T-ZJATA 0022-2024 土壤中挥发性有机物测定用便携式气相色谱-质谱联用仪

ICS13.080.10CCSZ22ZJATAT/ZJATA0022—2024 II1范围 32规范性引用文件 33术语和定义 34缩略语 45技术要求 45.1运行条件 45.2外观 45.3功能 55.4性能 55.5模块、接口及配件 65.6环境温度 65.7电磁兼容性 65.8安全性 65.9贮运环境适应性 76试验方法 76.1试验条件 76.2外观试验 76.3功能试验 76.4性能试验 86.5模块、接口及配件 11 11 11 116.9贮运环境适应性 117检验规则 117.1检验分类 117.2出厂检验 117.3型式检验 128标志、包装、运输和贮存 138.1仪器的标志 13 138.3运输、贮存 13附录A（资料性）质谱性能测试参数参考条件 14附录B（资料性）便携式气相色谱-质谱联用仪（土壤VOCs用）性能测试参数参考条件 15附录C（资料性）全氟三丁胺部分主要离子峰理论值 16附录D（资料性）氯苯部分主要离子峰理论值 17T/ZJATA0022—2024本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由浙江省分析测试协会提出并归口。本文件起草单位：杭州谱育科技发展有限公司、中国科学院大连化学物理研究所、常州磐诺仪器有本文件主要起草人：朱锋、郁琳、金静、武重阳、邓嘉辉、何宇宁、马乔、刘立鹏。T/ZJATA0022—2024土壤中挥发性有机物测定用便携式气相色谱-质谱联用仪本文件规定了土壤中挥发性有机物测定用便携式气相色谱-质谱联用仪的术语和定义、缩略语、分类、性能及其他要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于土壤中挥发性有机物定性、定量分析用便携式气相色谱-质谱联用仪（以下简称仪器）。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB4793.1-2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求GB/T191-2008包装储运图示标志GB/T11606-2007分析仪器环境试验方法GB/T12519-2010分析仪器通用技术条件GB/T13384-2008机电产品包装通用技术条件GB/T13966分析仪器术语GB/T17626.2-2018电磁兼容试验与测量技术静电放电抗扰度试验GB/T17626.3-2016电磁兼容试验与测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验GB/T18268.1-2010测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第1部分：通用要求GB/T2423.5环境试验第2部分：试验方法试验Ea和导则：冲击GB/T2423.56环境试验第2部分：试验方法试验Fh:宽带随机振动和导则GB/T2829-2002周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB/T29476-2012移动实验室仪器设备通用技术规范GB/T32210-2015便携式气相色谱-质谱联用仪技术要求及试验方法GB/T34065-2017分析仪器的安全要求JJF1164-2018气相色谱-质谱联用仪校准规范JJG700-2016气相色谱仪检定规范3术语和定义GB/T13966和GB/T29476-2012中界定的相关术语和定义以及下列术语和定义适用于本文件。3.1土壤中挥发性有机物测定用便携式气相色谱-质谱联用仪portablegaschromatography-massspectrometerfordeterminationofvolatileorganiccompoundsinsoil可用内置电池供电，使用气相色谱-质谱联用技术对土壤中挥发性有机物进行定性、定量分析，便于人员携带的仪器。该设备含土壤中挥发性有机物测定用的顶空进样模块或吹扫捕集进样模块，用于土壤的样品前处理。3.2顶空进样法：仪器在正常工作条件下，顶空瓶内土壤样品中挥发性组分达到气液固三相的热力学动态平衡，气相中的挥发性有机物通过进样针注射进入气相色谱的体积。吹扫捕集进样法：仪器在正常工作条件下，样品中的挥发性有机物经高纯氦气（或氮气）吹扫富集于捕集管中的气体体积。T/ZJATA0022—20244缩略语下列缩略语适用于本文件。PFTBA：全氟三丁胺，又称FC43，化学式为C12F27N，作为仪器调谐和测试用的标准样品S/N：信噪比（SignaltoNoiseRatio）RSD：相对标准偏差（RelativeStandardDeviation）5技术要求5.1运行条件仪器工作运行条件应符合下列规定：表1正常工作条件序号影响条件单位正常工作条件1环境温度℃-10~402相对湿度%≤853大气压力70.0-106.05.2外观仪器外观应满足如下要求：a)仪器的外观整齐、清洁，表面涂层、镀层无明显剥落、擦伤、露底及污垢；b)所有铭牌及标志应耐久和清楚，内容符合相关法规、标准的要求；c)所有紧固件不得松动、各种调节件灵活，功能正常；d)零件表面不得锈蚀；e)仪器可拆部分应能无障碍的拆装。5.3功能5.3.1前处理模块加热功能在样品前处理过程中，仪器应能对样品瓶中的样品进行加热至一定温度的功能。5.3.2吹扫气流量控制功能在样品前处理过程中，仪器应能将吹扫气控制在恒定流量的功能。5.3.3总离子流色谱图显示功能在样品分析过程中，仪器应能实时显示测量结果的总离子流色谱图的功能。5.3.4质谱图显示功能在样品分析过程中，仪器应能实时显示测量结果的质谱图的功能。5.3.5谱库检索功能仪器应具有谱库检索功能，支持自建谱库。5.3.6载气压力监控功能T/ZJATA0022—2024在仪器正常工作过程中，仪器应对载气压力进行监控，并在载气压力低于限定值时报警和提示用户。载气压力限定值由制造厂规定。5.3.7真空压力监控功能仪器应能监测质谱仪真空腔内的真空压力，并在真空压力超过规定限值时提示用户和进行相应的仪器保护。真空压力限值由制造厂规定。5.3.8电源供电功能仪器应有内置电池供电和外部适配器交流供电两种方式。若电池供电，仪器可监控电池剩余电量，在电量不足时报警并提示用户，以确保用户具有足够的时间做好数据存储及充电等工作。5.3.9结果处理功能仪器应具有对检测结果定性、定量处理的功能。5.4性能仪器主要性能指标见表2。表2仪器主要性能指标5.4.1≤1%≤1u≤1%5.4.105.4.115.4.125.4.135.4.14≥2h5.4.15≤1hT/ZJATA0022—20245.5模块、接口及配件5.5.1前处理模块配置仪器包含土壤中挥发性有机物测定用的顶空进样模块或吹扫捕集进样模块。5.5.2接口兼容性仪器有供水、供气、数据传输等输入输出要求的，主机、前处理模块输入、输出接口需相匹配，或提供符合要求的转换适配器。5.5.3保障性仪器应具有故障报警、自动诊断功能，应配备仪器现场维修所必需的工具和备件。5.6环境温度按GB/T11606-2007中表1的规定，仪器工作状态下进行规定的低温试验（-10℃)、高温试验（40℃),试验结束后仪器性能应能满足本标准5.4.4、5.4.8和5.4.9要求。5.7电磁兼容性5.7.1抗扰度仪器应符合GB/T18268.1-2010中6.2表1规定的电磁环境抗扰度要求。5.7.2发射仪器应符合GB/T18268.1-2010中7.2规定的发射限值的要求。5.8安全性5.8.1警告标志仪器应具有防电击和防烫伤危险的警告标识，警告标识的字体及耐久性应符合GB4793.1-2007中5.8.2介电强度按GB/T34065-2017中6.3的要求，由交流电网供电的仪器，电源输入端与可触及导电零部件之间施加规定的试验电压（1500V），历时1min，不应出现飞弧或击穿的现象，电晕效应或类似现象可5.8.3接触电流按GB4793.1-2007中6.3的要求，仪器在正常条件下接触电流不应超过0.5mA，在单一故障条件下，接触电流不应超过3.5mA。5.8.4保护接地阻抗按GB4793.1-2007中6.5.1的要求，仪器规定要采用保护连接的每一个可触及导电零部件与保护导体端子之间的阻抗值不应大于0.1Ω。5.9贮运环境适应性仪器在运输包装状态下，包括低温贮存、高温贮存、跌落、碰撞、交变湿热，按GB/T11606-2007表1中运输、运输贮存的要求进行试验，其中高温55℃,低温-40℃;交变湿热，相对湿度95%、温度40℃;自由跌落高度250mm，碰撞1000次，试验后，包装箱不应有较大变形和损伤，受试仪器不应有变形、松脱、涂覆层剥落等机械损伤；要求对仪器进行跌落、碰撞实验后仪器性能应能满足本标准5.4和5.8要求。6试验方法T/ZJATA0022—20246.1试验条件6.1.1除非另有规定，产品性能试验应在正常工作条件下进行。6.1.2标准物质应采用有证标准物质。6.1.2.2氯苯标准溶液：1000mg/L；6.1.2.3苯、甲苯、氯苯混合标准溶液：1000mg/L；6.1.2.4全氟三丁胺：色谱纯；6.1.2.5石英砂：20~50目；6.1.3载气：氦气，纯度99.999%。6.1.4仪器操作应遵守有关安全规定。6.2外观试验用目视和手感方法检查。6.3功能试验6.3.1前处理模块加热功能在样品前处理过程中，通过电脑屏幕显示。6.3.2吹扫气流量控制功能在样品前处理过程中，通过电脑屏幕显示。6.3.3总离子流色谱图显示功能在样品分析过程中，通过电脑屏幕显示。6.3.4质谱图显示功能在样品分析过程中，通过电脑屏幕显示。6.3.5谱库检索功能通过电脑软件检索操作。6.3.6载气压力监控功能在仪器正常工作过程中，通过主机电脑屏幕显示。6.3.7真空压力监控功能通过电脑屏幕显示。6.3.8电源供电功能电池电量可以通过电脑屏幕显示。6.3.9结果处理功能通过仪器连接的电脑软件进行操作。6.4性能试验6.4.1吹扫气体流速稳定性选择适当的吹扫气体流速50mL/min，待稳定后，用流量计连续测量6次。根据公式（1）计算吹扫气体流速稳定性RV。T/ZJATA0022—2024×100%…………………. Vi——第i个测量流速，单位为毫升每分钟（mL/min n——测量次数，n=6。6.4.2质量范围上下限将仪器调至“水氧峰监测”模式，查看仪器质谱图。质谱图应能观察到质量为（18.0±0.3）u的质谱峰，即可判定仪器的质量下限为≤18.0u。参照附录A中A.1的测试条件，使用6.1.2.4规定的全氟三丁胺对仪器进行测试，待测试结束后查看仪器的质谱图。质谱图应能观察到质量为（502.0±0.3）u的质谱峰，即可判定仪器的质量上限为≥6.4.3质量分辨率参照附录A中A.2的测试条件，使用6.1.2.4规定的全氟三丁胺对仪器进行测试，观察并记录质谱图中质量为69.0u、131.0u、264.0u和414.0u质谱峰的半峰宽，有效数字保留到小数点后1位。选取各质谱峰半峰宽的最大值作为仪器的质量分辨率。6.4.4质量准确性参照附录A中A.2的测试条件，注入6.1.2.4规定的全氟三丁胺对仪器进行测试，观察并记录质谱图中质量为69.0u、131.0u、264.0u、414.0u质谱峰的实测质量，有效数值保留到小数点后1位。按上述测试方法重复测试3次，分别计算各质谱峰的三次测量平均值Mi测，有效数字保留到小数点后2位。按公式（2）分别计算4个特征离子的实测质量与其理论值（见附录C）之差DMi准。选取各质谱峰的质量准确度DMi准的最大值作为仪器的质量准确度DM准。DMi准=i测-Mi理……….（2）DMi准——第i个质谱峰的质量准确度，单位为原子质量单位（u）；Mi测——第i个质谱峰三次测量的质量平均值，单位为原子质量单位（uMi理——第i个质谱峰的质量理论值，单位为原子质量单位（u）。6.4.5质量稳定性参照附录A中A.2的测试条件，注入6.1.2.4规定的全氟三丁胺对仪器进行测试，观察并记录质量色谱图中质荷比为69.0u、131.0u、264.0u和414.0u的质谱峰的实测质量，有效数字保留到小数点后1位。每间隔1小时测量1次，8小时内重复测试8次。按公式（3）分别计算每个质谱峰每次测量后的实测质量与质量理论值（见附录C）的偏差DMi偏。分别选取各质谱峰DMi偏中的最大值作为各质谱峰的质量稳定性DMi稳。选取各质谱峰的质量稳定性DMi稳绝对值的最大值作为仪器的质量稳定性DM稳。DMi偏=Mi测-Mi理……………….（3）DMi偏——第i个质谱峰实测后的质量偏差，单位为原子质量单位（uMi测——第i个质谱峰的实测质量，单位为原子质量单位（uMi理——第i个质谱峰的理论质量，单位为原子质量单位（u）。6.4.6气相色谱柱体温度控制稳定性采用经过计量检定的温度传感器测量柱体温度，按照仪器控制温度下限，控制温度上限90%处2个温度点分别进行试验。观察10min，每分钟记录1次，按公式（4）计算温度稳定性。T/ZJATA0022—2024δt——温度稳定性，%；tmax——10min内温度最大点，单位为摄氏度(℃);tmin——10min内温度最小点，单位为摄氏度(℃);——10min内温度测量平均值，单位为摄氏度(℃)。6.4.7气相色谱柱体程序升温重复性设定初始温度60℃,终止温度为200℃,升温速率10℃/min，待初始温度稳定后，开始程序升温，每分钟记录数据1次，直至终止温度。重复测量3次，按公式（5）求出相应点的最大相对偏差。S——相对偏差，%；tmax——相应点的最大温度，单位为摄氏度(℃);tmin——相应点的最小温度，单位为摄氏度(℃);——相应点的平均温度，单位为摄氏度(℃)。6.4.8信噪比当使用顶空进样方式时，参照附录B中的前处理、色谱和质谱测试条件，取40ml样品瓶，依次加入2g石英砂、一定量的甲苯标准溶液（6.1.2.1）和一定量的水，制作6组浓度为10μg/kg的标准土壤样品，重复测定6次，采集完成后，从总离子流图提取91离子峰，再现质量色谱图。读取特征离子峰高（HS）和基线噪声（HN噪声采用峰峰值，在特征离子峰后0.5min~1min范围内选取。按公式（6）计算甲苯信噪比S/N，以6次算术平均值作为信噪比测试结果，有效数值保留到小数点当使用吹扫捕集进样方式时，参照附录B中的前处理、色谱和质谱测试条件，取40ml样品瓶，依次加入2g石英砂、一定量的甲苯标准溶液（6.1.2.1）和一定量的水，制作6组浓度为2μg/kg的标准土壤样品。参照上述方法，按公式（6）计算甲苯信噪比S/N，以6次算术平均值作为信噪比测试结果，有效数值保留到小数点后1位。S/N——提取离子峰的信噪比；HS——提取离子峰的峰高；HN——基线噪声。6.4.9峰面积重复性参照附录B中的前处理、色谱和质谱测试条件，取40ml样品瓶，依次加入2g石英砂、一定量的甲苯标准溶液（6.1.2.1）和一定量的水，采集完成后从总离子流图中提取甲苯特征离子m/z=91u，再现质谱色谱图，按照质量色谱峰进行面积积分，根据公式（7）计算峰面积重复性RA。 xi——第i次测量峰面积； x——n次测量峰面积的平均值；n——测量次数，n=6。T/ZJATA0022—20246.4.10保留时间重复性参照附录B中的前处理、色谱和质谱测试条件，取40ml样品瓶，依次加入2g石英砂、一定量的苯、甲苯、氯苯混合标准溶液（6.1.2.3）和一定量的水，制作6组浓度为50μg/kg的标准土壤样品，连续进样6次。采集完成后从总离子流图中提取苯、甲苯、氯苯特征离子m/z=78u、91u、1分别记录3个特征离子峰的保留时间。按公式（8）分别计算3种化合物的Rt，取其中最大值作为保留时间重复性。×100%…………t——保留时间重复性；max3——特征离子峰保留时间最大值，单位为分钟（minmin3——特征离子峰保留时间最小值，单位为分钟（minave——特征离子峰保留时间平均值，单位为分钟（min）。6.4.11谱图检索参照附录B中的前处理、色谱和质谱测试条件，依次加入2g石英砂、一定量的氯苯标准溶液（6.1.2.2）和一定量的水，制作浓度为50μg/kg的标准土壤样品，得到氯苯谱图，与系统提供的谱图库进行检索。6.4.12主机重量将主机放置在电子秤或磅秤上，读取秤上测量值，记录测量结果。6.4.13前处理模块重量将前处理模块放置在电子秤或磅秤上，读取秤上测量值，记录测量结果。6.4.14连续工作时间使用电池对仪器供电，仪器开启后采用附录B中的色谱和质谱测试条件，记录触发仪器测量的时间为T1；反复运行直到电池供电无法支撑仪器正常运行，并将当前时刻记为T2，按公式（9）计算仪器连续工作时间T。T=T2−T1（9）T——仪器连续工作时间，单位为小时（hT1——开始测量的时间，单位为小时（hT2——电池无法支撑仪器正常运行的时间，单位为小时（h）。6.4.15预热时间启动仪器开始计时T3，待仪器预热完成，能正常测量，并将当前时刻记为T4，按公式（10）计算预热时间Ty。Ty=T4−T3…………（10）y——仪器预热时间，单位为小时（hT3——仪器重新开机启动的时间，单位为小时（hT4——仪器能够正常运行的时间，单位为小时（h）。T/ZJATA0022—20246.5模块、接口及配件6.5.1前处理模块配置目视审查仪器，设备需包含便携式气质联用仪主机及相关的顶空或吹扫捕集前处理模块。6.5.2接口兼容性目视审查仪器各类接口，主机需包含与前处理模块连接的气体、电源相关的接口。6.5.3保障性设置3个左右的故障，验证仪器故障诊断功能。根据装箱单目录检查工具和备件。6.6环境温度按GB/T11606-2007中第4章和第5章规定的低温试验、高温试验方法进行。6.7电磁兼容性6.7.1抗扰度按GB/T17626.2-2018实施，试验值采用静电接触放电4kV，空气放电8kV。按GB/T17626.3-2016实施，试验值采用3V/m（80MHz~1GHz3V/m（1.4GHz~2.0GHz6.8安全性6.8.1警告标识用布沾上规定的清洁剂（如果没有规定，则沾上异丙醇用手不加过分压力地擦拭30s。在上述处理后，标志仍应当清晰可辨，粘贴标牌不得出现松脱或卷边。6.8.2介电强度仪器的电源插头不接入电网，电源开关置于接通位置，将耐压测试仪的输出切断，电流置于适当挡位上，耐压测试仪的电压输出端一端连接在电源的零线和火线上，另一端连接在可触及导电零部件上，在进行试验时，电压要在5s或5s以内逐渐升高到规定值（1500V），使电压不出现明显的跳变，6.8.3接触电流将仪器的电源与接触电流测试仪接上，仪器电源置于接通位置，正常条件下测试一次，单一故障条件下测试一次，记录接触电流值。6.8.4保护接地阻抗接地阻抗测试仪一端与仪器的接地端子连接，另一端与仪器的可接触零部件连接，设置测试电流为25A，启动测试仪，试验完成后记录接地阻抗值。6.9贮运环境适应性1000次。试验后，包装箱不应有较大变形和损伤，受试仪器不应有变形松脱、涂覆层剥落等机械损伤；将仪器置于正常工作条件下进行检验，应符合本标准5.4和5.8要求。7检验规则7.1检验分类T/ZJATA0022—2024仪器检验分为出厂检验和型式检验。7.2出厂检验7.2.1每台仪器须经制造厂质量检验部门检验，所检验的项目全部达到产品标准要求后方可出厂，并附有产品合格证书、使用说明书及装箱单。7.2.2出厂检验项目及不合格类别见表3。7.2.3出厂检验不合格或有不合格项目，则应返工然后复验。复验全部项目合格后，方可出厂。表3仪器检验项目表1A●●2●●3●●4●●5●●6●●7●●8●●9●●●●●●B●●●●●●—●—●—●—●—●—● ●—●7.3型式检验7.3.1检验时机在下列情况之一时，应进行型式检验：a)仪器设计定型或生产定型时；b)仪器转厂或转移生产地时；c)仪器正式生产后，如结构、材料、工艺有较大改变，可能影响仪器性能时；d)仪器停产超过1年，恢复生产时；e)仪器正常生产时，应进行周期检验，一般为3年；T/ZJATA0022—2024f)国家各级质量监督检验要求时；g)检验结果与上次型式检验有较大差异时。7.3.2抽样方案型式检验的样本应从出厂检验合格的批次中随机抽取，样本量不少于2台。7.3.3判定规则7.3.3.1型式检验项目及不合格类别见表3。7.3.3.2型式检验的抽样应按GB/T2829-2002第5.9的规定。采用的抽样方案、检验的不合格分类、检验项目及对应的条目、不合格质量水平、判别水平、样本量和判定数组等要求应在产品标准中规定。7.3.3.3合格与不合格的判定应按GB/T2829-2002第5.11的规定进行。若型式检验合格，对进行抽样的该批产品可以提交鉴定、定型或出厂、入库。若型式检验不合格，应分析原因，采取纠正措施，验证有效后，重新提交检验。若型式检验再次不合格，则对进行抽样的该批产品应停止出厂，再重复上述分析、纠正、验证、重新提交的步骤，直至合8标志、包装、运输和贮存8.1仪器的标志仪器在适当的明显位置固定铭牌，其上应有如下标志：a）制造商名称、商标；b）仪器名称、型号、规格；c）制造日期；e）电源电压、电源频率；8.2包装8.2.1仪器包装应