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氣相色譜法測定環(huán)境空氣總烴

[2012/3/10]

　　本標準適用于空氣中總烴的測定。本方法用注射器采集空氣樣品，以帶氫火焰離子化檢測器的氣相色譜儀直接進行測定。樣品經(jīng)過空柱或玻璃珠阻尼柱導(dǎo)入檢測器，測定總烴含量。

　　1適用范圍

　　1.1本標準適用于空氣中總烴的測定。

　　1.2本方法用注射器采集空氣樣品，以帶氫火焰離子化檢測器的氣相色譜儀直接進行測定。樣品經(jīng)過空柱或玻璃微珠阻尼柱導(dǎo)入檢測器，測定總烴含量。

　　1.3方法檢測范圍：

　　所用的儀器不同，方法的測定范圍不同？偀N測定下限為0.14mg/m3。

　　以氮氣為載氣測定空氣中總烴含量時，總烴峰中包括氧組分，因樣品中氧對響應(yīng)值有效應(yīng)，在此，采用除烴凈化空氣求出空白值，從總烴峰中扣除氧組分值。

　　2定義

　　總烴：氫火焰檢測器所測的碳氫化合物(Cl～C8)為總烴，以甲烷計。

　　3試劑和材料

　　3.1載氣和輔助氣體

　　3.1.1氮氣：99.9%的純氮。用裝有5A分子篩凈化管凈化。

　　3.1.2氫氣：99.9%。用裝有硅膠和活性炭凈化管凈化。

　　3.1.3空氣：由高壓鋼瓶或用無油空氣壓縮機供氣，用裝有硅膠和活性炭凈化管凈化。

　　3.1.4凈化空氣：經(jīng)除烴的凈化空氣裝置處理(詳見附錄A)。

　　3.2制備色譜柱使用的試劑和材料

　　3.2.1制備色譜柱和填充物參考4.3條的有關(guān)內(nèi)容。

　　3.2.2色譜標準物：以氮氣為底氣7.1mg/m3(10ppm)左有的甲烷標準氣體。

　　4儀器

　　4.1儀器：配有氫火焰離子化檢測器的氣相色譜儀。

　　4.1.1儀器主要部件：帶有氫火焰離子化檢測器，附帶柱加熱爐，溫度調(diào)節(jié)器，注入口加熱器，檢測器加熱器及相應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)器，放大器等。

　　4.1.2控制載氣的壓力表、流量計和輔助氣體的指示流量計。

　　4.2進樣器：儀器自帶不銹鋼進樣口或六通閥，1ml定量管。

　　4.2.1注射器：1ml、5ml、50ml、100ml注射器若干個。

　　4.3色譜柱：

　　4.3.1色譜柱類型：空柱；蛱畛渲4.3.2色譜柱數(shù)量：2～3根。4.3.3色譜柱的特征：4.3.3.1材料：不銹鋼。4.3.3.2長度：1～2m。4.3.3.3內(nèi)徑：φ5mm。4.3.3.4形狀：螺旋形。4.3.4填充物：

　　4.3.4.1裝硅烷化玻璃微珠或不裝任何填料(空柱子)。

　　4.3.4.2粒度：60～80目。

　　4.3.5填充方法：

　　不銹鋼柱的一端用玻璃棉塞住，接真空泵;柱的另一端通過軟管接漏斗，將擔體慢慢通過漏斗裝入色譜柱內(nèi)。在裝擔體的同時，開啟真空泵抽氣，并輕輕敲擊色譜柱使擔體在色譜柱內(nèi)填充緊密均勻，填充完畢后用玻璃棉塞住。為防止玻璃棉及擔體抽入真空泵，在真空泵和色譜住之間聯(lián)結(jié)一毛細管和緩沖瓶。

　　4.3.6色譜柱的老化：

　　將填好的色譜柱一端接到儀器進樣口上，另一端不接檢測器，用低流速(約10ml/min)的載氣通入，柱溫升至100℃老化約24h，然后將色譜栓接入色譜系統(tǒng)，待基線走平直為止。

　　4.4檢測器：氫火焰離子化檢測器。

　　4.5記錄儀：量程5～10mV。

　　5樣品

　　5.1樣品性質(zhì)

　　5.1.1樣品名稱：環(huán)境空氣樣品。

　　5.1.2樣品狀況：氣體。

　　5.2采樣和貯存方法

　　用100ml注射器在人的呼吸帶高度抽取待測空氣樣品，反復(fù)置換三次后，抽取100ml樣品用橡皮帽封住針頭送往實驗室待測;樣品當天分析完畢。

　　6操作步驟

　　6.1調(diào)整儀器

　　6.1.1汽化室：70～100℃。

　　6.1.2柱溫：70℃。

　　6.1.3載氣流速氫氣及空氣的流速根據(jù)儀器的具體情況選擇。

　　6.1.4檢測器溫度：150℃。

　　6.1.5記錄儀：

　　6.1.5.1衰減：根據(jù)樣品含被測組分濃度調(diào)節(jié)記錄儀衰減。

　　6.1.5.2紙速：5mm/min。

　　6.2校準

　　6.2.1外標法

　　6.2.1.1校準次數(shù)：根據(jù)儀器的穩(wěn)定性，一般在一批樣品中，可在開始、中間和最后各校準一次。

　　6.2.1.2標準樣品的制備：以標準甲烷氣，在儀器的線性范圍內(nèi)用注射器以氮氣為底氣配制一系列濃度的標準氣體。

　　6.2.2標準樣品的使用條件

　　6.2.2.1標準樣品進樣體積與試樣進樣體積相同，標準樣品的響應(yīng)值應(yīng)接近試樣的響應(yīng)值。6.2.2.2使用的標準樣品：要求只出單一峰，沒有其他干擾物質(zhì)。

　　6.3試驗

　　6.3.1進樣

　　6.3.1.1進樣方式：采用注射器或六通閥進樣。

　　6.3.1.2進樣量：1ml。

　　6.3.1.3操作：用注射器抽取待測樣品，反復(fù)置換三次后，準確抽取1ml，迅速注入色譜系統(tǒng)。

　　6.4色譜圖的考察

　　6.4.1標準色譜圖見下圖。

　　6.5定量分析

　　6.5.1色譜峰的測量

　　以峰的起點和終點的聯(lián)線作為峰底，從峰高極大值對時間軸作垂線，對應(yīng)的時間即為保留時間，此線從峰頂至峰底間的線段即為峰高。

　　6.5.2計算

　　總烴按下式計算：

　　式中：C總——氣樣中總烴濃度(以甲烷計)，mg/m3;

　　E——甲烷標準氣濃度，mg/m3，即ppm×16/22.4，16/22.4為換算因子;

　　H1——樣品中總烴峰高(包括氧的響應(yīng))，cm;

　　Ha——除烴凈化空氣峰高，cm;

　　Hs——甲烷標準氣體經(jīng)總烴柱的蜂高，cm。

　　7結(jié)果的表示

　　7.1定性結(jié)果根據(jù)甲烷標氣在柱上的保留時間，確定被測試樣的總烴。

　　7.2定量結(jié)果

　　根據(jù)計算公式計算出樣品中總烴的含量，結(jié)果以三位有效數(shù)字表示。

　　8精密度和準確度

　　5個實驗室分析含1.42mg/m3及3.55mg/m3的統(tǒng)一甲烷標準樣品。

　　8.1精密度

　　8.1.1重復(fù)性

　　重復(fù)性相對標準偏差分別為3.28%及2.23%。

　　8.1.2再現(xiàn)性

　　再現(xiàn)性相對標準偏差分別為3.64%及2.26%。

　　8.2準確度

　　相對誤差分別為+3.48%及-3.8%，環(huán)境空氣樣品加標回收率為96.3%±14.6%。

　　9儀器測定下限

　　色譜儀在開機基線穩(wěn)定的情況下，以測試樣品時基線噪聲2倍作為儀器的測定下限。本方法要求儀器的敏感度不低于10-10g/s。

　　附錄A除烴凈化空氣裝置

　　(補充件)

　　A1凈化空氣使用的試劑和材科

　　A1.1試劑

　　A1.1.1鈀催化劑，AR。A1.1.2硅膠，AR。

　　A1.1.3堿石棉，AR。

　　A1.1.45A分子篩，AR。

　　A1.2材料

　　高溫管式爐或自制加熱器，空壓機或空氣鋼瓶，流量計，穩(wěn)流閥，長2m、內(nèi)徑4mm不銹鋼管一根。連接參考圖A1所示。

　　A2操作步驟

　　A2.1除烴催化管的制備

　　U型管為內(nèi)徑4mm的不銹鋼管，內(nèi)裝10g催化劑，床層高約7～8cm，在U型管前接1m長、內(nèi)徑4mm的不銹鋼預(yù)熱管。

　　A2.2除烴空氣的檢驗

　　除烴凈化空氣裝置退入室內(nèi)空氣或空氣鋼瓶，爐溫升至450～500℃，溫度恒定2h后，取除烴凈化空氣至GDX-502柱色譜測定無峰，即認為除烴完全。

　　注：1)鈀-6201催化劑取一定量氯化鈀(PdCl2)，在酸性條件下用去離子水將其溶解，溶液用量要能浸沒10g60～80目620l擔體為宜。放置2h，在輕輕攬拌下將其蒸干，然后裝入U型管內(nèi)，置于加熱爐中，在100℃通入空氣烘干30min。再升溫至500℃灼燒4h，然后將溫度降至400℃，用氮氣置換10min后，再通入氫氣還原9h。再用氮氣置換10min。即得到黑褐色鈀-620l催化劑。