燃香類(lèi)產(chǎn)品燃燒后總揮發(fā)性有機(jī)物濃度的測(cè)定

康秀棠

（國(guó)家燃香類(lèi)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（福建），福建 永春 362600）

1 前言

自古以來(lái)，我國(guó)人民就有用香習(xí)俗，在生活中燃香既能芬芳環(huán)境又能愉悅身心，在文化中香道不僅能增加藝術(shù)氣息，還能與茶道等文化交相輝映，香總能給人留下良好印象，近年來(lái)吸引了大批喜歡品香、用香的愛(ài)好者，隨著香產(chǎn)業(yè)的興盛，人們對(duì)香的品質(zhì)有了更高的要求[1]。但是過(guò)度的燃香活動(dòng)將可能產(chǎn)生對(duì)人體有害的污染物，尤其是添加有劣質(zhì)化學(xué)香精的燃香，會(huì)產(chǎn)生甲醛、苯系物甚至是致癌的多環(huán)芳烴，長(zhǎng)期接觸對(duì)人體產(chǎn)生危害[2]。為了確保燃香燃燒后的空氣質(zhì)量，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 26386-2011《燃香類(lèi)產(chǎn)品安全通用技術(shù)條件》[3]、GB/T 26393-2011《燃香類(lèi)產(chǎn)品有害物質(zhì)測(cè)試方法》[4]對(duì)燃香活動(dòng)進(jìn)行了規(guī)范，以上標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了總揮發(fā)性有機(jī)物（Total Votatile Organic Compound, TVOC）的相關(guān)指標(biāo)及其方法。文中根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，利用熱脫附-氣相色譜儀檢測(cè)燃香類(lèi)產(chǎn)品燃燒后的總揮發(fā)性有機(jī)物濃度。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 材料與方法

2.1.1 儀器

配有FID檢測(cè)器的7890B型氣相色譜儀（美國(guó)Agilent公司）；TD-100型熱脫附儀（英國(guó)Markes公司）；Tenax-TA不銹鋼吸附管，內(nèi)含吸附劑200mg（英國(guó)Markes公司）；TQC-1500Z型大氣采樣器（鹽城天悅科技）；10μL、1μL、0.5μL微量注射器（上海高鴿工貿(mào)有限公司）。

2.1.2 試劑

甲醇：色譜純；

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：苯（1.02mg/mL）、甲苯（1.01mg/mL）、鄰二甲苯（1.02mg/mL）、間二甲苯（1.01mg/mL）、對(duì)二甲苯（1.02mg/mL）、乙苯（1.00mg/mL）、苯乙烯（1.00mg/mL）由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院提供、乙酸丁酯（純品型，純度99.5%，Dr.Ehrenstorfer）、正十一烷（純品型，純度99.3%，Dr.Ehrenstorfer）。

2.2 方法

2.2.1 樣品采集

Teanx-TA吸附管的老化：將新的吸附管按一定的方向插入熱脫附儀中，通入氮?dú)?0mL/min，老化溫度335℃，老化時(shí)間2h（用過(guò)的吸附管老化時(shí)間為0.5h）。吸附管老化后，在兩端套上黃銅帽，放置于干燥器中保存。

2.2.2 采樣

在1.8m×1.8m×1.8m密閉玻璃方箱中間設(shè)1個(gè)采樣點(diǎn)，采樣高度1.30m，將大氣采樣儀連接Tenax-TA吸附管，放置在采樣點(diǎn)，在1.8m×1.8m×1.8m密閉玻璃方箱中間位置點(diǎn)燃質(zhì)量為（0.6±0.020）g的香，點(diǎn)燃開(kāi)始計(jì)時(shí)，采樣40min，流量0.5L/min，采樣體積為20L。每次在對(duì)樣品采樣之前，按與樣品同樣的方式采空白樣進(jìn)行分析。

2.2.3 分析步驟

色譜條件：進(jìn)樣口溫度：200 ℃；升溫程序：50℃，保持10min，以5℃/min升到250℃保持2min；檢測(cè)器溫度：250℃；尾吹氣流量：30mL/min；氫氣流量：40mL/min；空氣流量：400 mL/min。

熱解析條件：傳輸線溫度：130 ℃；干吹時(shí)間：2min；吸附管脫附溫度：325 ℃；聚焦管脫附溫度：325℃。

2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制：各稱(chēng)取0.025g（精確至1mg）純品型乙酸丁酯及正十一烷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，分別置于已加入少量色譜純甲醇的25mL棕色容量瓶中，完全溶解后用甲醇定容，得到濃度為1.0mg/mL的儲(chǔ)備液。

中間溶液的配制：上述9種VOC標(biāo)準(zhǔn)溶液各取0.1mL，用甲醇定容至1mL，得到質(zhì)量濃度為100μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：用微量注射器分別取適量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液到空白Tenax-TA吸附管，用90mL/min的氮?dú)馔?min，得到各組分含量為50ng、100ng、500ng的標(biāo)準(zhǔn)系列樣品管，按照上述分析條件進(jìn)行測(cè)定。以保留時(shí)間定性，峰面積外標(biāo)法定量。

2.2.5 樣品測(cè)定

將樣品采樣管安裝在熱脫附儀上，調(diào)整分析條件，目標(biāo)組分脫附后，經(jīng)氣相色譜儀分離，由FID檢測(cè)。記錄色譜峰的保留時(shí)間和響應(yīng)值。其他未知峰用甲苯定量計(jì)算。

2.2.6 結(jié)果計(jì)算

所采集燃香樣品中各組分的濃度，按下列公式計(jì)算。

式中：

燃香樣品中各組分的含量，按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的含量。

式中：

按下式計(jì)算所采燃香樣品中總揮發(fā)性有機(jī)物（TVOC）的濃度。

式中：

3 結(jié)果與討論

3.1 色譜分離情況

在上述條件下，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)管和樣品管進(jìn)行色譜分析。結(jié)果顯示，各成分分離良好，峰形對(duì)稱(chēng)，保留時(shí)間和峰面積重現(xiàn)性好，可用于定性、定量分析。標(biāo)準(zhǔn)管的色譜圖見(jiàn)圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)管的色譜圖

其中：1、苯（Benzene）；2、甲苯（Toluene）；3、乙酸丁酯（Butyl acetate）；4、乙苯（Ethylbenzene）；5、間（對(duì)）二甲苯（m（p）-Xylene）；6、苯乙烯（Styrene）；7、鄰二甲苯（o-Xylene）；8、正十一烷（n-undecane）。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線線性范圍和檢出限

分別精確量取一定量的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，加甲醇稀釋成各種濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，按標(biāo)準(zhǔn)管方法制備好，按照樣品同樣條件測(cè)試，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出回歸方程和相關(guān)系數(shù)。以3倍信噪比（S/N=3）計(jì)算檢出限，采樣體積按20L計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限、回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=6）

3.3 精密度和準(zhǔn)確度

往6根空白Tenax-TA吸附管中注入1.0μL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（100μg/mL），按標(biāo)準(zhǔn)管方法制備好，按照樣品同樣條件測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。加標(biāo)回收率在99.5%～103.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD在0.9%～2.7%，可滿足分析的要求。

3.4 實(shí)際樣品分析

GB 26386-2011《燃香類(lèi)產(chǎn)品安全通用技術(shù)條件》中規(guī)定的燃燒后總揮發(fā)性有機(jī)物（TVOC）的限量為不大于0.6mg/m3。根據(jù)上述條件，對(duì)3個(gè)燃香樣品的總揮發(fā)性有機(jī)物濃度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。其中有2個(gè)燃香樣品的結(jié)果均小于國(guó)標(biāo)規(guī)定的限值，1個(gè)燃香樣品結(jié)果略高于規(guī)定限值，可能是生產(chǎn)過(guò)程中添加了劣質(zhì)的香精香料等物質(zhì)。

表2 實(shí)際樣品測(cè)定結(jié)果 單位：mg/m3

4 結(jié)論

建立了熱脫附儀與氣相色譜儀對(duì)燃香樣品燃燒后總揮發(fā)性有機(jī)物濃度測(cè)試的方法。該方法前處理簡(jiǎn)單，無(wú)溶劑污染，精密度（RSD）低于3%，能滿足燃香類(lèi)產(chǎn)品燃燒后總揮發(fā)性有機(jī)物濃度測(cè)試的要求。