GB50325气相色谱实验201405课件

《民用建筑工程室内环境污染控制规范》

GB50325-2010（2013年版）

2014年05月

气相色谱实验讲解1《民用建筑工程室内环境污染控制规范》1.室内空气中苯、TVOC的检测——本规范附录F、附录G2.溶剂型涂料、溶剂型胶粘剂中苯系物含量检测——本规范附录C、GB18581-2009、GB18583-2008和GB24408-2009的相关内容3.聚氨酯漆中TDI、HDI，聚氨酯胶粘剂中TDI的检测——GB/T18446-2009，GB18583-2008附录D2一、术语和定义1.总挥发性有机化合物totalvolatileorganiccompounds在本规范规定的检测条件下，所测得空气中挥发性有机化合物的总量。简称TVOC。(本标准2.1.16）2.挥发性有机化合物volatileorganiccompound在本规范规定的检测条件下，所测得材料中挥发性有机化合物的总量。简称VOC。(本标准2.1.17）3.苯系物：包括苯、甲苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、乙苯、苯乙烯组成的混合物。4.异氰酸酯树脂：以含异氰酸酯（NCO)基团的芳香族、脂肪族或脂环族异氰酸酯制备的有溶剂或无溶剂的合成树脂。其中，包含了以下组分：甲苯二异氰酸酯（TDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）（GB18446-2009中3.1节）31.仪器及设备恒流采样器——采样过程中流量稳定，流量范围应包含0.5L/min，并且当流量为0.5L/min时，应能克服5kPa～10kPa的阻力，此时用皂膜流量计校准系统流量，相对偏差不应大于±5%。热解吸装置——能对吸附管进行热解吸，解吸温度、载气流速可调。气相色谱仪——配备氢火焰离子化检测器(FID)。56FID检测器相关知识：

要求：掌握FID的检测原理、结构、性能，了解TCD、ECD、FPD、NPD及适用范围。优良检测器应具备的性能指标：灵敏度高、检出限低、死体积小、响应迅速、线性范围宽和稳定性好决定FID灵敏度和稳定性的两个因素：提高离子化效率和离子收集效率提高检测器灵敏度要注意3个气体的流速：载气和氢气流速，一般N2:H2=1:1～1：1.5，通常以高纯N2（纯度不应小于99.99%）为载气，其流速一般为30mL/min，H2的最佳流速为40mL/min～60mL/min；空气流速，一般H2：air=1:10，空气流速越大，灵敏度越大，但是到一定值，对灵敏度影响不大。流速测定：可用皂膜流量计或电子流量计等。详见辅导教材P292-293：（五）检测器的种类、特点及性能指标

（六）氢火焰离子化检测器(FID)

72.色谱柱毛细管柱——长度30m～50m，内径0.53mm或0.32mm石英柱，内涂覆二甲基聚硅氧烷或其他非极性材料，可用于测苯或TVOC。填充柱——长2m、内径4mm不锈钢柱，内填充聚乙二醇6000-6201担体（5：100）固定相，可用于测苯。83.采样管的要求Tenax-TA是一种多孔高分子聚合物，化学名为2，6－二苯基对苯醚，具有良好的耐温性（极低流失性），对碳6以上的烃类具有良好的吸附性和热解吸性，被广泛应用于有机挥发物和半挥发物的吸附，在GB50325-2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》中TVOC吸附管所采用的吸附剂就是Tenax-TA。活性炭亦是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，对于非极性有机物有强的保留性，常温下适合采集蒸汽态有机物,最常用的是椰子壳活性碳。103.采样管的要求活性炭吸附管——内装100mg椰子壳活性炭吸附剂的玻璃管或内壁抛光的不锈钢管，使用前应通氮气加热活化，活化温度为300℃～350℃,活化时间不少于10min，活化至无杂质峰。Tenax-TA吸附管——内装200mg粒径为0.18mm～0.25mm(60目～80目)Tenax-TA吸附剂的的玻璃管或内壁抛光的不锈钢管，使用前应通氮气加热活化，活化温度应高于解吸温度,活化时间不少于30min，活化至无杂质峰。采样管的填充紧密程度要求——当流量为0.5L/min时，阻力应在5kPa～10kPa之间。注意点1：吸附管要验收和筛选，按标准要求使用合格的吸附管。注意点2：吸附管使用前通氮气活化。125.标准系列的配置5.1标准系列(气体外标法）分别准确抽取浓度约1mg/m3的标准气体100mL、200mL、400mL、1L、2L通过吸附管。5.2标准系列(液体外标法）抽取标准溶液1uL～5uL注入活性炭吸附管，分别制备苯含量为0.05ug、0.1ug、0.5ug、1.0ug、2.0ug的标准吸附管，同时用100mL/min的氮气通过吸附管，5min后取下并密封，作为吸附管标准系列样品。5.3制作标准曲线的注意点1)、配置标准系列尽量使用有证的标准物质，标准物质分为一级和二级，一级标准物质代号GBW，二级标准物质代号GBW(E)。2)、标准曲线范围应涵盖本规范规定的浓度限量（苯为0.09

mg/m3，TVOC为0.5mg/m3）14标准系列1的标准曲线范围相当于取样10L所对应的空气中苯浓度范围为0.01mg/m3～

0.20mg/m3。标准浓度1mg/m3=1ug/L抽取100mL200mL400mL1L2L对应的质量0.1ug0.2ug0.4ug1ug2ug换算到采样体积10L0.01ug/L0.02ug/L0.04ug/L0.10ug/L0.20ug/L标准系列2的标准曲线范围相当于取样10L所对应的空气中苯浓度范围为0.005mg/m3～

0.20mg/m3。对应的质量0.05ug0.1ug0.5ug1.0ug2.0ug换算到采样体积10L0.005ug/L0.01ug/L0.05ug/L0.10ug/L0.20ug/L156.气相色谱分析苯1）色谱条件色谱分析条件可选用以下推荐值，也可根据实验室条件选定其他最佳分析条件：填充柱温度——90℃毛细管柱温度——60℃；检测室温度——150℃；汽化室温度——150℃；2）分析步骤用热解吸直接进样的气相色谱法。将标准吸附管和样品吸附管分别置于热解吸直接进样装置中，经300℃～350℃解吸后，解吸气体直接由进样阀进入气相色谱仪进行色谱分析，以保留时间定性、峰面积定量。标准曲线的绘制以苯含量（μg）为横坐标，峰面积为纵坐标。167.气相色谱分析TVOC1）色谱条件柱操作条件：程序升温，初始温度50℃，保持10min，升温速率5℃/min，温度升至250℃，保持2min。

2）分析步骤用热解吸直接进样的气相色谱法。将标准吸附管和样品吸附管分别置于热解吸直接进样装置中，经280℃～300℃解吸后，解吸气体直接由进样阀进入气相色谱仪进行色谱分析，以保留时间定性、峰面积定量。标准曲线的绘制以各组分的含量（μg）为横坐标，峰面积为纵坐标。177.气相色谱分析TVOC3）识别峰和未识别峰识别峰——苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、对（间）二甲苯、苯乙烯、邻二甲苯、十一烷，共8个。未识别峰——以甲苯计。

4）注意点①计算TVOC含量时，除了计算识别峰的含量，未识别峰的含量也应计入。②程序升温按照标准所要求的操作。③当有其他组分干扰测定时，宜通过选择适当的气相色谱柱，或通过用更严格地选择吸附管和调节分析系统的条件，将干扰减到最低。18TVOC含量计算举例：

一根Tenax-TA管,在约35m2办公室采样后进实验室进行气相色谱分析.从色谱分析结果得知：总峰面积为15648，其中:苯的峰面积为1827，回归方程为y=3053x-26；甲苯的峰面积5933，回归方程为y=3049x-86；乙苯的峰面积2859，回归方程为y=2931x-39；间二甲苯的峰面积3001，回归方程为y=3039x-30。采样体积经换算到标准状态下为9.78L,计算这个采样管的TVOC含量。计算：X苯=(Y+26)/3053=(1827+26)/3053=0.607ugX甲苯=(Y+86)/3049=(5933+86)/3049=1.974ugX乙苯=(Y+39)/2931=(2859+39)/2931=0.989ugX间二甲苯=(Y+30)/3039=(3001+30)/3039=0.997ug

X未识别峰=(Y+86)/3049=(15648-1827-5933-2859-3001+86)/3049=0.693ugTVOC含量=（0.607+1.974+0.989+0.997+0.693）/9.78=0.54ug/L=0.54mg/m3208.室内空气中苯、TVOC的相关检测标准8.1.GB/T11737-1989《居住区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准方法气相色谱法》8.2.GB/T18883-2002《室内空气质量标准》8.3.ISO16017-1：2000《Indoor，ambientandworkplaceair-Samplingandanalysisofvolatileorganiccompoundsbysorbenttube/thermaldesorption/capillarygaschromatography–Part1：Pumpedsampling》《室内、环境和工作场所空气取样和通过吸附管、热解吸、毛细柱气相色谱法分析有机挥发性有机成分第一部分：泵吸取样》8.4.ISO16000-6:2004《Indoorair-Part6：DeterminationofvolatileorganiccompoundsinindoorandtestchamberairbyactivesamplingonTenaxTAsorbent,thermaldesorptionandgaschromatographyusingMS/FID》《室内空气第六部分TenaxTA吸附剂采样、热脱附，使用MS/FID气相测定室内和实验室空气中的挥发性有机化合物》211.顶空瓶取样称重：差值法，样品约0.2g，精确到0.1mg。

顶空瓶（10mL、20mL或60mL)

定量滤纸条：20mm×70mm

万分之一天平

微量注射器（1uL、10uL、1mL）示意图一：顶空瓶232.平衡：恒温箱40℃4h

注意点：所有样品（包括标准系列）在恒温箱中平衡温度和时间要一致。

示意图二：恒温箱中平衡243.色谱分析2）取气样进入色谱仪取0.20mL顶空气进样，记录峰面积。注意点：进样针为1mL气密性进样器，进样前后检查针是否堵住。264.计算1）从标准曲线上查得样品中苯、甲苯、二甲苯、乙苯的质量。（一般可通过色谱仪自带的数据分析软件直接算出，注意软件的可靠性要经过验证。）2）按公式计算样品中苯、甲苯+二甲苯、甲苯+二甲苯+乙苯的质量分数。275.定量分析1)标准曲线（外标）法在GB50325-2010中，室内空气苯、TVOC的测定，溶剂型涂料、溶剂型胶粘剂中苯系物的测定均采用外标法。2)内标法聚氨酯漆和胶粘剂中TDI、HDI检测采用内标法。3）归一化法28四、TDI、HDI的测定

1.GB50325中聚氨酯漆和胶粘剂中TDI、HDI检测的规定

3.3.3聚氨酯漆测定固化剂中游离二异氰酸酯（TDI、HDI)后，应按其规定的最小稀释比例计算出聚氨酯漆中游离二异氰酸酯（TDI、HDI)含量，且不应大于4g/kg。测定方法宜符合现行国家标准《色漆和清漆用漆基异氰酸酯树脂中二异氰酸酯（TDI)单体的测定》GB/T18446的有关规定。3.4.3聚氨酯胶粘剂应测定游离甲苯二异氰酸酯（TDI）的含量，按产品推荐的最小稀释量计算出聚氨酯漆中游离甲苯二异氰酸酯（TDI)含量，且不应大于4g/kg。测定方法宜符合现行国家标准《室内装饰装修材料胶粘剂中有害物质限量》GB18583-2008附录D的规定。306.GB18581-2009、GB18583-2008和GB24408-2009中苯系物测定的相关内容介绍所采用的稀释溶剂和内标物检测标准稀释溶剂内标物溶剂型木器涂料GB18581-2009乙酸乙酯正庚烷、正戊烷溶剂型胶粘剂GB18583-2008乙酸乙酯——溶剂型外墙涂料GB24408-2009乙酸乙酯正庚烷、正戊烷312.检测原理

试样用适当的溶剂（乙酸乙酯）稀释后，加入正十四烷（或蒽）作内标物。将稀释后的试样溶液注入色谱柱,使被测组分与其它组分分离,用氢火焰离子化检测器检测,采用内标法定量。取样→稀释→加内标物→气相色谱定量323.注意点（１）为了防止试样分解，必须严格控制汽化温度和柱室温度。（2）由于树脂样品会在注射口留下不挥发残留物，所以建议使用玻璃衬管，并且玻璃衬管根据需要进行清洗和更换。(3）TDI与水易反应，所以应在载气管路中使用合适的干燥载体。(4）每次分析之前，应重复注入校准溶液，直至测定的目标物的峰面积与内标物的峰面积的比值恒定，使色谱柱处于最佳状态。33五、相关材料标准GB6566-2