水中VOCs在线监测检测原理:VOCs进入汽化室后被即载气带入色谱柱,柱内含有液体或固体固定相,由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同,每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。
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由于载气的流动,使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸附,在载气中浓度大的组分先流出色谱柱,当组分流出色谱柱后,立即进入检测器。
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检测器能够将样品组分转变为电信号,电信号的大小与被测组分的量或浓度成正比,电信号被放大记录形成
气相色谱图。
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大多数空气中的挥发性有机物(VOCs)都是对人体有毒有害的物质,并能引起光化学污染和臭味等问题,因此高效灵敏的VOCs分析检测方法越来越重要。本文对当前主要国家、地区及组织相关水中VOCs在线监测方法进行了一次盘点,供大家参考。
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国外空气中挥发性有机物的仪器方法主要为
气相色谱法和
气相色谱-质谱法。采样方式主要为容器捕集法、固体吸附剂采样法两大类。吸附剂又分为活性炭、担体(也称载体)和热脱附管等类。
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1、美国环境保护署(EPA)方法
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美国环境保护署(EPA)针对环境空气中挥发性有机物汇编了标准方法体系《环境空气中有毒有机物分析方法》(第二版,1999年)。
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其中:
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TO-1方法采用Tenax吸附剂采样,GC/MS分析挥发性有机物,主要针对沸点在80~200℃的挥发性有机物;
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TO-2方法采用碳分子筛吸附剂采样,GC/MS分析挥发性有机物,主要针对碳分子数较少,沸点在-15~120℃的非极性、非活性挥发性有机物。
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TO-14A采用罐采样,
气相色谱法(或质谱法)测定环境空气中挥发性有机物,主要针对常见的42种挥发性有机物,该方法前处理采用渗透膜除水,除水时会损失部分极性化合物,同时对罐的惰性处理要求不高。
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TO-15采用罐采样,
气相色谱-质谱法测定环境空气中挥发性有机物,其目标化合物比较多,有97种,此方法降低了水溶性VOCss的损失。可分析大多数挥发性有机物。
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TO-17采用吸附热解析测定环境空气中挥发性有机物。
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美国材料与测试协会(ASTM)方法D5466(空气中挥发性有机物的测定,罐采样方法)于2007年进行了修订,使用范围是环境空气、室内空气和工作场所。
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方法中样品的除水方式有两种:半渗透膜吸附、冷阱吸附后升温解吸。方法明确规定,如果使用半渗透膜除水,水溶性或者极性化合物损失很大,只能分析表1中的化合物。如果用冷阱除水,则可分析表2中化合物,检出限在0.10ppbv~1.01ppbv之间。
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2、标准化组织(ISO)方法
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标准化组织关于环境空气中挥发性有机物分析测定有:ISO16017溶吸附管/热解吸/
气相色谱仪法测定室内空气、环境空气和工作场所空气中挥发性有机物、ISO16200-2001溶剂解吸/毛细管
气相色谱仪法测定工作场所空气中挥发性有机物,目前还没有罐采样的标准方法。
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3中国台湾地区方法
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中国台湾于1998年开始实施NIEAA715.13B方法(空气中挥发性有机化合物检测方法-不锈钢采样筒/
气相色谱-质谱法),其与TO15方法比较接近。方法中将Nafion渗透膜作为可选配件,提醒其对极性化合物的可能影响,目标化合物有61种见表3,检出限在0.09ppbv-0.31ppbv之间。
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4国内相关分析方法研究
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我国对环境空气中挥发性有机物监测分析方法以吸附剂采样,溶剂洗脱、
气相色谱分析为主,大都以单个组分分析,检出限较高。