《LY-T 3415-2024 林业生物质原料挥发性有机化合物（VOC）的测定方法》

LY/T3415—2024

林业生物质原料挥发性有机化合物

VOC的测定方法

()

1范围

本文件描述了林业生物质原料释放挥发性有机化合物顶空气相色谱法的测定方法

(VOC)。

本文件适用于林业生物质原料释放的萜烯类醇类醛类和酮类等化合物的快速鉴别和测定

、、。

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

。

化学试剂杂质测定用标准溶液的制备

GB/T602

分析实验室用水规格和试验方法

GB/T6682

室内空气质量标准

GB/T18883

林业生物质原料分析方法含水率的测定

GB/T36055

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件

。

31

.

挥发性有机化合物volatileorganiccompoundsVOC

;

林业生物质原料释放的经非极性或弱极性毛细管色谱柱极性指数小于分离保留时间在甲

,(10),

酸包括甲酸至正十六烷之间的有机化合物

()。

32

.

挥发性有机化合物总量totalmassofvolatileorganiccompounds

林业生物质原料释放的经非极性或弱极性毛细管色谱柱极性指数小于分离保留时间在甲

,(10),

酸包括甲酸至正十六烷介于之间的有机化合物总和根据峰面积定量无法定性化合物

()(C1~C16)。,

以甲苯的响应因子计算

。

4原理

适量试样置于规定温度顶空瓶中热提取一定时间气态挥发性有机化合物经石英毛细管柱分离质

,,

量检测器或氢火焰离子化检测器测定外标法定量

,。

5材料和试剂

51除非另有说明所用试剂均为色谱纯标准溶液的制备按执行

.,,GB/T602。

52水至少为符合规定的三级纯度蒸馏水或去离子水

.:GB/T6682。

1

LY/T3415—2024

53标准试剂至少包括附录列出的常见挥发性有机化合物

.:A。

54标记物正十六烷

.:。

55甲醇

.。

56标准溶液储备液

.:

561标准溶液储备液组

..Ⅰ

移取少量甲醇于棕色容量瓶中减量法分别称取精确至标准样品中

10mL,0.30g(0.0001g)(5.3

组于容量瓶中其中甲酸的称取量为用甲醇稀释至刻度具塞摇匀该标准溶液储备液在

Ⅰ),0.36g,,、。

的冰箱中密闭保存有效期为

0℃~4℃,28d。

562标准溶液储备液组

..Ⅱ

移取少量甲醇于棕色容量瓶中减量法分别称取精确至标准样品中

10mL,0.30g(0.0001g)(5.3

组于容量瓶中用甲醇稀释至刻度具塞摇匀该标准溶液储备液在的冰箱中密闭保

Ⅱ),,、。0℃~4℃

存有效期为

,28d。

563标准溶液储备液组

..Ⅲ

移取少量甲醇于棕色容量瓶中减量法分别称取精确至标准样品中

10mL,0.30g(0.0001g)(5.3

组于容量瓶中用甲醇稀释至刻度具塞摇匀该标准溶液储备液在的冰箱中密闭保

Ⅲ),,、。0℃~4℃

存有效期为

,28d。

57标准工作溶液

.:

571标准工作溶液组

..Ⅰ

移取适量标准溶液储备液组于棕色容量瓶中以甲醇稀释至刻度使标准工作溶

Ⅰ(5.6.1)10mL,,

液的浓度分别约为和

15000μg/mL、3000μg/mL、600μg/mL、240μg/mL、60μg/mL、24μg/mL

分装于具塞样品瓶中待用该标准工作溶液在的冰箱中密闭保存有效期

6μg/mL。2mL。0℃~4℃,

为

14d。

572标准工作溶液组

..Ⅱ

移取适量标准溶液储备液组于棕色容量瓶中以甲醇稀释至刻度使标准工作溶

Ⅱ(5.6.2)10mL,,

液的浓度分别约为和

15000μg/mL、3000μg/mL、600μg/mL、240μg/mL、60μg/mL、24μg/mL

分装于具塞样品瓶待用该标准工作溶液在的冰箱中密闭保存有效期为

6μg/mL。2mL。0℃~4℃,

14d。

573标准工作溶液组

..Ⅲ

移取适量标准溶液储备液组于棕色容量瓶中以甲醇稀释至刻度使标准工作溶

Ⅲ(5.6.3)10mL,,

液的浓度分别约为和

15000μg/mL、3000μg/mL、600μg/mL、240μg/mL、60μg/mL、24μg/mL

分装于具塞样品瓶待用该标准工作溶液在的冰箱中密闭保存有效期为

6μg/mL。2mL。0℃~4℃,

14d。

58微量进样针

.:1μL、50μL、500μL。

59棕色容量瓶

.:10mL。

510具塞样品瓶

.:2mL。

511载气氦气氮气纯度大于

.:、,99.999%。

512燃烧气氢气纯度大于

.:,99.999%。

513五氧化二磷分析纯

.:。

6仪器设备

61气相色谱质谱仪配质量选择检测器

.:(MSD)。

62气相色谱仪配有氢火焰离子化火焰检测器

.:(FID)。

2

LY/T3415—2024

63毛细管色谱柱极性指数小于柱长为内径为膜厚或其

.:10,50m~60m,0.25mm,0.25μm,

相当者

。

64顶空自动进样器炉箱温度大于控温精度

.:120℃、±1℃。

65顶空瓶内壁光滑洁净干燥的玻璃材质顶空瓶

.:、、,22mL。

66冷冻粉碎机容积约或不锈钢材质可控温

.:1L、304316、-20℃±2℃。

67干燥器

.。

68烘箱控温精度

.:±1℃。

69恒温箱可控温为

.:(20±2)℃。

610不锈钢材质标准筛目孔径为目孔径为配盖与承接盘

.:200.85mm、40(0.425mm),。

611棕色广口瓶

.。

612分析天平感量为

.:100g、0.0001g。

613台秤感量为

.:1000g、0.1g。

614制样工具锯刀

.:、。

7样品与试样制备

71通用要求

.

711样品应采用铝箔或其他无有机物污染及释放的材料密封包装

..。

712样品与试样在不高于的环境中进行制备环境空气质量的化学性指标应满足

..23℃,GB/T18883

要求制样工具使用前以甲醇清洗并烘干

。。

72样品制取

.

721样品的加工与缩分

..

采用锯或刀将林业生物质原料加工成厚度不大于长宽尺寸约为的小薄片总

3mm、2cm~3cm,

量约为充分混匀后按四分法缩分对角线取样两份每份左右

1000g,,,,125g。

722样品的干燥

..

取一份样品分散于不锈钢托盘中再置于装有足量的五氧化二磷的干燥器

(7.2.1),(5.13)(6.7)

中在温度为的恒温箱中干燥处理适当时间直至样品含水率不大于

,(20±2)℃(6.9),5%。

注通常含水率约的气干样品干燥时间为含水率不高于新砍伐样品干燥时间为

:10%24h~36h、40%48h~72h。

723基质样品干燥

..

取另一份样品分散于有盖不锈钢托盘中在条件下烘箱中至少干燥在干

(7.2.1),120℃(6.8)24h,

燥器中冷却后封闭于棕色广口瓶中待用

(6.7),。

73样品粉碎

.

分别取约干燥后的样品用冷冻粉碎机在的条件下粉碎至

125g(7.2.2、7.2.3),(6.6)(-20±2)℃

全部通过目筛孔径为约以上通过目孔径为筛待粉碎机温度升至室

10(2.0mm)、75%20(0.85mm),

温后取出

。

74试样制备

.

741试样制备

..

用目目目孔径分别为标准筛筛分粉碎后样品取

10、20、40(2.0mm、0.85mm、0.425mm)(7.3)

3

LY/T3415—2024

目孔径为筛下目孔径为筛上部分混合均匀后密闭于棕色广口瓶中

20(0.85mm)40(0.425mm),

待用

。

742基质试样制备

..

用目孔径分别为标准筛分别筛分粉碎后基质样品

10、20、40(2.0mm、0.85mm、0.425mm)

取目孔径为筛下目孔径为筛上部分在条件下烘箱中

(7.3),20(0.85mm)40(0.425mm),120℃(6.8)

干燥混合均匀后密闭于棕色广口瓶中按检查是否存在干扰物质释放若有干扰物

24h,,8.3.1、8.4、8.5,

质存在继续干燥直至无干扰物质存在

,24h,。

8测定步骤

81试样含水率测定

.

试样含水率按规定进行

GB/T36055。

82试样顶空瓶的准备

.

准确称取精确至试样置于顶空瓶中密闭后轻轻摇匀置于顶空进

0.30g(0.0001g)(7.4.1)(6.5),,

样器中按平衡提取

,8.4。

83含基质试样顶空瓶的准备

.

831空白试样顶空瓶准备

..

用微量进样针准确量取水注入顶空瓶中准确称取精确至基质

10μL(5.2)(6.5),0.30g(0.001g)

试样置于其中轻轻摇动顶空瓶使基质试样充分吸收水再用微量进样针分别准确加入

(7.4.2),,10μL

甲醇置于顶空进样器中按平衡提取

(5.5),,8.4a)。

832标准样品顶空瓶准备

..

分别准备组标准样品顶空瓶

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。

用微量进样针准确量取水注入顶空瓶中准确称取精确至基质

10μL(5.2)(6.5),0.30g(0.001g)

试样置于其中其中甲酸的称取量为轻轻摇动顶空瓶使基质试样充分吸收水再用微量

(7.4.2),0.36g,,

进样针分别准确加入质量浓度为

10μL15000μg/mL、3000μg/mL、600μg/mL、240μg/mL、

和的标准工作溶液密闭后轻轻摇匀置于顶空进样器中按

60μg/mL、24μg/mL6μg/mL(5.7),,,8.4.1

平衡提取

。

注标准工作溶液的浓度范围根据试样的释放量确定另行确定的浓度范围证明其标准曲线的线性相关系数γ2大

:,

于

0.995。

84分析条件

.

841顶空条件如下

..(HS)。

汽化室炉箱温度

a)():100℃;

固气平衡时间含振荡时间

b)—:90min();

振荡时间

c):30min。

注由于测试结果取决于所使用的仪器因此不可能给出分析条件的普遍参数采用的操作条件已被

:,。8.4.1~8.4.3

证明对测试是合适的

。

842气相色谱质谱仪条件如下

..(GC-MS)。

4

LY/T3415—2024

毛细管色谱柱极性指数柱长为内径为膜厚为或其相

a):10,50m~60m,0.25mm,0.25μm,

当者

;

分离程序

b):

3℃/min10℃/min

40℃(1min)→100℃→250℃(10min);

色谱质谱接口温度

c):250℃;

质量扫描范围和方式扫描范围为扫描方式为全扫描

d):45μ~450μ,(TIC);

载气高纯氦

e):;

电离能量

f):70eV;

离子源温度

g)(EI):230℃。

843气相色谱仪条件如下

..(GC-FID)。

毛细管色谱柱极性指数柱长为内径为膜厚为或其相

a):10,50m~60m,0.25mm,0.25μm,

当者

;

分离程序

b):

3℃/min10℃/min

40℃(1min)→100℃→250℃(10min);

检测器温度

c):250℃;

载气高纯氮

d):。

85挥发性有机化合物分析

.

按上述条件设置顶空进样器和色谱工作参数确认系统无干扰后依次放入空白试样顶空瓶

,,

标准样品顶空瓶和试样顶空瓶测试提取的化合物

(8.3.1)、(8.3.2)(8.2)。

应进行两次平行测试

。

86定性分析

.

优先选用对色谱峰逐一识别根据质谱图或保留时间定性若化合物不能充分分离宜选

GC-MSD,,,

择其特征质量离子定性常见挥发性有机化合物定性特征质量离子和丰度比见附录保留时间和总

。A、

离子流出图见附录

B。

87定量分析

.

根据化合物的色谱峰面积和相应线性校准方程对化合物逐一定量若化合物不能充分分离应选择

,,

其主特征质量离子定量附录中常见挥发性有机化合物和分析目标化合物的量根据其相应线性校

。A

准方程计算其他无法准确定性化合物的量依据甲苯的线性校准方程计算

,。

当分析试样释放的一种或多种化合物的色谱响应值超出其标准曲线线性范围时应重新配制相应

,

化合物的标准工作溶液并按程序测定其标准曲线

8.3.2、8.4、8.5。

9数据处理

91线性校准方程

.

根据标准样品顶空瓶中萜烯类醇类醛和酮类等化合物i的质量及相应色谱峰面积通过

(8.3.2)、、,

最小二乘法拟合得到线性校准方程式其线性相关系数γ2应大于

(1),0.995。

Ai=Ki×mi+bi

…………(1)

式中

:

Ai标准样品顶空中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的色谱峰面积

———、、;

5

LY/T3415—2024

Ki化合物i的线性校准方程斜率

———;

mi标准样品顶空瓶中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的质量单位为微克

———、、,(μg);

bi标准样品顶空瓶中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的在Y轴上的截距

———、、。

92顶空瓶中有机物单体质量的计算

.

样品顶空瓶中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的质量按式计算样品顶空瓶其他无

(8.2)、、(2),

法准确定性化合物单体的质量按甲苯的线性校准方程计算

j。

Mi=Ai-biKi

()/…………(2)

式中

:

Mi样品顶空瓶中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的质量单位为微克

———、、,(μg);

Ai样品顶空瓶中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的色谱峰面积

———、、;

bi标准样品顶空瓶中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的在Y轴上的截距

———、、;

Ki化合物i的线性校准方程的斜率

———。

93林业生物质原料中挥发性有机化合物含量计算

.

林业生物质原料中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的含量Ci和其他无法准确定性化合物的

、、j

含量Cj按式式计算

(3)、(4)。

Ci=MiM

/0…………(3)

式中

:

Ci样品中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的含量单位为毫克每千克

———、、,(mg/kg);

M试样的质量单位为克

0———,(g)。

Cj=MjM

/0…………(4)

式中

:

Cj样品中其他无法准确定性化合物j的含量单位为毫克每千克

———,(mg/kg);

M试样的质量单位为克

0———,(g)。

94林业生物质原料中挥发性有机化合物总量计算

.

林业生物质原料中挥发性有机化合物总量CT按式计算

(5)。

CT=Ci+Cj

…………(5)

式中∑∑

:

CT样品中挥发性有机化合物的总量单位为毫克每千克

———,(mg/kg);

Ci样品中萜烯类醇类醛类和酮类等化合物i的含量单位为毫克每千克

———、、,(mg/kg);

Cj样品中其他无法准确定性化合物j的含量单位为毫克每千克

———,(mg/kg)。

取两次平行测定结果的平均值为林业生物质原料中挥发性有机化合物总量的测定结果

。

10检出限与定量限

常见化合物的最小检出限和最低定量限见表

(LODs)(LOQs)1。

6

LY/T3415—2024

表1常见化合物的最小检出限LODs和最低定量限LOQs单位为微克每千克

()()

序号化合物序号化合物序号化合物

LODsLOQsLODsLOQsLODsLOQs

甲酸苯甲醛樟脑

1824143.310270.10.3

乙酸甲酯莰烯香茅醛

20.31.0150.10.3280.10.3

丁酮β蒎烯薄荷酮

32-0.31.016-0.10.3290.10.3

乙酸月桂烯薄荷醇

43.310170.10.330L-0.10.3

乙酸乙酯α松油烯萜烯醇

50.10.318-0.10.3310.10.3

甲基异丁基酮水芹烯芳樟醇

60.10.3190.10.3320.31.0

甲苯香叶醇α松油醇

70.10.3200.10.333-0.31.0

正己醛紫苏醇薄荷醇

80.10.3210.10.334D-0.10.3

糠醛香芹酮柠檬醛

90.31.0220.10.3350.31.0

间二甲苯橙花醇薄荷醇

10-0.10.3230.10.336DL-0.10.3

对二甲苯罗勒烯α柏木烯

11-0.10.3240.10.337-0.10.3

邻二甲苯紫苏醛β丁香烯

120.10.3250.31.038-0.10.3

正庚醛柠檬烯月桂酸甲酯

130.10.3260.10.3390.31.0

11报告

报告应包括下列信息

。

实验室

a):

实验室名称地址联系方式等

———、、。

样品描述

b):

类型名称

———、;

形状包装方式

———、;

到达实验室日期储存环境如温度堆放等测试样品的拆封时间等

———、(、)、。

结果

c):

样品初始含水率干燥处理温度和时间干燥处理后的含水率

———、、。

化合物名称号化学式含量

———、CAS、、。

未知化合物的色谱保留时间

———;

定性方式质谱或色谱保留时间

———();

定量方法以甲苯或其他化合物定量时应逐一表明

———(,)。

分析条件及设备

d):

顶空平衡温度及时间

———;

分析仪器名称

———。

执行标准编号

e)。

7

LY/T3415—2024

附录A

资料性

()

常见挥发性有机化合物

常见挥发性有机化合物见表

A.1。

表A1常见挥发性有机化合物

.

常见挥发性有机化合物

编号号特征质量离子丰度比组别

中文名称英文名称CAS

甲酸

1Formicacid64-18-646/45100/78.1

乙酸

2Aceticacid64-19-745/60/42100/82.7/14.4

甲苯

3Toluene108-88-391/92/65100/77.6/12.1

对二甲苯

4-P-Xylene106-42-491/106/105100/65.8/28.8

苯甲醛

5Benzaldehyde100-52-777/106/105100/93.5/88.9

β蒎烯β

6--Pinene18172-67-393/69/79100/38.9/19.0

水芹烯

7Phellandrene99-83-293/91/77100/33.2/30.6

香芹酮Ⅰ

8Carvone6485-40-182/54/108100/47.5/31.8

紫苏醛

9Perillylaldehyde18031-40-868/79/107100/59.7/38.7

薄荷酮

10Menthone10458-14-7112/69/55100/79.4/58.9

薄荷醇

11L-L-Menthol2216-51-571/81/95100/76.6/70.2

薄荷醇

12D-D-Menthol15356-60-271/81/95100/86.0/71.7

薄荷醇

13DL-DL-Menthol89-78-171/81/95100/71.2/68.9