T-C 復(fù)合吸附管對空氣中苯系物檢測準(zhǔn)確度的研究

江偉武

（珠海市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站，廣東 珠海 519015）

0 引 言

國家標(biāo)準(zhǔn) GB 11737-1989《居住區(qū)大氣中苯、甲苯和二甲苯衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法 氣相色譜法》［1］、GB 50325-2010《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》（2013年版）［2］、地方標(biāo)準(zhǔn) DBJ 15-93-2013《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制技術(shù)規(guī)程》［3］中對空氣中苯及苯系物的的檢測采用活性炭或 Tenax TA 吸附管采樣、熱解吸氣相色譜分析，但活性炭吸附劑的吸附力太強(qiáng)，乙苯、二甲苯的解吸率嚴(yán)重偏低，而 Tenax TA 吸附劑的吸附力太弱，苯的吸附率嚴(yán)重偏低，均降低了方法準(zhǔn)確度。

本研究對多吸附劑采樣管進(jìn)行了優(yōu)化組成 T-C 復(fù)合吸附管采樣，解決了吸附率和解吸率難以兼顧的矛盾，大幅度提高難吸附組分吸附率的同時，保持很高的解吸率［4］；本研究達(dá)到苯系物的吸附率98.4 %～99.8 %，方法精密度 1.4 %～4.8 %，回收率103.4 %～112.4 %，檢測方法穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高，成果已應(yīng)用于中國工程建設(shè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)空氣中苯系物及總揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測方法標(biāo)準(zhǔn)》的制訂［5］。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 儀 器

1）動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)氣體室：自建，可控制濃度（不確定度＜5 %），適當(dāng)控制溫度和濕度（見圖1）。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)氣體室示意圖

2）氣相色譜儀：Clarus 580。

3）熱解析儀：TurboMatrix 350。

4）采樣器：QC-1S，Gilian IAO-PRO。

5）電子皂膜流量計：計量誤差 0.5 %。

1.2 材料

1）有證標(biāo)準(zhǔn)溶液：含苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙稀，甲醇為溶劑；

2）有證標(biāo)準(zhǔn)氣體：含苯、甲苯、乙苯、對二甲苯、間二甲苯、鄰二甲苯、苯乙稀，氮?dú)鉃榻橘|(zhì)；

3）T-C 復(fù)合吸附管：外徑 6.35 mm，內(nèi)徑 4.95 mm，長 89.0 mm 的不銹鋼管，管內(nèi)分層填充 60～80 目 175 mg的 Tenax TA 和 75 mg 石墨化炭黑-X。

1.3 吸附率實(shí)驗(yàn)

將濃度為 0.982～1.009×10-6mol/mol 的有證標(biāo)準(zhǔn)氣體以 80ml/min 的流量，與經(jīng)活性炭凈化并已調(diào)節(jié)溫濕度、流量為 3 560ml/min 的純凈空氣均勻混合后，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)氣體室，得到各組分標(biāo)稱濃度為0.077～0.103 mg/m3的目標(biāo)氣體。按圖2 連接方法，在溫度 25～35 ℃，相對濕度 10 %～90 % 的條件下，以 0.4 L/min流量（電子皂膜流量計校準(zhǔn)），采樣 20 min。分別解吸氣相色譜測量串聯(lián)第 1 級和第 2 級樣品管組分含量 m串1和 m串2，按計算吸附率。

圖2 采樣實(shí)驗(yàn)連接方式

1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性及重復(fù)性

參照 GB50325-2010（2013年版）《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》附錄 G，以各組分含量為 0.050、0.100、0.500、1.000、2.000μg 的液體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)注入復(fù)合吸附管，平行制作 6 組標(biāo)準(zhǔn)曲線，或以各組分含量為 0.1、0.2、0.4、1.0、2.0 μg 的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)注入復(fù)合吸附管，平行制作 6 組標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.5 精密度及回收率實(shí)驗(yàn)

按圖3連接方法，在溫度25～40℃，相對濕度10 %～90 % 的條件下，以 0.4 L/min 流量（以電子皂膜流量計校準(zhǔn)），在各組分標(biāo)稱濃度為 0.077～0.103 mg/m3的標(biāo)準(zhǔn)氣體中采樣 20 min，解吸樣品管、氣相色譜測量所采集的各組分含量，做 6 組平行實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果及討論

圖3 采樣實(shí)驗(yàn)連接方式

2.1 吸附率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

T-C 復(fù)合吸附管采樣吸附率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1 所示。

由表1 可見，T-C 復(fù)合吸附管在 25～35 ℃ 時對 7 種組分的吸附率達(dá) 98.4 %～99.8 %，吸附率非常理想。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率及相關(guān)系數(shù)

液體外標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率及相關(guān)系數(shù)結(jié)果如表2所示。氣體外標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率及相關(guān)系數(shù)結(jié)果如表3 所示。

表1 T-C 復(fù)合吸附管采樣 8 L 時吸附率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由表2 可見，液體外標(biāo)法斜率標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于 1.0 %，重復(fù)性很好，相關(guān)系數(shù)大于 0.998，線性很好；由表3 可見，氣體外標(biāo)法斜率標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于 2.6 %，重復(fù)性很好，相關(guān)系數(shù)大于 0.998，線性很好。

2.3 檢測精密度及回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

T-C 復(fù)合吸附管采樣的檢測精密度及回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4 所示。

由表4 可見，以 T-C 復(fù)合吸附管在各采樣溫度下，檢測精密度為 1.4 %～4.8 %，7 種組分的回收率為103.4 %～112.4 %，在儀器設(shè)備昂貴得多的罐采樣-氣相色譜（質(zhì)譜）法中，方法平行精密度＜20 %［6］，回收率為90 %～110 %［7］，可見本檢測方法的準(zhǔn)確性非常理想。

3 結(jié) 論

1）以 T-C 復(fù)合吸附管采樣，苯、甲苯、乙苯、對（間）二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯吸附率大于 98.4 %，吸附率很高。

2）苯、甲苯、乙苯、對（間）二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯的液體外標(biāo)法及氣體外標(biāo)法的斜率標(biāo)準(zhǔn)偏差不大于2.6 %，重復(fù)性很好，相關(guān)系數(shù)大于 0.998，線性很好。

表2 液體外標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率及相關(guān)系數(shù)

表3 氣體外標(biāo)法標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率及相關(guān)系數(shù)

表4 T-C 復(fù)合吸附管對空氣中 7 組分采樣準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

續(xù)表4

3）空氣中苯、甲苯、乙苯、對（間）二甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯檢測，方法精密度為 1.4 %～4.8 %，方法重復(fù)性很好，方法回收率為 103.4 %～112.4 %，準(zhǔn)確度很高。Q