利用氢气为载气对室内环境空气中总挥发性有机物（TVOC） 进行采样分析

随着物质生活水平提高，人们的环保意识也在不断增强。由于人们大部分时间都是在室内度过的，所以对室内空气质量的关注日益增多。我国相继制定并实施了一系列标准，例如GB50325-2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》 1、GB50325-2010(2013年)《民用建筑工程室内环境污染控制规范》、GB/T18883-2002《室内空气质量标准》 等，用以加强室内环境污染控制。

氦气作为一种稀缺的自然资源，不仅日益昂贵而且难以获取。有限的资源造成在某些地区只能限额供应，选用其它替代性气体作为载气的应用随之被重视。氮气作为载气，虽然耗费少且来源稳定，但其分析通量低且无法运用于质谱检测器（灵敏度低，干扰大）。而同为载气，氢气获取方便，通过使用水和电，氢气很容易在现场或按需生成。其气体特性卓越，线速度是氦气的两倍，气体粘度是氦气的二分之一。氢气作为载气的约束来自其本身的安全性，但即使如此，氢气作为气相色谱分析的载气也越来越普遍。

为保证使用氢气的安全性，Markes International 公司的Multi-Gas -xr 系列热脱附仪内部载气流路均使用色谱质量的不锈钢管和不锈钢接口，结合专为使用氢气作载气设计的减压阀，用于限制不同压力下的流量，确保任何时间进入热脱附内的氢气总流量永远不会超过750 mL/min（有关更多信息，请详见氢气安全手册）。热脱附系统在每一次运行方法时，软件也会对整个热脱附系统进行强制检漏，以确保样品在分析过程中的操作安全。

本研究证明， 采用玛珂思公司的Multi-Gas 热脱附仪，分别以氮气、氢气作为载气对国标GB50325 中所有性能指标（包括线性、检出限、精密度和重复性）进行验证，氢气为载气与氮气的性能指标一致，均可轻松满足国标中的要求。此外，本研究还发现使用氢气没有任何明显的不良影响- 灵敏度没有显著降低，也没有分析物氢化的迹象- 甚至TVOC 标准品中的各种化合物均未出现此迹象。

本研究还显示，改用氢气作为载气后，每小时可额外处理两个样品，从而显著提高效率（图3）。这是一项重大改进。这意味着在每台支持氢气的TD100-xr 上，每24 小时可额外处理至少48个付费样品。根据价格，每周可以增加超过6万元人民币的额外收入，或者每个系统每年可以增加超过244 万元人民币的收入，其中还未将任何额外的载气成本节约包含在内。