梁 冰
河南省建筑科學(xué)研究院有限公司(450052)
GB50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)污染控制規(guī)范》附錄G:室內(nèi)空氣中總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)的測(cè)定有以下要求:
1)毛細(xì)柱長(zhǎng) 30~50 m,內(nèi)徑0.32 mm 或 0.53 mm石英柱,內(nèi)涂覆二甲基聚硅氧烷,膜厚1~5 μm。
2)柱操作條件為程序升溫50~250℃,初始溫度為50℃,保持10 min,升溫速率5℃/min,至 250℃,保持 2 min。
3)標(biāo)準(zhǔn)品:苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、對(duì)(間)二甲苯、苯乙烯、鄰二甲苯、十一烷的標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)準(zhǔn)氣體。
4)對(duì)未識(shí)別峰,可以甲苯計(jì)。
在以上條件下,目前大多數(shù)室內(nèi)空氣污染檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室選用“長(zhǎng)50 m、內(nèi)徑0.32 mm、內(nèi)涂覆二甲基聚硅氧烷、膜厚2 μm”的毛細(xì)柱檢測(cè)TVOC。由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、蘭州物理化學(xué)研究所生產(chǎn)的以及進(jìn)口的TVOC毛細(xì)柱大多都是這個(gè)規(guī)格。按照這樣的色譜柱條件,以及上述的程序升溫條件,苯峰的保留時(shí)間大致在10 min左右,十一烷的保留時(shí)間大致在30 min左右。檢測(cè)一個(gè)TVOC樣品,至少需要52 min,加上樣品管的解析時(shí)間5 min,則需要57 min;再加上色譜儀柱箱溫度由250℃降到50℃穩(wěn)定下來的時(shí)間(15~30 min),完成一個(gè)TVOC樣品的檢測(cè)最少也需要1.5 h。嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)效率,同時(shí)也是某些實(shí)驗(yàn)室偷工減料、甚至不惜出具假數(shù)據(jù)的主要原因。
為了提高TVOC樣品檢測(cè)效率,在不違背GB50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)污染控制規(guī)范》附錄G主旨要求的前提下,筆者探索了一種快速測(cè)定TVOC的方法。
1)毛細(xì)柱長(zhǎng)40 m,內(nèi)徑0.25 mm,內(nèi)涂覆二甲基聚硅氧烷,膜厚0.25 μm。
2)柱操作條件為程序升溫50~250℃,初始溫度為50℃,保持2 min,升溫速率10℃/min,至 250℃,保持 2 min。
3)標(biāo)準(zhǔn)品:苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、對(duì)(間)二甲苯、苯乙烯、鄰二甲苯、十一烷的標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)準(zhǔn)氣體。
4)對(duì)未識(shí)別峰,可以甲苯計(jì)。
在此條件下,苯的保留時(shí)間為5 min左右,十一烷的保留時(shí)間為14 min左右,整個(gè)TVOC檢測(cè)時(shí)間縮短28 min,提高檢測(cè)效率30%。
以下為在此條件下、在不同的氣相色譜儀上、由不同的操作人員所作的兩張TVOC標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖,如圖1所示。
色譜儀:7890F
分流比:15:1
進(jìn)樣量:0.1 mg/mL的TVOC標(biāo)樣,進(jìn)樣量1 ul
圖1 TVOC標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
從以上兩張色譜圖上可以看出:當(dāng)苯的出峰時(shí)間在5 min左右、十一烷的出峰時(shí)間在14 min左右時(shí),鄰二甲苯和苯乙烯得到了很好的分離;當(dāng)苯的出峰時(shí)間在3 min左右、十一烷的出峰時(shí)間在10 min左右時(shí),鄰二甲苯和苯乙烯的分離度降低。因此,只要適當(dāng)調(diào)節(jié)色譜條件,利用本實(shí)驗(yàn)提供的色譜柱和升溫速率完全可以滿足檢測(cè)工作需要,同時(shí),大大提高工作效率。
2012年6月,鄭州市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站組織鄭州市十一家室內(nèi)環(huán)境實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行能力驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)就采取了這種方法。其具體方案如下:
1)能力驗(yàn)證目的
檢驗(yàn)鄭州市范圍內(nèi)從事室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)的人員檢測(cè)苯和TVOC的能力。
2)適用范圍
適用于鄭州市范圍內(nèi)從事室內(nèi)環(huán)境檢測(cè)的人員檢測(cè)苯系物中各組分含量。
3)檢驗(yàn)依據(jù)
GB 50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》。
4)參加人員
參加人員須經(jīng)氣相色譜理論培訓(xùn),并能熟練掌握色譜分析的基本理論和常見氣相色譜儀操作技術(shù),熟悉常見色譜工作站的使用。
5)儀器及設(shè)備
①氣相色譜儀:帶氫火焰離子化檢測(cè)器,具備分流/不分流進(jìn)樣口(本次考核所提供的氣相色譜儀為北分2100型)。
②毛細(xì)管柱:長(zhǎng)40 m,內(nèi)徑0.25 mm柔性石英柱,內(nèi)涂覆二甲基硅氧烷,膜厚1 μm。
③注射器:10 μL、1 μL(各單位自備)。
6)試劑和材料
①苯系物標(biāo)準(zhǔn)溶液(各單位自備)
苯系物標(biāo)準(zhǔn)溶液至少應(yīng)當(dāng)含有以下組分:苯、甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、乙苯。
②苯系物盲樣(由考核單位提供,以甲醇做溶劑)。
7)檢驗(yàn)程序
①色譜分析條件(考核前已由考核單位調(diào)試好)
進(jìn)樣口:50℃;
柱溫箱:程序升溫50~130℃,初始溫度為 50℃,保持2 min,升溫速率為10℃/min,130℃保持1 min;
分流比:1:1~10:1;
檢測(cè)器溫度:150℃。
②繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線
各單位考生現(xiàn)場(chǎng)用自帶的苯系物標(biāo)準(zhǔn)溶液采用液體直接進(jìn)樣法制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
要求:五個(gè)濃度點(diǎn)每個(gè)濃度點(diǎn)進(jìn)三針,每個(gè)濃度點(diǎn)三針間的重復(fù)性誤差不大于5%;標(biāo)準(zhǔn)曲線過零點(diǎn),相關(guān)性不小于99.9%。
③盲樣測(cè)試
各單位考生利用自己做出的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)考核單位提供的盲樣進(jìn)行測(cè)試,給出苯系物盲樣中苯、甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、乙苯的濃度,其不確定度應(yīng)符合要求。
④色譜工作站
本次考核所用色譜工作站軟件為“北分2002”。由考核單位提供。
此次能力驗(yàn)證活動(dòng)結(jié)果:95%的參加人員的考核結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的要求,這進(jìn)一步證明利用本實(shí)驗(yàn)提供的色譜柱和升溫速率完全可以滿足檢測(cè)工作需要,同時(shí),大大提高了工作效率。
[1]GB50325-2010,版民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范[S].