自動檢測揮發(fā)性有機化合物

文 /Guido Deu?ing

合適的檢測分析儀器是測定VOC/SVOC的污染程度的有力保障 // 為了保護消費者免受有害物質的傷害，對車輛內飾材料制定了嚴格的檢測標準和質量控制。為了測定VOC/SVOC揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機污染物的污染程度，不僅僅需要有合適的解決方案而且也需要有合適的檢測儀器和分析儀器。

從原材料、建筑材料和家具中釋放出來的VOCs揮發(fā)性有機化合物對室內人員的居住的舒適性和健康有著長期的不利影響。尤其是在為了節(jié)約能源而減少了室內空氣的通風換氣時，對室內人員的健康影響尤為明顯。為了保護消費者免受不必要的傷害，立法機構要求對室內使用的原材料、建筑材料進行檢查，控制其有害成分的排放?；镜目蚣軛l件、規(guī)則和技術標準等都由國際公認的專業(yè)機構制定，例如ISO國際標準化組織或者美國ASTM測試和材料協會等。在德國建筑產品和健康評估委員會AgBB在其公布的“建筑產品中（VVOC極易揮發(fā)性的、VOC揮發(fā)性的和SVOC半揮發(fā)性的）有機化合物的健康評估辦法”中做出了詳細而又具體的評判方案。

生活和工作空間中揮發(fā)出來的有害污染物可以聚集在吸附管上，并可以利用熱解析的GC/MS氣相色譜質譜技術（TD GC/MS）進行檢驗和測定。雖然室內空氣測量有助于確定當前室內空氣中的污染程度，但不能阻止它的產生。

始終關注工程材料和建筑材料

圖1 源于材料排放物的揮發(fā)性化學污染物能夠加重車內的污染程度

圖2 Gerstel公司研發(fā)生產的TD 3.5+熱脫附平臺允許使用3.5英寸的熱解析管 – 多裝20%的吸附劑

關注工程材料和建筑材料的目的是：使用合適的檢測方法了解建筑材料、工程材料和輔助材料的有害物質排放情況，確定實際的空氣污染程度，在理想情況下是通過可以模擬真實環(huán)境條件的測試試驗來確定它們的危害程度。因此，生產廠家和制造商們應該有一整套可以使用的合適方法和工具，能夠“對相關產品的污染物排放情況直接在生產過程中以及在質量管理的框架內進行檢測，以避免潛在的影響。”Gerstel公司主管TD產品的生產經理Kurt Thaxton先生說道。這家企業(yè)是熱解析技術解決方案的主要供應商之一。

汽車制造是主要的應用領域

圖3 Gerstel公司研發(fā)生產的TD 3.5+熱脫附平臺可以作為容積只有一升的微型檢測室，用于測定整個的和分開樣本的有害物質排放量

25年來，這家企業(yè)主要是為汽車工業(yè)提供自己可靠的原材料污染物排放檢驗與測定的檢測分析技術產品。原來的主要研發(fā)的是沸點較高的半揮發(fā)性有機化合物SVOC的檢驗測定。 “SVOC半揮發(fā)性有機化合物是工程材料和工程材料構架產生霧類和氣類污染物的主來源。這里霧狀和氣類物質成分在遇到擋風玻璃時會使其渾濁影響視覺，或者在車內產生難聞的異味?！盞urt Thaxton先生說。某些工程材料釋放出來的氣體成分甚至可以引起人們的不適和過敏反應。

熱解析解決方案的開發(fā)

在開發(fā)合適的熱解析檢測分析方法時，Gerstel公司首先將SVOC半揮發(fā)性有機化合物的檢驗與測定作為研發(fā)重點?！盀榱吮苊庠跈z測分析過程中目標化合物出現冷凝、從而導致目標化合物丟失或者破壞，我們的解決方案強調了短而且充分加熱的無閥樣本輸送途徑。”Kurt Thaxton先生說。例如，對KAS冷進樣系統(tǒng)的二次開發(fā)就使用了廣泛應用的PTV注射器。正如Thaxton先生所介紹的那樣：“被測樣本中所含有的所有揮發(fā)性有機化合物都完成了富集、毫無損失的移送到GC/MS氣相色譜質譜檢測系統(tǒng)中去了?！卑凑者@種方法，也檢測到了一些原來未知的化學成分，而這些原來未知的化學成分常常是解開工程材料被測樣本中問題的關鍵鑰匙。如果采用基于吸附劑的方法則常常會掉入“陷阱”之中，損失一定的回收率，不能保證化學特性的分析結果。

新方法的新高度

Thaxton先生說道：“標準化組織越來越關注在微型檢測室中的材料試驗了，以便快速的得到VOC/SVOC揮發(fā)性和半揮發(fā)性污染的可能性。另外，在封閉的住宅、辦公室或者汽車內部，用常規(guī)的實驗室檢測方法檢驗測試是非常費時的，而且也是代價昂貴的。為了支持ISO和ASTM等標準化組織，我們通過TD 3.5+擴展了我們的熱解析產品范圍?！?TD 3.5+允許使用標準方法要求的3.5+英寸TD熱解析管，其中的加號表示性能范圍擴大了?！癎erstel公司有著加號標記的熱解析管能夠比傳統(tǒng)熱解析管擁有多達20%的吸附劑?！蔽絼┤萘康脑黾右蔡峁┝烁叩陌踩?，有助于提高VVOC高揮發(fā)性化合物的回收率。與其他采用3.5英寸熱解析管的設計方案相比較，TD 3.5+熱解析管的特點是熱解析管始終被不斷的加熱，直到試驗分析結束。這提高了熱解析管的吸附劑含量，提高了目標化合物的回收率。

大范圍的VOC/SVOC有機化合物檢測分析

雖然熱解析是材料污染物檢驗和測量標準，但它在其他技術領域中也得到了廣泛的應用，例如頂空檢驗分析技術領域的氣體采樣袋，利用異味的固相微萃取、以及利用異味的SPEB固相微萃取分析其化學成分，或者利用熱解析GC/MS技術進行界定聚合物確定聚合物和添加劑。

Thaxton先生介紹說：“在小型以及微型檢測室中進行的DHS動態(tài)頂空試驗越來越受到關注了，因為它可以在最小的空間、最短的時間里成功的完成模擬和污染物評估分析。在這種情況下，DHS-3.5+就是DT 3.5+最佳的補充和完善，是VOC/SVOC污染物排放的最佳解決方案了。”