熱解析-氣相色譜法測定室內空氣中16種TVOC

欣陽 朱寶琳 焦慧 袁少偉

（安徽省建筑工程質量監督檢測站，安徽合肥 230088）

0 引言

總揮發性有機物（TVOC）是指沸點在50～250℃之間的揮發性化合物的總量，它們是廣泛存在于室內環境中的無色氣體[1]。室內環境中的TVOC可以是從室外空氣中進入，也可能是從建筑材料、裝飾裝修、各種家具、化妝品以及室內墻面的油漆中散發而來[2]。TVOC污染物濃度過高，可致癌，對人體傷害極大[3]。為了預防和控制民用建筑工程室內環境污染，國家標準《民用建筑工程室內環境污染控制規范》（GB 50325—2010）[4]中規定了9種TVOC化合物的檢測。而新版國標《民用建筑工程室內環境污染控制標準》[5]（GB 50325—2020）中規定了16種TVOC的化合物檢測，并于8月1日實施。本實驗室以新版國標方法為基礎，在此基礎上對方法進行摸索和細化，并對該種方法應用的精密度以及準確度進行研究，以提供一種更為完善的TVOC測定方法。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

7890B安捷倫氣相色譜儀（配有FID），MarkesTD100-xr熱脫附儀（英國 Markes公司），Tenax-TA 不銹鋼吸附管（6.35mm×89mm，60/80mesh）（英國 Markes公司），DB-1石英毛細管柱（30m×0.32mm×1.00μm，美國安捷倫公司），大氣采樣器（TW-2000，青島拓威智能儀器有限公司）

甲醇中16種TVOC混合標樣：正己烷、苯、三氯乙烯、甲苯、辛烯、乙酸丁酯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯、壬烷、異辛醇、十一烷、十四烷、十六烷（批號：13120065，上海安譜實驗科技股份有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 熱解析管的活化

Tenax-TA吸附管首次使用前需在320℃下通高純氮氣老化2h，老化完成后，兩端擰上帶有白色密封墊的黃銅接頭密封，保存于干燥密閉條件下，存放時間不超過7d。

1.2.2 氣相色譜條件

程序升溫：初始溫度為50℃，保持10min，以5℃/min升溫至250℃，保持2min；色譜儀進樣口溫度：200℃；檢測器溫度：300℃；空氣流量為400mL/min；氫氣流量為30mL/min；尾吹氣流量25mL/min，載氣為高純氮氣（純度＞99.999%），流速為3mL/min，不分流。

1.2.3 熱解析條件

吸附管解析溫度：300℃，解析時間：5min；傳輸線溫度：200℃；冷阱最低溫度為-20℃，最高溫度為300℃，冷阱預吹掃1min，不分流。

1.2.4 標準曲線的制備

將甲醇中16種TVOC混合標樣稀釋成濃度為50μg/mL、100μg/mL、400μg/mL、800μg/mL、1200μg/mL、2000μg/mL 的標準溶液，用微量進樣針各吸取1μL注入已經老化好的吸附管中，并用50mL/min的高純氮氣吹掃5min，之后取下兩頭密封待測，制成各組分含量為0.05～2.0μg的標準系列吸附管。

2 結果與討論

2.1 標準色譜圖

在特定的毛細管柱和色譜條件下，16種TVOC在色譜圖上的出峰順序見圖1，其中間二甲苯和對二甲苯在DB-1色譜柱上無法分離，而其他揮發性化合物均得到了很好的分離。

圖1 16種TVOC的標準色譜

2.2 線性關系和相關系數

在本實驗條件下，將制備好的系列標準吸附管經熱脫附解析-冷阱捕集后，按從低濃度到高濃度的順序進入氣相色譜分析，以質量（ng）為橫坐標，峰面積為縱坐標繪制標準曲線，進行回歸分析，結果見表1。表明在選定色譜條件下，16種TVOC在0.05～2.0μg的質量范圍內與峰面積成良好的線性，相關系數在0.9988～0.9999之間。

表1 方法的線性回歸方程

表2 方法精密度和回收率

表3 室內空氣樣品檢測結果/（mg/m3）

2.3 方法精密度和回收率

在陰性空氣樣品中進行加標實驗，本實驗選用濃度為50μg/ml的TVOC標液，向老化好的吸附管中注入1.0uL，其加入質量為50ng，按照本文的測定方法下重復測定6次，計算各組分的回收率和精密度，結果見表2。結果表明16種TVOC加標回收率較好，在90.90%~107.83%之間；且都表現出良好的精密度，相對標準偏差（RSD）在2.67%~5.73%之間。

2.4 實際樣品的測定

將活化好的Tenax-TA吸附管去掉兩端的螺帽并與采樣器相連，按照（GB 50325—2020）標準要求，以0.5L/min的流量采集某室內環境空氣20min，采樣體積約10L，共采集4次，按本方法檢測TVOC，檢測結果見表3。

3 討論

室內空氣中TVOC含有成分相對較多，當人們在含有TVOC濃度過高的環境中長期積累，對人的皮膚、黏膜會產生嚴重影響，進而對人體產生不可逆的危害，甚至是癌癥。新版（GB 50325—2020）把民用建筑工程中TVOC的檢測由原先的9種提高到16種，是希望能引起人們的重視，關注室內環境污染。本文采用Tenax-TA吸附管采樣，建立了熱解析-氣相色譜法測定室內環境中16種TVOC的方法。該方法操作快速便捷，重現性好，準確度高，并經實際樣品的檢測和驗證，是一種值得推薦的方法。