环境空气中挥发性有机物检测方案(气质联用仪)

SSL-CA19-064 Excellence in ScienceGCMS-314 岛津企业管理(中国)有限公司分析中心Shimadzu(China)CO.，LTD. Analytical Applications Centerhttp：//www.shimadzu.com.cn上海市徐汇区宜州路180号B2栋咨询电话：021-34193996Hotline： 021-34193996 TD-GCMSS法测定环境空气中挥发性有机物含量 GCMS-314 摘要：本文建立了热脱附+气相色谱-质谱联用仪测定环境空气中35种种发性有机物含量的分析方法。结果表明：在5~100 ng的浓度范围内，各有机化合物的线性相关系数r均在0.999以上，线性关系良好。取35种挥发性有机物(浓度5ng)标准溶液重复进样6次，各组分峰面积的相对标准偏差(RSD%)均在10%以下(1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷 RSD 为15.5%)，精密度良好。实际样品在浓度 25 ng的加标水平下，35种化合物的加标回收率在75~110%之间。本方法参照标准 HJ 644-2013，操作简单方便，可为环境空气中有机化合物的测定提供参考。 关键词：热脱附气相色谱-质谱联用仪环境空气挥发性有机物 随着生活水平的提高，人们对环境污染越来越重视，特别是与人们息息相关的大气污染。为了扼制环境继续恶化，早在2013年国务院就推出了大气十条加大大气污染防治工作。 控制尤为重要。 岛津2017年推出了最新款热脱附仪TD-30系列，可以用于大气中有机挥发物的脱附和富集进样。TD-30系列产品可以实现重叠进样、条形码读取、样品再回收、内标添加等功能，提高分析效率，极大的方便客户。 大气污染的一个重要来源就是有机挥发物，包括卤代烃、苯系物、烃类等化合物。有机挥发物对人的中枢神经系统可以造成不可逆的损害，甚至有致癌和致畸的影响。对动植物，对空气能见度、对气候都有不可估量的负面作用。所以准确的检测手段和有效的 本文参考 HJ 644-2013《环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱仪》进行实验，实现环境空气中35 种VOCs 的定量检测。 I实验部分 1.1仪器 热脱附：TD-30R 气相色谱-质谱联用仪： GCMS-QP2020 1.2分析条件 热脱附参数 加热炉温度：300℃ 平衡温度：8 min阀温：300℃传输线温度：300℃冷肼冷却温度：-20℃接口温度：300℃冷肼加热温度：300℃ 气相质谱参数 色谱柱： Rtx-624Sil MS ， (60 m×0.32 mm×1.8um) 柱温程序：40℃(1 min)_11℃/min_200℃ (10 min) 载气控制方式：恒线速度(27.9cm/sec) 接口温度：260℃ 进样方式：分流进样(分流比为5：1) 检测器电压：调谐电压 离子源温度：200℃ 采集方式： FASST 1.3样品前处理 使用采样泵抽取环境空气2L至Tenax TA 采样管中，抽样速度为100 mL/min。 |结果与讨论 2.1标准品图谱 采用10 pL进样针吸取35种挥发性有机物混合标准溶液(100 ng) 1 uL直接注入 Tenax TA 采样管中，根据1.2中分析条件上机分析，得到35种挥发性有机物色谱图见图1，相关化合物信息见表1，部分质量色谱图如图2所示。 (x10，000，000 图1 35种VOCs标准品色谱图(100ng) 表135种VOCs 化合物信息 No. 名称 保留时间 CAS 号 定量离子(m/z) 定性离子(m/z) (min) 1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷 6.36 76-13-1 151.00 101.00-103.00 2 1，1-二氯乙烯 6.485 75-35-4 61.00 96.00-63.00 3 氯丙烯 6.91 107-05-1 41.00 39.00-76.00 4 二氯甲烷 7.08 75-09-2 49.00 84.00-86.00 5 1，1-二氯乙烷 7.85 75-34-3 63.00 65.00-83.00 6 顺式-1，2-二氯乙烯 8.485 156-59-2 61.00 96.00-98.00 7 三氯甲烷 8.785 67-66-3 83.00 85.00-47.00 8 1，1，1-三氯乙烷 9.02 71-55-6 97.00 99.00-61.00 9 四氯化碳 9.17 56-23-5 117.00 119.00-121.00 10 苯 9.43 71-43-2 78.00 77.00-50.00 11 1，2-二氯乙烷 9.505 107-06-2 62.00 64.00-49.00 12 三氯乙烯 10.105 79-01-6 130.00 132.00-95.00 13 1，2-二氯丙烷 10.445 78-87-5 63.00 62.00-41.00 14 顺式-1，3-二氯丙烯 11.22 542-75-6 75.00 39.00-77.00 15 甲苯 11.6 108-88-3 91.00 92.00-65.00 16 反式-1，3-二氯丙烯 11.88 542-75-6 75.00 39.00-77.00 17 1，1，2-三氯乙烷 12.135 79-00-5 97.00 83.00-61.00 18 四氯乙烯 12.25 127-18-4 166.00 164.00-131.00 19 1，2-二溴乙烷 12.875 106-93-4 107.00 109.00-108.00 20 氯苯 13.42 108-90-7 112.00 77.00-114.00 21 乙苯 13.46 100-41-4 91.00 106 22 间&对-二甲苯 13.617 108-38-3 106.00 91.00-105.00 106-42-3 23 邻二甲苯 14.15 95-47-6 91.00 106.00-105.00 24 苯乙烯 14.21 100-42-5 104.00 103.00-78.00 25 1，1，2，2-四氯乙烷 15.09 79-34-5 83.00 85.00-95.00 26 4-乙基甲苯 15.315 622-96-8 105.00 120.00-91.00 27 1，3，5-三甲基苯 15.39 108-67-8 105.00 120.00-119.00 28 1，2，4-三甲基苯 15.945 95-63-6 105.00 120.00-119.00 29 1，3-二氯苯 16.495 541-73-1 146.00 148.00-111.00 30 1，4-二氯苯 16.635 106-46-7 146.00 148.00-111.00 31 苄基苯 16.84 100-44-7 91.00 126.00-65.00 32 1，2-二氯苯 17.27 95-50-1 146.00 148.00-111.00 33 1，2，4-三氯苯 20.39 120-82-1 180.00 182.00-184.00 34 六氯丁二烯 20.575 87-68-3 225.00 227.00-223.00 三氯乙烯 反式-1，3-二氯丙烯 氯苯 图2部分 VOCs 标准品 (25ng) 质量色谱图 2.2标准曲线与检出限 配制5个不同浓度的标准品溶液，制作校准曲线，含量分别为5、10、25、50和100 ng。 以目标组分含量为横坐标，目标组分峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，见图3。线性相关系数和检出限见表2。 图3部分 VOCs 化合物校准曲线 表235 种 VOCs 线性相关系数和检出限(ng) No. 化合物名称 相关系数r 检出限 No. 化合物名称 相关系数r 检出限 1 1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷 0.9992 0.051 18 四氯乙烯 0.9999 0.005 2 1，1-二氯乙烯 0.9994 0.019 19 1，2-二溴乙烷 0.9999 0.008 3 氯丙烯 0.9992 0.013 20 氯苯 0.9999 0.004 4 二氯甲烷 0.9998 0.021 21 乙苯 0.9999 0.004 5 1，1-二氯乙烷 0.9998 0.003 22 间&对-二甲 0.9998 0.003 苯 6 顺式-1，2-二氯乙烯 0.9999 0.008 23 邻二甲苯 0.9999 0.003 7 三氯甲烷 0.9999 0.010 24 苯乙烯 0.9999 0.004 8 1，1，1-三氯乙烷 0.9997 0.026 25 1，1，2，2-四氯乙 0.9999 0.012 烷 9 四氯化碳 0.9999 0.022 26 4-乙基甲苯 0.9999 0.004 10 苯 0.9999 0.003 27 1，3，5-三甲基苯 0.9999 0.004 11 1，2-二氯乙烷 0.9999 0.101 28 1，2，4-三甲基苯 0.9999 0.009 12 三氯乙烯 0.9999 0.005 29 1，3-二氯苯 0.9999 0.003 13 1，2-二氯丙烷 0.9999 0.018 30 1，4-二氯苯 0.9998 0.007 14 顺式-1，3-二氯丙烯 0.9998 0.004 31 苄基苯 0.9994 0.011 15 甲苯 0.9999 0.005 32 1，2-二氯苯 0.9998 0.003 16 反式-1，3-二氯丙烯 0.9999 0.015 33 1，2，4-三氯苯 0.9992 0.007 17 1，1，2-三氯乙烷 0.9999 0.012 34 六氯丁二烯 0.9996 0.019 2.3.重复性结果 取浓度为 5 ng 的35种 VOCs标准样品，重复进样6次，各组分浓度及 RSD%见表3。 表3重复性实验结果 (n=6) No. 峰面积 化合物名称 RSD% 1 2 3 4 5 6 1 1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷 33613 33079 39339 37190 29932 45920 15.51 2 1，1-二氯乙烯 160243 156642 161761 149140 143111 165126 5.35 3 氯丙烯 320534 312216 324348 320786 285970 286924 5.68 4 二氯甲烷 159000 157936 162999 152093 142292 159380 4.77 5 1，1-二氯乙烷 314274 325158 333194 320305 286766 323036 5.08 6 顺式-1，2-二氯乙烯 252580 263059 267121 258948 233859 259661 4.62 7 三氯甲烷 190482 198497 202467 195315 175138 198537 5.07 8 1，1，1-三氯乙烷 177903 179490 187803 178516 167071 184494 3.96 9 四氯化碳 114652 113781 117255 111662 102257 118192 5.09 10 苯 740456 715144 729884 757701 701755 737197 2.70 11 1，2-二氯乙烷 198918 206073 207512 200542 189024 211256 3.91 12 三氯乙烯 166170 172984 174083 168426 180916 176107 3.07 13 1，2-二氯丙烷 214753 224823 229412 222038 209128 220377 3.29 14 顺式-1，3-二氯丙烯 285068 295576 301396 292428 270965 279873 3.87 15 甲苯 809135 836714 844430 863004 801226 835258 2.75 16 反式-1，3-二氯丙烯 251727 258879 264473 256469 230826 241780 4.94 17 1，1，2-三氯乙烷 185216 194699 197614 192696 180430 189104 3.35 18 四氯乙烯 157092 163161 165489 160134 153845 161494 2.63 19 1，2-二溴乙烷 168066 176296 179064 173408 163251 172245 3.31 20 氯苯 543356 567184 570473 553359 530186 549503 2.72 21 乙苯 903238 934421 944553 926951 882899 918251 2.44 22 间&对-二甲苯 771248 798088 799045 782388 749169 770129 2.44 23 邻二甲苯 747050 775614 792819 756198 725567 742731 3.19 24 苯乙烯 706404 727557 733013 704561 680033 660521 3.95 25 1，1，2，2-四氯乙烷 256811 268507 267062 271788 207869 247600 9.46 26 4-乙基甲苯 943916 976888 975583 949707 903752 929898 2.95 27 1，3，5-三甲基苯 761696 796505 786367 765913 742530 753799 2.63 28 1，2，4-三甲基苯 797860 2.4.样品测试结果及回收率 抽取环境空气2L至Tenax TA管中做为样品，并另抽取同样体积的空气，添加混标，做为加标样品，加标浓度为25ng， 平行处理3份，样品测定结果以及加标回收率结果见表4。 表4样品测试结果及加标示((25ng))回收率 32 1，2-二氯苯 0.298 24.678 26.031 25.198 100.02 33 1，2，4-三氯苯 0.431 23.925 25.958 24.142 96.98 34 六氯丁二烯 0.502 23.287 25.166 24.433 95.17 注： N.D为未检出 |结论 采用岛津公司热脱附(TD-30R)和气相色谱质谱联用仪 (GCMS-QP2020)分析环境空气中的挥发性有机物，在5~100 ng浓度范围内，相关系数r均在0.999以上，取浓度为 5 ng 的 35种VOCs标准品连续进样6次，各组分峰面积的相对标准偏差(RSD%) 均在10%在以下(1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷 RSD 为15.5%)，在浓度为25 ng 的加标水平下，各组分的加标回收率分别在75~110%，此方法参考 HJ 644-2013，操作简单方便，可以为环境空气中有机物的测定提供一定参考。 Building B2， No.180 Yizhou Road， Shanghai 本文建立了热脱附+气相色谱-质谱联用仪测定环境空气中35种挥发性有机物含量的分析方法。结果表明：在5~100 ng的浓度范围内，各有机化合物的线性相关系数r均在0.999以上，线性关系良好。取35种挥发性有机物（浓度5 ng）标准溶液重复进样6次，各组分峰面积的相对标准偏差（RSD%）均在10%以下（1,1,2-三氯-1,2,2-三氟乙烷RSD为15.5%），精密度良好。实际样品在浓度25 ng的加标水平下，35种化合物的加标回收率在75~110%之间。本方法参照标准HJ 644-2013，操作简单方便，可为环境空气中有机化合物的测定提供参考。