一種用于民用建筑工程室內(nèi)空氣中TVOC檢測的快速測定方法

梁 冰

河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450052）

GB50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)污染控制規(guī)范》附錄G：室內(nèi)空氣中總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）的測定有以下要求：

1）毛細(xì)柱長 30～50 m,內(nèi)徑0.32 mm 或 0.53 mm石英柱，內(nèi)涂覆二甲基聚硅氧烷，膜厚1～5 μm。

2）柱操作條件為程序升溫50～250℃，初始溫度為50℃,保持10 min，升溫速率5℃/min，至 250℃，保持 2 min。

3）標(biāo)準(zhǔn)品：苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、對(duì)（間）二甲苯、苯乙烯、鄰二甲苯、十一烷的標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)準(zhǔn)氣體。

4）對(duì)未識(shí)別峰，可以甲苯計(jì)。

在以上條件下，目前大多數(shù)室內(nèi)空氣污染檢測實(shí)驗(yàn)室選用“長50 m、內(nèi)徑0.32 mm、內(nèi)涂覆二甲基聚硅氧烷、膜厚2 μm”的毛細(xì)柱檢測TVOC。由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所、蘭州物理化學(xué)研究所生產(chǎn)的以及進(jìn)口的TVOC毛細(xì)柱大多都是這個(gè)規(guī)格。按照這樣的色譜柱條件，以及上述的程序升溫條件，苯峰的保留時(shí)間大致在10 min左右，十一烷的保留時(shí)間大致在30 min左右。檢測一個(gè)TVOC樣品，至少需要52 min，加上樣品管的解析時(shí)間5 min，則需要57 min；再加上色譜儀柱箱溫度由250℃降到50℃穩(wěn)定下來的時(shí)間（15～30 min），完成一個(gè)TVOC樣品的檢測最少也需要1.5 h。嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)室的檢測效率，同時(shí)也是某些實(shí)驗(yàn)室偷工減料、甚至不惜出具假數(shù)據(jù)的主要原因。

為了提高TVOC樣品檢測效率，在不違背GB50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)污染控制規(guī)范》附錄G主旨要求的前提下，筆者探索了一種快速測定TVOC的方法。

1）毛細(xì)柱長40 m，內(nèi)徑0.25 mm，內(nèi)涂覆二甲基聚硅氧烷，膜厚0.25 μm。

2）柱操作條件為程序升溫50～250℃，初始溫度為50℃，保持2 min，升溫速率10℃/min，至 250℃，保持 2 min。

3）標(biāo)準(zhǔn)品：苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、對(duì)（間）二甲苯、苯乙烯、鄰二甲苯、十一烷的標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)準(zhǔn)氣體。

4）對(duì)未識(shí)別峰，可以甲苯計(jì)。

在此條件下，苯的保留時(shí)間為5 min左右，十一烷的保留時(shí)間為14 min左右，整個(gè)TVOC檢測時(shí)間縮短28 min，提高檢測效率30%。

以下為在此條件下、在不同的氣相色譜儀上、由不同的操作人員所作的兩張TVOC標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖，如圖1所示。

色譜儀：7890F

分流比：15：1

進(jìn)樣量：0.1 mg/mL的TVOC標(biāo)樣，進(jìn)樣量1 ul

圖1 TVOC標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖

從以上兩張色譜圖上可以看出：當(dāng)苯的出峰時(shí)間在5 min左右、十一烷的出峰時(shí)間在14 min左右時(shí)，鄰二甲苯和苯乙烯得到了很好的分離；當(dāng)苯的出峰時(shí)間在3 min左右、十一烷的出峰時(shí)間在10 min左右時(shí),鄰二甲苯和苯乙烯的分離度降低。因此,只要適當(dāng)調(diào)節(jié)色譜條件，利用本實(shí)驗(yàn)提供的色譜柱和升溫速率完全可以滿足檢測工作需要,同時(shí)，大大提高工作效率。

2012年6月，鄭州市建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站組織鄭州市十一家室內(nèi)環(huán)境實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行能力驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)就采取了這種方法。其具體方案如下：

1）能力驗(yàn)證目的

檢驗(yàn)鄭州市范圍內(nèi)從事室內(nèi)環(huán)境檢測的人員檢測苯和TVOC的能力。

2）適用范圍

適用于鄭州市范圍內(nèi)從事室內(nèi)環(huán)境檢測的人員檢測苯系物中各組分含量。

3）檢驗(yàn)依據(jù)

GB 50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》。

4）參加人員

參加人員須經(jīng)氣相色譜理論培訓(xùn)，并能熟練掌握色譜分析的基本理論和常見氣相色譜儀操作技術(shù)，熟悉常見色譜工作站的使用。

5）儀器及設(shè)備

①氣相色譜儀：帶氫火焰離子化檢測器，具備分流/不分流進(jìn)樣口（本次考核所提供的氣相色譜儀為北分2100型）。

②毛細(xì)管柱：長40 m,內(nèi)徑0.25 mm柔性石英柱，內(nèi)涂覆二甲基硅氧烷，膜厚1 μm。

③注射器：10 μL、1 μL（各單位自備）。

6）試劑和材料

①苯系物標(biāo)準(zhǔn)溶液（各單位自備）

苯系物標(biāo)準(zhǔn)溶液至少應(yīng)當(dāng)含有以下組分：苯、甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、乙苯。

②苯系物盲樣（由考核單位提供，以甲醇做溶劑）。

7）檢驗(yàn)程序

①色譜分析條件（考核前已由考核單位調(diào)試好）

進(jìn)樣口：50℃；

柱溫箱：程序升溫50～130℃，初始溫度為 50℃，保持2 min，升溫速率為10℃/min，130℃保持1 min；

分流比：1：1～10：1；

檢測器溫度：150℃。

②繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線

各單位考生現(xiàn)場用自帶的苯系物標(biāo)準(zhǔn)溶液采用液體直接進(jìn)樣法制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

要求：五個(gè)濃度點(diǎn)每個(gè)濃度點(diǎn)進(jìn)三針，每個(gè)濃度點(diǎn)三針間的重復(fù)性誤差不大于5%；標(biāo)準(zhǔn)曲線過零點(diǎn)，相關(guān)性不小于99.9%。

③盲樣測試

各單位考生利用自己做出的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)考核單位提供的盲樣進(jìn)行測試,給出苯系物盲樣中苯、甲苯、對(duì)二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、乙苯的濃度，其不確定度應(yīng)符合要求。

④色譜工作站

本次考核所用色譜工作站軟件為“北分2002”。由考核單位提供。

此次能力驗(yàn)證活動(dòng)結(jié)果：95%的參加人員的考核結(jié)果達(dá)到了預(yù)期的要求，這進(jìn)一步證明利用本實(shí)驗(yàn)提供的色譜柱和升溫速率完全可以滿足檢測工作需要，同時(shí)，大大提高了工作效率。

[1]GB50325-2010,版民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范[S].