揮發(fā)性有機物是指沸點小于260℃的有特殊氣味、有毒的或易燃易爆的有機物（VOC）。是重要的污染物之一，主要存在于建筑材料、地毯、家具、粘合劑、油漆、清洗劑等中，部分揮發(fā)性有機物已被列為致癌物，如氯乙烯、苯、多環(huán)芳烴等。在縱火現場，也能發(fā)現上述殘留有機物。因此建立空氣中揮發(fā)性有機物的分析方法是非常必要。分析總揮發(fā)性有機物（TVOC）時，一般利用Tenax GC或 Tenax TA采樣，采用熱解吸進樣技術，即將吸附有待測物質的采樣管置于熱解吸裝置中，該裝置與氣相色譜直接相連，當熱解吸裝置加熱升溫時，揮發(fā)性有機物從吸附劑中釋放出來，隨載氣進入氣相色譜儀進行分離分析。zui初的熱解吸儀大多是一個獨立的高溫解吸爐，將吸附管置于其內，與100ml 注射器相連進行解吸，取1ml 平衡后的氣體，手動注入氣相色譜進行分析。近年來，隨著分析儀器的快速發(fā)展及對分析準確性要求的不斷提高，直接進樣熱解吸儀紛紛得到應用。而采用二次熱解吸技術則將分析結果提升到了更高的水平。所謂二次熱解吸技術就是在一次熱解吸的基礎上，將*次加熱而釋放的有機物再進行第二次低溫吸附濃縮，即冷捕集，再第二次瞬間加熱進入氣相色譜。由于二次解吸裝置具有體積小、低溫濃縮、升溫迅速的優(yōu)點，降低了系統(tǒng)誤差，單位濃度的升高則大大提高了分析的靈敏度。
1．實驗部分
1.1 主要儀器與試劑
氣相色譜儀: Agilent 6890N 型,配FID 檢測器,化學工作站,美國安捷倫公司; 二次快速熱解吸儀: TJ-100型, 北京捷思達儀分析儀器研發(fā)中心;
Tenax吸附管: 北京勞動保護研究所;
大氣采樣器: QC-1型,北京勞動保護研究所;
電子皂膜流量計: GL-102B型, 北京捷思達儀分析儀器研發(fā)中心;
氣體標樣: 含5種苯系物,其中:苯（1.02ppm）, 甲苯（1.1ppm）,鄰二甲苯（1.2ppm）,間二甲苯（0.9ppm） 對二甲苯（1.0ppm）,氮氣（平衡氣）。北京兆格氣體科技有限公司。
1.2 色譜條件
色譜柱: SE-30 石英毛細管柱（ 32mX0.32mm ）;載氣:氮氣;柱流速:1.9mL/min,
恒壓; 進樣口溫度：250℃;柱溫:初溫50℃,保持1 min,以5℃/ min升溫至250℃,
保持10min;檢測器溫度:250℃;分流比:10:1。
1.3 熱解吸條件
一次解吸溫度:250℃;一次解吸時間:3min;二次解吸溫度:250℃;二次解吸時間:0.50 min;二次進樣時間:0.2min;二階老化溫度：200℃;二階老化時間：20min;傳輸線溫度：100℃。
1.4 采樣及分析
Tenax吸附管在使用前應通氮氣加熱活化,活化時間不小于30min,活化至無雜
質峰。將Tenax吸附管帶到采樣現場，與空氣采樣器入口垂直連接，調節(jié)流量使之
在0.1-0.4L/min,用電子皂膜流量計校準采樣系統(tǒng)流量,采集約1-5L的空氣,記錄采樣
時間、采樣流量、溫度和大氣壓。在采集室內空氣樣本的同時，采集室外空氣為空白樣品。采樣后，取下吸附管，密封吸附管的兩端，作好標記。將采樣后的吸附管置于熱解吸儀上，在1.3所示的熱解吸條件下進行熱解吸,通過自動程序控制，解吸氣體zui終由進樣閥快速進入氣相色譜儀,進行色譜分析，以保留時間定性，峰面積定量。
2 結果討論
2.1 標準氣體色譜圖
本實驗所采用的標氣含5個組分（苯系物），其含量分別為：1.苯（1.02ppm）, 2.甲苯（1.1ppm）,3.鄰二甲苯（1.2ppm）,4.間二甲苯（0.9ppm）,4.對二甲苯（1.0ppm）,5.氮氣（平衡氣）。用注射器取100mL標氣,注入Tenax吸附管中,置于熱解吸儀上進行解吸,按照1.2和1.3中的氣相色譜條件及熱解吸條件，得到標準譜圖如下圖所示，其組分分別為：苯、甲苯、對（間）二甲苯、鄰二甲苯，其對應的保留時間分別為8.228、10.103、12.418、13.378min。
2.2 精密度實驗
依2.1步驟,取100 ml標準樣品加入吸附管中，重復測定5次,測定其中7種組分的峰面積,7種組分的峰面積測定結果的相對標準偏差RSD≤4.9%,表明本法具有較好的精密度，可滿足定量分析的要求。
2.3 標準曲線
用注射器分別抽取標樣5ml、50ml、100ml、150ml、200ml、300ml，各注入到已活化好的不同的Tenax吸附管中，制備標準系列。分別將吸附管置于熱解吸儀上按1.3條件進行解吸，按1.2的色譜條件進行分析。以色譜峰面積為縱坐標，各組分濃度為橫坐標，分別繪制標準曲線，得到線性回歸方程以及檢出限（以3倍儀器噪聲計算）,結果列于下表1。由下表可知，在濃度范圍0.5ppb-5ppm（約0.01μg～10μg/6升）內，7種組分的線性相關系數均不0.9957,線性良好。
表1 TVOC各組分線形回歸方程
組分 回歸方程 r 線性范圍μg挖
苯 Y=5296.1X+150.6 0.9999 0.01～10.25
甲苯 Y=4653.3X+763.1 0.9987 0.01～10.07
乙苯 Y=2274.9X+48.5 0.9997 0.01～10.23
對（間）二甲苯 Y=3465.4X+69.8 0.9997 0.01～10.31
苯乙烯 Y=1348.9X+107.3 0.9997 0.01～11.03
鄰二甲苯 Y=2359.3X+108.5 0.9997 0.01～10.78
2.4 準確度試驗
利用本方法對國家標準物質研究中心制備的揮發(fā)性有機物標準氣體進行分析。將測定值與標準示值進行比對,各組分的測定結果的相對誤差均不大于6.6%,說明該法測定結果準確可靠。
表2 準確度實驗結果
組分 標準值/μg 測定值/μg 相對誤差/%挖
苯 0.10 0.097 4.0
甲苯 0.10 0.102 2.0
對（間）二甲苯 0.19 0.180 6.1
鄰二甲苯 0.10 0.097 3.0
2.5 樣品分析
用本方法對5份實際空氣樣品進行了測定，測定結果列于表3。其中各樣品中8種組分的含量相加便得到總揮發(fā)性有機物的含量，對于未識別峰，可按甲苯計算。由表3可知，5份空氣樣品中前3份均符合Ⅱ類民用建筑工程室內環(huán)境國家標準（0.6mg/m3）的要求,第4、5份則超標。
表3 空氣樣品分析結果
樣品 8種組分及未識別 標準狀態(tài)下的 總揮發(fā)性有機化合
編號 組分的總含量/% 采樣體積/L 物含量/mg/m3
1 1.58 5 0.31 達標
2 1.37 4.8 0.28 達標
3 2.09 4.3 0.48 達標
4 3.13 4.8 0.65 超標
5 3.43 5 0.68 超標
2.6 應用Tenax吸附管的注意事項
因為不同廠家生產的吸附劑，其吸附、解吸、空白、壽命等性能均存在明顯差異。所以，應用于繪制標準曲線的標準吸附管和采樣吸附管必須采用同一生產廠家的同一規(guī)格的產品。此外，重復使用的吸附管應有足夠長的活化時間和活化溫度。為保證測試的低空白值，活化后的吸附管應抽檢其熱解吸空白值。若空白值過高，則應適當延長活化時間。采集樣品后的吸附管兩端密封后，應儲存在密封的容器內，并應盡快分析。
3 結論
采用熱解吸直接二次進樣氣相色譜法分析室內空氣中的總揮發(fā)性有機物，使樣品經過從吸附—解吸—再吸附—再解吸這一看似復雜的過程，在密封的環(huán)境下，樣品得到了進一步的濃縮并快速解吸進入色譜，因而具有較高的靈敏度、準確度和精密度。上這一技術已得到了廣泛的應用，而國產TJ-100型二次熱解析儀完滿足室內空氣中的總揮發(fā)性有機物檢測的要求，同時也適應了新的國家標準的要求，并具有良好的性價比。（色譜儀器網）
