化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
TO-15是檢測(cè)空氣中有毒害揮發(fā)性（非極性和弱極性）有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)方法
閱讀：7348 發(fā)布時(shí)間：2019-6-4O-15 是美國(guó) EPA 檢測(cè)空氣中有毒害揮發(fā)性（非極性和弱極性）有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)方法,，主要使用氣罐采樣和 GC/MS 進(jìn)行分析。相比于同是罐采樣,，使用氣相色譜法（或質(zhì)譜法））的 TO-14 方法,，TO-15 測(cè)定的化合物種類(lèi)更多（共 97 種，常檢測(cè)的目標(biāo)物有 65 種），采樣和分析程序更規(guī)范,，并且添加了干吹等水汽管理,、內(nèi)標(biāo)定量等步驟。TO-15 使用 GC/MS 具有靈敏度更高,、定性結(jié)果更準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn),，是罐樣品常用的標(biāo)準(zhǔn)方法。
與 TO-15 相類(lèi)似的方法還有 HJ 759,，這是中國(guó)在 2015 年推出的環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的罐采樣檢測(cè)方法,。HJ-759 測(cè)定的化合物有 67 個(gè)，與 TO-15 的目標(biāo)物不*重合,，但它包括了一些檢測(cè)難度更高的硫化物,。
為了達(dá)到化合物的檢出限 — 0 .5 ppbv，罐采樣的方式需使用預(yù)濃縮技術(shù)來(lái)聚焦分析物,。傳統(tǒng)的預(yù)濃縮裝置使用液氮制冷來(lái)富集揮發(fā)性有機(jī)物,，因其制冷溫度非常低(-180℃)，容易導(dǎo)致一系列問(wèn)題, 如冰堵等,；另一種方案是對(duì)冷阱使用電子制冷結(jié)合吸附劑技術(shù)進(jìn)行分析物聚焦,，可實(shí)現(xiàn)大體積高揮發(fā)性有機(jī)物的定量保留，且節(jié)省了液體制冷劑的費(fèi)用,。
本方案中使用 Markes 的熱脫附預(yù)濃縮系統(tǒng)，聯(lián)用 Agilent 7890B/5977B GC/MS 來(lái)分析不同濕度的蘇碼罐樣品,。其結(jié)果展示了揮發(fā)性范圍覆蓋丙烯到萘的 65 種目標(biāo)化合物的檢測(cè)效果,， 峰型出色，*符合 TO-15 和 HJ 759 標(biāo)準(zhǔn)方法要求的性能指標(biāo),，其中檢測(cè)限低至 4 pptv,。
圖 1. 儀器配置
氣體樣品進(jìn)樣之后，先通過(guò)除水裝置 Kori-xr™,，可以有效去除樣品中的水汽,，然后進(jìn)入 UNITY-xr 熱脫附儀。UNITY-xr 中配備了填充混合吸附劑的極細(xì)聚焦冷阱,，能夠通過(guò)電子制冷將溫度降到 0°C 或以下,。借助除水裝置去除水汽，可避免聚焦冷阱對(duì)水汽的保留,， 因此可設(shè)置較低的溫度,， 從而定量保留潮濕空氣中的 VOC、極易揮發(fā) VOC,、氧化物,、鹵代烴等化合物。分析物一旦保留，載氣方向反轉(zhuǎn),，冷阱迅速升溫（升溫速度高至 100°C/s）,，便能將分析物反吹入 GC/MS 系統(tǒng)，進(jìn)行分析,。
圖2 顯示了 10 ppbv TO-15 標(biāo)氣在 50%,、75% 和 100% 相對(duì)濕度下的分析結(jié)果。圖 3 顯示了覆蓋整個(gè)揮發(fā)性范圍的 9 種化合物的提取離子色譜圖 (EICs),，可以看出的峰型,，特別是較輕的 VOC 在三個(gè)相對(duì)濕度條件下的高度相似性，表明了在分析物富集前使用除水裝置 Kori-xr™ 在整個(gè)濕度范圍都非常有效,。
圖 2 .對(duì)10 ppbv 包含 65 種化合物的 TO-15 標(biāo)氣在 50%,、75% 和100% 相對(duì)濕度下的分析結(jié)果
圖 3 .在不同濕度下分析 9 種分析物的提取離子色譜圖(— 50% RH，— 75% RH,，— 100% RH)
此方法成功應(yīng)用于 65 種 TO-15 類(lèi)化合物,，三個(gè)相對(duì)濕度條件下的系統(tǒng)線性均非常好，所得平均 R2 值對(duì) 50%,、75% 和 100% RH 樣品分別是 0.9993,、0.9987 和 0.9992。圖 4 顯示了 100% 相對(duì)濕度樣品中,，9 種覆蓋整個(gè)揮發(fā)性范圍化合物的線性,。
圖 4： 100% 相對(duì)濕度的樣品中，9 種化合物在取樣濃度范圍 0.22–25 ppbv 的線性
方法所得的平均檢測(cè)限為 14 pptv ,， 65 種化合物中 54 種的檢測(cè)限在 20 pptv 或以下,。檢測(cè)限的范圍從 4 pptv 到 45 pptv，離群的化合物是丙烯（95 pptv）,。所有這些值都遠(yuǎn)小于 TO-15 所要求的小于等于 0.5 ppbv,，且三個(gè)濕度條件下的重現(xiàn)性結(jié)果也都在 TO-15 方法要求范圍內(nèi)。
使用 Agilent 7890B/5977B GC/MS 結(jié)合 Markes 的 CIA Advantage–Kori-xr–UNITY-xr 大氣預(yù)濃縮系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)罐采樣,，聯(lián)用 GC/MS 準(zhǔn)確分析潮濕環(huán)境中的揮發(fā)性有害氣體,， 符合美國(guó) EPA TO-15 和中國(guó) HJ 759 標(biāo)準(zhǔn)方法，可完成方案中 TO-15 類(lèi) VOC 的檢測(cè),。Agilent 5977B GC/MS可實(shí)現(xiàn) SIM/SCAN 的同步數(shù)據(jù)采集,，并且具有 AutoSIM 功能，可快速建立分析方法,。除了氣罐采樣,，該套設(shè)備還可用于吸附管、氣袋等其他多種采樣方法,，并應(yīng)用于環(huán)境空氣,、材料揮發(fā)、室內(nèi)空氣等多個(gè)領(lǐng)域。