被广泛应用于应用于有机挥发物和半挥发物有机挥发物和半挥发物的吸附。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

9、筛选等料进行破碎、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，的双重特性，对于非极性有机物有强的保留性，常温下常温下适合采集蒸汽态有机物，适合采集蒸汽态有机物，最常用的是最常用的是椰子壳活性炭椰子壳活性炭。103.2固体吸附剂采样原理113.33.3采样管的要求采样管的要求 活性炭吸附管活性炭吸附管内装内装100mg100mg椰子壳活性炭椰子壳活性炭吸附剂的玻璃管或内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，壁抛光的不锈钢管，使用前应通氮气加热活化

10、，活化温度为活化温度为300 300 350,350,活化时间不少于活化时间不少于10min10min，活化至无杂质峰。活化至无杂质峰。 Tenax-TA吸附管吸附管内装内装200mg200mg粒径为粒径为0.18mm0.18mm0.25mm(600.25mm(60目目8080目目) ) TenaxTenax-TA-TA吸附剂的的玻璃管或内壁抛光的不锈钢管，使用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，前应通氮气加热活化，活化温度应高于解吸温度活化温度应高于解吸温度, ,活化时间不少活化时间不少于于30min30min，活化至无杂质峰。活化至无杂质峰。 采样管的填充紧密程度

11、要求采样管的填充紧密程度要求当流量为当流量为0.5 L/min 时，阻力应时，阻力应在在5kPa10kPa之间。之间。 注意点注意点1：吸附管要验收和筛选，按标准要求使用合格的吸附管。：吸附管要验收和筛选，按标准要求使用合格的吸附管。 注意点注意点2：吸附管使用前通氮气活化。：吸附管使用前通氮气活化。124.采样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，应在采样地点打开吸附管，与空气采样器入气口垂直连接，调节流量在调节流量在0.5 L/min的范围内，用皂膜流量计校准采的范围内，用皂膜流量计校准采样系统的流量，采集约样系统的流量，采集约10 L空气，记录采样时间、采样空气，记录采

12、样时间、采样流量、温度和大气压。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。识，放入可密封的金属或玻璃容器中。样品保存期：活性炭管样品保存期：活性炭管5d， Tenax-TA管最长管最长14d。注意点注意点1：样品尽可能早分析。：样品尽可能早分析。注意点注意点2：采样管要有进气口标识。：采样管要有进气口标识。135.5.标准系列的配置标准系列的配置5.15.1标准系列标准系列( (气体外标法）气体外标法）分别准确抽取浓度约分别准确抽取浓度约1mg/m3的标准气体的标准气体100mL、2

13、00mL、400mL、1L、2L通过吸附管。通过吸附管。5.25.2标准系列标准系列( (液体外标法）液体外标法）抽取标准溶液抽取标准溶液1uL5uL注入活性炭吸附管，分别制备苯含量为注入活性炭吸附管，分别制备苯含量为0.05ug、0.1ug、0.5ug、1.0ug、2.0ug的标准吸附管，同时用的标准吸附管，同时用100mL/min的氮气通过吸附管，的氮气通过吸附管，5min后取下并密封，作为吸附后取下并密封，作为吸附管标准系列样品。管标准系列样品。5.35.3制作标准曲线的注意点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、配置标准系列尽量使

14、用有证的标准物质，标准物质分为一级和二级，一级标准物质代号准物质代号GBW，二级标准物质代号，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、标准曲线范围应涵盖本规范规定的浓度限量（苯为0.09 mg/m3 ，TVOC为为0.5 mg/m3 ）14标准系列标准系列1的标准曲线范围相当于取样的标准曲线范围相当于取样10L所对应的空气中苯所对应的空气中苯浓度范围为浓度范围为0.01 mg/m3 0.20mg/m3 。标准浓度标准浓度1mg/m3 =1ug/L抽取抽取100mL200mL400mL1L2L对应的含量对应的含量0.1ug0.2ug0.4ug1ug2ug

15、换算到采样体积10L0.01 ug/L0.02 ug/L0.04 ug/L0.10 ug/L0.20ug/L标准系列标准系列2的标准曲线范围相当于取样的标准曲线范围相当于取样10L所对应的空气中苯浓度所对应的空气中苯浓度范围为范围为0.005 mg/m3 0.20mg/m3 。对应的含量对应的含量0.05ug0.1ug0.5ug1.0ug2.0ug换算到采样体积10L0.005ug/L0.01 ug/L0.05 ug/L0.10 ug/L0.20ug/L156.气相色谱分析苯气相色谱分析苯 1 1）色谱条件）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色谱分析条件可选用以下推荐

16、值，也可根据实验室条件选定其他最佳分析条件：其他最佳分析条件： 填充柱温度填充柱温度90 毛细管柱温度毛细管柱温度60； 检测室温度检测室温度150； 汽化室温度汽化室温度150； 2）分析步骤）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，置于热解吸直接进样装置中， 经经300 350解吸后，解吸气解吸后，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、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。峰面积定量。标准曲线的绘制以苯含量（标准曲线的绘制以

17、苯含量（g）为横坐标，峰面积为纵坐标。）为横坐标，峰面积为纵坐标。167.气相色谱分析气相色谱分析TVOC1）色谱条件）色谱条件柱操作条件：程序升温，初始温度柱操作条件：程序升温，初始温度50，保持，保持10min，升温速率，升温速率5 /min ，温度升至，温度升至250 ，保持，保持2min。 2）分析步骤）分析步骤 采用热解吸直接进样的气相色谱法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，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， 经经280 300解吸后，解吸气体直接由进样阀进入气相色谱解吸后，解吸气体直接由进样阀进入气相色谱仪进行

18、色谱分析，以保留时间定性、峰面积定量。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（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）为横坐标，峰面积为纵坐标。标。177.气相色谱分析气相色谱分析TVOC3）识别峰和未识别峰）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）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

19、最低。18TVOC图谱示例：19TVOC含量计算举例：一根Tenax-TA管, 在约35 m2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=(59

20、33+86)/3049=1.974ugX乙苯=(Y+39)/2931=(2859+39)/2931=0.989ugX间二甲苯=(Y+30)/3039=(3001+30)/3039=0.997ug X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/m3208.室内空气中苯、TVOC的相关检测标准8.1 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8.2 GB/T18

21、883-2002室内空气质量标准8.3 ISO 16017-1：2000Indoor，ambient and workplace air-Sampling and analysis of volatile organic compounds by sorbent tube/thermal desorption /capillary gas chromatography Part 1：Pumped sampling 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8.4 ISO16000-6:2004Indoor air-Part 6

22、：Determination of volatile organic compounds in indoor and test chamber air by active sampling on Tenax TA sorbent ,thermal desorption and gas chromatography using MS/FID 室内空气第六部分 Tenax TA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21GB11737-1989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

23、，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？22232425GB/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1uL0.53mm30m大口径非极性石英毛

24、细管柱。26GB/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）27GB/T18883-2002室内空气质量标准TVOC的检测28GB/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29三、溶剂型涂料、溶剂型胶粘剂中苯系物的测定 顶空气相色谱法顶空气相色谱法附录C.2、C.3 取适量样品于顶空瓶中取适量样品于顶空瓶中, ,一定温度下一定温度下平衡一定时间平衡一定时间, ,抽取一定量瓶内气体抽取一定量瓶内气体, ,作气作气相色谱分析定量。相色谱分析定量。取样取样 平衡平衡 取气样取气样色谱定量色谱定

25、量301.顶空瓶取样称重：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312.平衡：恒温箱平衡：恒温箱404h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。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323.色谱分析1）色谱条件检测器：检测器：氢火焰离子化检测器(FID)毛细管柱：毛细管柱：长30m50m，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

26、件：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。333.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。344.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。%100WmC355.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、

27、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366.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

28、、乙二醇醚及醚酯的测试 气相色谱分析法不同方法的比较检测标准检测原理定量分析溶剂型涂料、溶剂型胶粘剂 GB50325-2010顶空进样外标法溶剂型木器涂料GB18581-2009直接进样内标法溶剂型胶粘剂GB18583-2008直接进样外标法溶剂型外墙涂料GB24408-2009直接进样内标法373839406.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：检测标准稀释溶剂内标物溶剂型木器涂料GB18581-2009乙酸乙酯、正己烷正庚烷、正戊烷溶剂型胶粘剂GB18583-2008乙酸乙酯溶剂型外墙涂料GB2440

29、8-2009乙酸乙酯、正己烷正庚烷、正戊烷41四、TDI、HDI的测定1.GB50325中聚氨酯漆和胶粘剂中中聚氨酯漆和胶粘剂中TDI、HDI检测的规定检测的规定 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/T 18446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

30、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GB 18583-2008附录D的规定。422.检测原理检测原理 试样用适当的溶剂（乙酸乙酯）稀释后，加入正试样用适当的溶剂（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十四烷（或蒽）作内标物。将稀释后的试样溶液注入色谱柱色谱柱, ,使被测组分与其它组分分离使被测组分与其它组分分离, ,用氢火焰离子化用氢火焰离子化检测器检测检测器检测, ,采用内标法定量。采用内标法定量。取样取样 稀释稀释 加内标物加内标物 气相色谱定量气相色谱定量4344453.3.注意点注意点（）为了防止试样分解，必须严格控制汽化温度和柱室（）为了防止试样分解，必须严格控制汽化温度和柱室温度。温度。（2 2）由于树脂样品会在注射口留下不挥发残留物，所以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