车内空气中10种挥发性有机物检测方案(气质联用仪)

SSL-CA20-367Excellence in Science Excellence in ScienceGCMS-379 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD.-Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cnTel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn 热脱附 -GCMS 法测定车内空气中10种挥发性有机物的含量 GCMS-379 摘要：本文利用岛津 TD-30R 热脱附进样系统，结合 GCMS-QP2020 NX 气相色谱-质谱联用仪，建立了车内 空气中10种挥发性有机物的测定方法。结果表明，在5 ng~500 ng 的质量范围内各组分标准曲线线性良好，相关系数均在0.995以上。平行6次测定峰面积RSD在5%以下；当采样量为3L时，最低检出限在1.33~73.63ng/m³之间，定量限为 4.45~245.42 ng/m³之间。该方法简便快捷，不需要使用大量有机溶剂，能够有效的监测车内空气中挥发性有机物的含量。 关键词：TD-30R热脱附仪 气相色谱-质谱联用仪 车内空气挥发性有机物 随着我国经济的快速发展以及城市的不断扩展，汽车已进入千家万户，人们使用汽车通勤、购物、旅游，在车内渡过的时间越来越长，车内环境的空气污染及其对健康的影响受到了普遍的关注。曾有学者发现，无论是城镇道路还是高速路上，汽车内的空气污染是离公路50~100m 处污染的18倍。 我国于2012年3月1日开始实施 GB/T 27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》，该标准规定了车内空气中苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等挥发性有机物和甲醛、乙醛、丙烯醛的浓度限量要求，由于该标准并非强制性标准，车内空气质量问题没有得到根本改善。2016年1月22日GB 27630-201X《乘 实验部分 1.1仪器 TD-30R热脱附仪 GCMS-QP2020 NX气相色谱-质谱联用仪 1.2分析条件 TD条件： 热脱附流量：60mL/min 脱附时间：5min 脱附温度：250℃ 阀温度：260℃ 聚焦管冷却温度：-20℃ GCMS条件： 色谱柱：SH-Rxi-624SilMS 柱温程序：40℃(10 min)_10℃ /min_290℃ (5min) 流速控制方式：恒流方式 柱流速：2.0 mL/min 进样方式：分流进样 用车内空气质量评价指南》征求意见稿已经发布，主要目的是将推荐标准修订为强制性标准，根据强制性标准的要求，对相应条款进行修改，同时对部分限值进行调整。 本文参考 HJ/T 400-2007《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》，采用岛津TD-30R热脱附进样系统，结合GCMS-QP2020 NX气相色谱-质谱联用仪，使用 Tenax TA 采样管对汽车内空气中的挥发性有机物进行富集，建立了车内空气中挥发性有机物的检测方法，该方法方法简便快捷，不需要使用大量有机溶剂，能够有效的监测车内空气中挥发性有机物的含量。 聚焦管加热温度：260℃ 聚焦管脱附时间：2 min 热脱附温度：260℃ 传输线温度：260℃ 分流比：10 离子化方式：EI 离子源温度：240℃ 色谱质谱接口温度：280℃ 检测器电压：调谐电压+0.1kV 采集模式： Scan，扫描范围40-30 amu 样品前处理 标准曲线溶液配制：将1000 ug/mL 的10种挥发性有机物混合标准溶液用甲醇配置成5、10、20、50、100、200、500 ug/mL 的标准使用液备用。 车内空气采集：利用气体采样泵、Tenax TA 采样管，以200 mL/min 的抽速，抽取空气3L后，将采样管于上述分析条件下分析。 结果与讨论 3.1标样色谱图 向 Tenax-TA管中添加一定量的10种挥发性有机物混合标准溶液，经GCMS分析，得到10种挥发性有机物的色谱图见图1，质量色谱图见图2，相关化合物信息见表1。 图110种挥发性有机物标准溶液色谱图(500 ng) 图210种挥发性有机物标准物质质量色谱图(5ng) 表110种挥发性有机物各组分信息 No. 组分名称 英文名称 CAS号 保留时间(min) 定量离子 定性离子 (m/z) (m/z) 1 苯 Benzene 71-43-2 14.376 78 77、52 3 甲苯 Toluene 108-88-3 18.267 92 65、63 2 乙酸丁酯 Butyl acetate 123-86-4 19.578 43 56、41 乙苯 Ethylbenzene 100-41-4 20.856 106 51、65 5 间/对二甲苯 m&p-Xylene 108-38-3/106-42-3 21.072 105 77、92 邻二甲苯 o-Xylene 95-47-6 21.700 106 92 ( 苯乙烯 Styrene 100-42-5 21.730 78 103 8 异丙苯 Isopropylbenzene 98-82-8 22.290 120 79、77 9 正十一烷 Undecane 1120-21-4 25.116 156 127 3.2标准曲线和检出限 在 35 mL/min 的氮气流量下， 在 Tenax TA 采样管中注入l uL上述配置好的各标准溶液，各采样管中组分质量分别为5、10、20、50、100、200、500 ng， 于上述1.2分析条件下分析。以浓度为横坐标，以物质的响应值为纵坐标，建立标准曲线，如图3所示，以三倍基线噪音作为物质的检出限， 十倍基线噪音作为物质的定量限，各物质的相关系数、检出限及定量限见表2。 甲苯 乙酸丁酯 _ 乙苯 邻二甲苯 苯乙烯 正十一烷 图310种挥发性有机物校准曲线 表210种挥发性有机物相关系数、检出限及定量限 No. 组分名称 R² 检出限(ng/m) 定量限(ng/m³) 苯 0.9990 2.43 8.11 2 甲苯 0.9993 1.33 4.45 乙酸丁酯 0.9981 6.21 20.70 4 乙苯 0.9995 4.29 14.29 5 间/对二甲苯 0.9979 4.39 14.65 6 邻二甲苯 0.9982 5.97 19.89 7 苯乙烯 0.9955 5.49 18.31 8 异丙苯 0.9977 4.70 15.68 9 正十一烷 0.9994 73.63 245.42 3.3重复性实验 在 35 mL/min 的氮气流量下，注入1uL标准溶液(浓度：50 ug/mL) 于 Tenax TA 采样管中，平行处理6根采样管，进样分析后，得到峰面积重复性结果见表3。 表310种挥发性有机物重复性结果 No. 化合物名称 1 2 4 5 6 RSD( 1 苯 1109565 1157583 1102162 1181097 1140702 1096884 3.00 2 甲苯 886726 929669 901155 972324 956799 916275 3.53 3 乙酸丁酯 1322219 1375821 1318671 1420097 1397474 1351414 3.00 4 乙苯 611686 639140 616784 666854 654732 626816 3.41 5 间/对二甲苯 602129 631152 604707 654618 644387 615048 3.45 6 邻二甲苯 745364 781574 752703 813735 806874 769946 3.58 7 苯乙烯 627146 654950 633648 680945 669529 638749 3.28 8 异丙苯 490964 515326 492918 535931 526182 506058 3.52 9 正十一烷 35614 37696 36320 39887 39736 38024 4.59 3.4车内空气样品测试 采用 Tenax TA 采样管采集了两份车内空气样品(采样流速 100 mL/min， 采样体积3L)，使用上述方法分别进行检测，样品色谱图见图4，测试结果见表4 图4车内空气样品的色谱图 表4车内空气样品测试结果 No. 化合物名称 测定结果 (ug/m) 样品1 样品2 1 苯 N.D. N.D. 2 甲苯 22.26 4.59 3 乙酸丁酯 3.42 N.D. 4 乙苯 12.36 9.42 5 间/对二甲苯 9.49 14.65 6 邻二甲苯 4.02 8.52 7 苯乙烯 28.20 N.D. 8 异丙苯 N.D. N.D. 9 正十一烷 N.D. N.D. 注： N.D.表示未检出 结论 本方法利用岛津 TD-30R热脱附进样系统，结合 GCMS-QP2020 NX气相色谱-质谱联用仪，采用 Tenax TA 采样管对车内空气中包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯等苯系物在内的10种挥发性有机物进行富集，建立了车内空气中这10种挥发性有机物测定方法。结果表明，在5 ng~500 ng的质量范围内各组分准曲线线性良好，相关系数均在0.995以上。平行6次测定峰面积 RSD在5%以下；当采样量为3L时，最低检出限最1.33~73.63ng/m³之间，定量限为4.45~245.42 ng/m³之间。该方法简便快捷，不需要使用大量有机溶剂，能够有效的监测车内空气中挥发性有机物的含量。 岛津应用云 本方法利用岛津TD-30R热脱附进样系统，结合GCMS-QP2020 NX气相色谱-质谱联用仪，采用Tenax TA采样管对车内空气中包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯等苯系物在内的10种挥发性有机物进行富集，建立了车内空气中这10种挥发性有机物测定方法。结果表明，在5 ng~500 ng的质量范围内各组分标准曲线线性良好，相关系数均在0.995以上。平行6次测定峰面积RSD在5 %以下；当采样量为3 L时，最低检出限在1.33~73.63 ng/m3之间，定量限为4.45~245.42 ng/m3之间。该方法简便快捷，不需要使用大量有机溶剂，能够有效的监测车内空气中挥发性有机物的含量。