家具板材中挥发性有机物检测方案(气质联用仪)

SSL-CA14-561Excellence in Science Excellence in ScienceGCMSMS-123 上海市徐汇区宜州路180号华鑫天地二期C801栋 咨询电话：021-34193996http：//www.shimadzu.com.cn Off-Flavor 异味分析系统测定家具板材中挥发性有机物 GCMSMS-123 摘要：本文利用岛津 GCMS-TQ8040三重四极杆气质联用仪和 AOC-6000多功能自动进样器结合 Off-flavor 异味分析数据库建立了150种挥发性有机物的定性半定量方法，并用该方法对家具板材中的挥发性有机物进行测定。该方法操作简便，分析速度快，适合家具板材中挥发性有机物的快速筛查。 关键词： Off-Flavor 家具板材挥发性有机物 随着人们生活水平的提高，人们对室内环境的要求也越来越高，但居民的室内环境中，空气质量却在不断下降，其中家具板材中的有害物质成为导致空气质量下降的关键因素，家具板材中有害物质的排放已经引起了有关部门的重视，并且制定了相应的法律法规进行监督和整治，例如 HJ 571-2010《环境标志技术要求人造板及其制品》明确规定产品总挥发性有机化合物(TVOC)，不得超过 0.5 mg/mh(72h)， 但是一些法规在制定有害物质排放标准的时候仍存在一定的局限性，例 实验部分 1.1仪器与试剂 仪器： GCMS-TQ8040 AOC-6000 多功能自动进样器 试剂：正构烷烃混合标准品 对溴氟苯、1，2-二氯苯-d4、芯-d10混合标准品 1.2分析条件 SPME参数： SPME纤维： SPMEFIB-P-100/10，PDMS 老化温度：270℃ 老化时间(萃取前)：15 min 平衡温度：80℃ 平衡时间：5 min 萃取时间：20 min 进样口温度：250℃ 解吸时间：2 min 老化时间(萃取后)：5 min 如GB18584-2001《室内装饰装修材料家具板材中有害物质限量》中，只限定了甲醛的释放量，而忽视了家具板材中苯等或者其他有害物质的释放量。 因此建立一种快速有效的检测家具板材中挥发性有机物的方法，至关重要。本文利用异味分析系统，无需复杂设置，无需挥发性有机物标准品，即可轻松创建150种挥发性有机物的定性半定量方法，快速的筛查家具板材中的挥发性有机物。 GC-MS/MS 参数： 色谱柱： InertCap Pure-Wax，30 m x 0.25 mm x0.25 um 柱温程序：50℃(5 min)_10℃ /min_250℃(10 min) 载气压力：83.5kPa 进样方式：分流进样 分流比：5：1 离子源温度：200℃ 接口温度：250℃ 检测器电压：调谐电压 +0.3 kv 采集方式： SCAN/MRM 1.3样品的制备 称取适量家具板材样品，置于顶空瓶中密封，采用 AOC-6000 固相微萃取 (SPME)装置按照1.2方法进行在线样品前处理，用 GCMS-TQ8040 进行在线检测。 结果讨论 2.1异味分析方法建立流程 采用异味分析方法包中的 TQ_MS Wax AART 方法采集 C9~C30正构烷烃标品，用于调整挥发性有机物的保留时间。正构烷烃标品色谱图见图1。使用TQ_MS_Wax_Correct_MRM 方法测定4-溴氟苯、1，2-二氯苯-d4、芯-d10等3个校正内标，校正内标标品色谱图见图2。 图1正构烷烃(C9-C30)色谱图 图2校正内标标品色谱图 利用以上所得数据及Off-flavor 异味分析数据库自动创建150种挥发性有机物的定性半定量方法。Off-flavor 异味分析数据库创建方法界面和方法创建完成界面见图3、图4。 GCMSMS-123 图3 Off-flavor异味分析数据库方法创建界面 图4 Off-flavor异味分析数据库方法创建完成界面 2.2异味样品筛查结果 采用创建的150种挥发性有机物分析方法对3种类型家具板材样品进行检测，得到各样品测试结果如表1-6所示。 2.2.11#家具板材样品测试结果 1#家具板材样品外层是纸皮，中间是木质夹板和木块，根据不同的材质进行取样，并将样品切碎，称取适量样品，置于顶空瓶中压盖，按照1.2方法进行处理并测试，得到不同材质样品的测试结果： 图51#家具板材样品不同材质样品图 图6组纸皮样品色谱图 表1纸皮样品挥发性有机物筛查结果(浓度单位： pg/mg) No. 英文名称 中文名称 CAS 号 估算浓度 阈值 气味特征 1 sec-Butyl acetate 乙酸仲丁酯 105-46-4 1.2 100 Sweet， Chemical 2 alpha-Pinene 2-蒎烯 80-56-8 0.3 10 Solvent 3 Toluene 甲苯 108-88-3 0.1 2000 Paint 4 n-Butyl acetate 乙酸丁酯 123-86-4 0.9 1000 Pear 5 Hexanal 正己醛 66-25-1 2.3 1 Fat， Tallow， Grass 6 Ethylbenzene 乙基苯 100-41-4 0.3 100 Gasoline 7 p-Xylene 对二甲苯 106-42-3 0.9 1000 Geranium 8 m-Xylene 间二甲苯 108-38-3 0.9 2000 Plastic 9 o-Xylene 邻二甲苯 95-47-6 0.9 2000 Geranium 10 1-Methoxy-2-propyl acetate 丙二醇甲醚醋酸酯 108-65-6 2.5 100 Sweet， Ester 11 Butyl cellosolve 乙二醇单丁醚 111-76-2 17.4 100 Sweet， Ester 12 1，2，4，5-Tetramethylbenzene 1，2，4，5-四甲苯 95-93-2 0.4 10 Sweet， Rancid 13 Acetic acid 乙酸 64-19-7 32.3 1000 Sour 14 2-Ethyl-1-hexanol 2-乙基己醇 104-76-7 1.1 1000 Green， Rose 15 n-Decanal 癸醛 112-31-2 0.6 1 Soap， Tallow， Orange peel 16 Benzaldehyde 苯甲醛 100-52-7 0.1 1000 Almond， Burnt sugar 17 Propionic acid 丙酸 79-09-4 2.3 1000 Rancid， Pungent， Soy 18 alpha-Terpineol α-松油醇 98-55-5 0.6 100 Mint， Anise， Oil 19 Verbenone 马鞭草烯醇 1196-01-6 0.2 100 Mint， Anise， Oil， Solvent 20 Borneol 2-茨醇 507-70-0 0.2 1 Earth， Musty 21 Naphthalene 萘 91-20-3 0.6 10 Tar 22 Caproic acid 己酸 142-62-1 0.6 100 Sweat 23 Dibutylhydroxytoluene 抗氧剂264 128-37-0 0.1 10 Phenol 24 Phenol 苯酚 108-95-2 0.1 1000 Phenol 25 Vanillin 香兰素 121-33-5 0.3 1 Vanilla 图7木质夹板样品色谱图 表2木质夹板样品挥发性有机物筛查结果(浓度单位： pg/mg) No. 英文名称 中文名称 CAS号 估算浓度 阈值 气味特征 sec-Butyl acetate 乙酸仲丁酯 105-46-4 0.9 100 Sweet， Chemical 2 Toluene 甲苯 108-88-3 0.2 2000 Paint Hexanal 正己醛 66-25-1 3.5 1 Fat， Tallow， Grass beta-Pinene beta-蒎烯 127-91-3 0.1 100 Pine， Resin， Turpentine 5 Ethylbenzene 乙基苯 100-41-4 0.3 100 Gasoline 6 p-Xylene 对二甲苯 106-42-3 0.7 1000 Geranium 7 m-Xylene 间二甲苯 108-38-3 0.7 2000 Plastic 8 o-Xylene 邻二甲苯 95 -47-6 0.6 2000 Geranium 9 Limonene 双戊烯 138-86-3 25.6 1000 Mint， Citrus 10 1-Methoxy-2-propyl acetate 丙二醇甲醚醋酸酯 108-65-6 3.1 100 Sweet， Ester 11 n-Hexyl acetate 乙酸己酯 142-92-7 0.3 100 Fruit， Herb 12 Butyl cellosolve 乙二醇单丁醚 111-76-2 6.3 100 Sweet， Ester 13 1，2，4，5-Tetramethylbenzene 1，2，4，5-四甲苯 95-93-2 0.6 10 Sweet， Rancid 14 Acetic acid 乙酸 64-19-7 32.0 1000 Sour 15 2-Ethyl-1-hexanol 2-乙基己醇 104-76-7 1.6 1000 Green， Rose 16 n-Decanal 癸醛 112-31-2 0.8 1 Soap， Tallow， Orange peel 17 Camphor 2-酮 76-22-2 3.1 100 Camphor 18 Benzaldehyde 苯甲醛 100-52-7 0.5 1000 Almond， Burnt sugar 19 Propionic acid 丙酸 79-09-4 2.9 1000 Rancid， Pungent， Soy 20 1-Octanol 正辛醇 111-87-5 0.3 100 Metal，Burnt， Chemical 21 2-Methylisoborneol 2-甲基异冰片 2371-42-8 1.8 0.1 Earth， Musty 22 Verbenol 马鞭烯醇 473-67-6 14.4 10 Sweet， Mint 23 alpha-Terpineol α-松油醇 98-55-5 11.6 100 Mint， Anise， Oil 24 Borneol 2-茨醇 507-70-0 5.4 1 Earth， Musty 25 Verbenone 马鞭草烯醇 1196-01-6 10.5 100 Mint， Anise， Oil， Solvent 26 Naphthalene 萘 91-20-3 0.8 10 27 Caproic acid 己酸 142-62-1 0.8 100 Sweat 28 1-Undecanol 十一醇 112-42-5 0.3 10 Mandarin 29 Dibutylhydroxytoluene 抗氧剂264 128-37-0 0.1 10 Phenol (x10，000，000) 图8木块样品色谱图 表33木块样品挥发性有机物筛查结果(浓度单位： pg/mg) No. 英文名称 中文名称 CAS号 估算浓度 阈值 气味特征 1 sec-Butyl acetate 乙酸仲丁酯 105-46-4 0.5 100 Sweet， Chemical 2 alpha-Pinene 2-蒎希 80-56-8 14.4 10 Solvent 3 Toluene 甲苯 108-88-3 4.5 2000 Paint 4 Hexanal 正己醛 66-25-1 5.1 1 Fat， Tallow， Grass 5 Ethylbenzene 乙基苯 100-41-4 0.2 100 Gasoline 6 p-Xylene 对二甲苯 106-42-3 0.5 1000 Geranium 7 m-Xylene 间二甲苯 108-38-3 0.5 2000 Plastic 8 o-Xylene 邻二甲苯 95-47-6 0.5 2000 Geranium 9 Limonene 双戊烯 138-86-3 4.3 1000 Mint， Citrus 10 1-Methoxy-2-propyl acetate 丙二醇甲醚醋酸酯 108-65-6 2.7 100 Sweet， Ester 11 n-Hexyl acetate 乙酸己酯 142-92-7 0.4 100 Fruit， Herb 12 Octanal 正辛醛 124-13-0 2.8 100 Green， Fat， Soap， Lemon 13 Butyl cellosolve 乙二醇单丁醚 111-76-2 2.8 100 Sweet， Ester 14 1，2，4，5-Tetramethylbenzene 1，2，4，5-四甲苯 95-93-2 1.0 10 Sweet， Rancid 15 Acetic acid 乙酸 64-19-7 35.9 1000 Sour 16 2-Ethyl-1-hexanol 2-乙基己醇 104-76-7 2.3 1000 Green， Rose 17 n-Decanal 癸醛 112-31-2 1.1 1 Soap， Tallow， Orange peel 18 Camphor 2-酮 76-22-2 0.8 100 Camphor 19 Benzaldehyde 苯甲醛 100-52-7 1.0 1000 Almond， Burnt sugar 20 1-Octanol 正辛醇 111-87-5 0.3 100 Metal， Burnt， Chemical 21 2-Methylisoborneol 2-甲基异冰片 2371-42-8 1.2 0.1 Earth， Musty 22 Verbenol 马鞭烯醇 473-67-6 4.1 10 Sweet， Mint 23 alpha-Terpineol α-松油醇 98-55-5 10.4 100 Mint， Anise，Oil 24 Verbenone 马鞭草烯醇 1196-01-6 2.1 100 Mint， Anise， Oil， Solvent 25 Borneol 2-茨醇 507-70-0 4.6 1 Earth， Musty 26 Naphthalene 萘 91-20-3 0.9 10 Tar 27 Caproic acid 己酸 142-62-1 100 Sweat 2.2.22#家具板材样品测试结果 2#家具板材样品外层是压合板，中间是纸芯，根据不同的材质进行取样，并将样品切碎，称取适量样品，置于顶空瓶中压盖，按照1.2方法进行处理并测试，得到不同材质样品的测试结果： 图92#家具板材样品不同材质样品图 图10压合板样品色谱图 表4压合板样品挥发性有机物筛查结果(浓度单位： pg/mg) No. 英文名称 中文名称 CAS号 估算浓度 阈值 气味特征 Ethyl acetate 乙酸乙酯 141-78-6 1.7 1000 Pineapple 2 sec-Butyl acetate 乙酸仲丁酯 105-46-4 32.5 100 Sweet， Chemical 3 alpha-Pinene 2-蒎烯 80-56-8 8.1 10 Solvent 4 Toluene 甲苯 108-88-3 2.5 2000 Paint 5 n-Butyl acetate 乙酸丁酯 123-86-4 21.4 1000 Pear 6 Hexanal 正己醛 66-25-1 2.0 Fat， Tallow， Grass / Ethylbenzene 乙基苯 100-41-4 1.1 100 Gasoline 8 p-Xylene 对二甲苯 106-42-3 6.0 1000 Geranium 9 m-Xylene 间二甲苯 108-38-3 6.2 2000 Plastic 10 o-Xylene 邻二甲苯 95-47-6 15.3 2000 Geranium 11 Limonene 双戊烯 138-86-3 0.4 1000 Mint， Citrus 12 2-Ethoxyethyl acetate 乙二醇乙醚醋酸酯 111-15-9 0.2 100 Sweet， Ester 13 alpha-Methylstyrene 2-苯基-1-丙烯 98-83-9 0.1 10 Gasoline， Balsamic 14 1，2，4，5-Tetramethylbenzene 1，2，4，5-四甲苯 95-93-2 39.4 10 Sweet， Rancid 15 Acetic acid 乙酸 64-19-7 24.8 1000 Sour 16 2-Ethyl-1-hexanol 2-乙基己醇 104-76-7 1000 Green， Rose 17 n-Decanal 癸醛 112-31-2 1 Soap， Tallow， Orange peel 18 Propionic acid 丙酸 79-09-4 4.8 1000 Rancid， Pungent， Soy 19 Butyric acid 丁酸 107-92-6 0.4 1000 Rancid， Cheese， Sweat 20 Verbenol 马鞭烯醇 473-67-6 6.4 10 Sweet， Mint 21 alpha-Terpineol α-松油醇 98-55-5 0.4 100 Mint，Anise， Oil 22 Naphthalene 萘 91-20-3 17.1 10 Tar 23 2-Methylnaphthalene 2-甲基萘 91-57-6 8.4 Sweet， Rancid 24 Benzyl alcohol 苯甲醇 100-51-6 0.1 100 Sweet， Flower 25 1-Methylnaphthalene 1-甲基萘 90-12-0 4.3 100 Sweet， Rancid 26 Dibutylhydroxytoluene 抗氧剂264 128-37-0 14.0 10 Phenol 27 Phenol 苯酚 108-95-2 0.1 1000 Phenol 28 Benzophenone 二苯甲酮 119-61-9 0.1 10 Almond， Burnt sugar 29 Vanillin 香兰素 121-33-5 0.3 Vanilla 图11纸芯样品色谱图 表55纸芯样品挥发性有机物筛查结果(浓度单位： pg/mg) No. 英文名称 中文名称 CAS 号 估算浓度 阈值 气味特征 sec-Butyl acetate 乙酸仲丁酯 105-46-4 55.4 100 Sweet， Chemical 2 alpha-Pinene 2-蒎烯 80-56-8 6.1 10 Solvent 3 Toluene 甲苯 108-88-3 1.9 2000 Paint 4 n-Butyl acetate 乙酸丁酯 123-86-4 29.1 1000 Pear 5 Hexanal 正己醛 66-25-1 5.3 1 Fat， Tallow， Grass 6 Ethylbenzene 乙基苯 100-41-4 2.0 100 Gasoline 7 p-Xylene 对二甲苯 106-42-3 12.3 1000 Geranium 8 m-Xylene 间二甲苯 108-38-3 12.5 2000 Plastic o-Xylene 邻二甲苯 95-47-6 33.6 2000 Geranium 10 Limonene 双戊烯 138-86-3 1000 Mint， Citrus 11 2-Ethoxyethyl acetate 乙二醇乙醚醋酸酯 111-15-9 100 Sweet， Ester 12 1，2，4，5-Tetramethylbenzene 1，2，4，5-四甲苯 95-93-2 64.1 10 Sweet， Rancid 13 Acetic acid 乙酸 64-19-7 42.5 1000 Sour 14 2-Ethyl-1-hexanol 2-乙基己醇 104-76-7 3.5 1000 Green， Rose 15 n-Decanal 癸醛 112-31-2 1.3 1 Soap， Tallow， Orange peel 16 Butyric acid 丁酸 107-92-6 2.6 1000 Rancid， Cheese， Sweat 17 Phenylacetaldehyde 苯乙醛 122-78-1 0.1 10 Sweet， Honey， Hawthorne 18 Acetophenone 苯乙酮 98-86-2 0.2 1000 Flower， Musty， Almond 19 Verbenol 马鞭烯醇 473-67-6 11.0 10 Sweet， Mint 20 alpha-Terpineol α-松油醇 98-55-5 1.0 100 Mint， Anise， Oil 21 trans，trans-2，4-Nonadienal (E，E)-2，4-壬二烯醛 5910-87-2 0.5 10 Green， Fat， Wax 22 Naphthalene 萘 91-20-3 53.5 10 Tar 23 2-Methylnaphthalene 2-甲基萘 91-57-6 23.5 1 Sweet， Rancid 24 1-Undecanol 十一醇 112-42-5 0.9 10 Mandarin 25 Benzyl alcohol 苯甲醇 100-51-6 0.1 100 Sweet. Flower 26 1-Methylnaphthalene 1-甲基萘 90-12-0 100 Sweet，Rancid 27 Dibutylhydroxytoluene 抗氧剂264 128-37-0 10 Phenol 28 Phenol 苯酚 108-95-2 0.1 1000 Phenol 29 Benzophenone 二苯甲酮 119-61-9 1.7 10 Almond， Burnt sugar 2.3.33#家具板材样品测试结果 3#家具板材样品是复合板，抽取中间样品并切碎，称取适量样品，置于顶空瓶中压盖，按照1.2方法进行处理并测试，得到样品的测试结果： 复合板 图123#家具板材样品图 (x10，000，000) 图13复合板样品色谱图 表6复合合样品挥发性有机物筛查结果(浓度单位： pg/mg) No. 英文名称 中文名称 CAS 号 估算浓度 阈值 气味特征 Ethyl acetate 乙酸乙酯 141-78-6 1.3 1000 Pineapple 2 sec-Butyl acetate 乙酸仲丁酯 105-46-4 3.1 100 Sweet， Chemical 3 alpha-Pinene 2-蒎烯 80-56-8 1.1 10 Solvent 4 Toluene 甲苯 108-88-3 4.9 2000 Paint 5 n-Butyl acetate 乙酸丁酯 123-86-4 36.4 1000 Pear 6 Hexanal 正己醛 66-25-1 1.8 1 Fat， Tallow， Grass 7 Ethylbenzene 乙基苯 100-41-4 0.5 100 Gasoline 8 Mesityl oxide 4-甲基-3戊烯-2-酮 141-79-7 0.1 10 Sweet， Chemical 9 p-Xylene 对二甲苯 106-42-3 1.6 1000 Geranium 10 m-Xylene 间二甲苯 108-38-3 1.7 2000 Plastic 11 o-Xylene 邻二甲苯 95-47-6 1.8 2000 Geranium 12 1-Methoxy-2-propyl acetate 丙二醇甲醚醋酸酯 108-65-6 4.7 100 Sweet， Ester 13 1，2，4，5-Tetramethylbenzene 1，2，4，5-四甲苯 95-93-2 10.1 10 Sweet， Rancid 14 Acetic acid 乙酸 64-19-7 29.9 1000 Sour 15 2-Ethyl-1-hexanol 2-乙基己醇 104-76-7 1.3 1000 Green， Rose 16 n-Decanal 癸醛 112-31-2 0.6 Soap， Tallow， Orange peel 17 Benzaldehyde 苯甲醛 100-52-7 2.0 1000 Almond， Burnt sugar 18 Acetophenone 苯乙酮 98-86-2 0.1 1000 Flower， Musty， Almond 19 Verbenol 马鞭烯醇 473-67-6 1.6 10 Sweet， Mint 20 alpha-Terpineol α-松油醇 98-55-5 12.4 100 Mint， Anise， Oil 21 Naphthalene 萘 91-20-3 1.3 10 Tar 22 2-Methylnaphthalene 2-甲基萘 91-57-6 1.0 Sweet，Rancid 23 1-Methylnaphthalene 1-甲基萘 90-12-0 0.6 100 Sweet， Rancid 24 Dibutylhydroxytoluene 抗氧剂 264 128-37-0 5.2 10 Phenol 25 Benzophenone 二苯甲酮 119-61-9 0.1 10 Almond， Burnt sugar 结论 本文使用岛津 GCMS-TQ8040 三重四极杆气质联用仪结合 Off-flavor 异味分析数据库对家具板材中的挥发性有机物进行测定。通过采集正构烷烃和校正内标数据，利用 Off-flavor 异味分析数据库自动创建150种挥发性有机物的检测方法，无需挥发性有机物标准品，即可对家具板材中挥发性有机物进行定性半定量。结果表明，岛津 GCMS-TQ8040 和 Off-flavor 异味分析数据库操作简便，可用于家具板材中性发性有机物的快速筛查。 岛津全球应用技术开发支持中心 本文使用岛津GCMS-TQ8040 三重四极杆气质联用仪结合Off-flavor 异味分析数据库对家具板材中的挥发性有机物进行测定。通过采集正构烷烃和校正内标数据，利用Off-flavor异味分析数据库自动创建150 种挥发性有机物的检测方法，无需挥发性有机物标准品，无需复杂设置，即可对家具板材中挥发性有机物进行定性半定量。