HJ 584-2010 环境空气　苯系物的测定　活性炭吸附_二硫化碳解吸-气相色谱法.pdf

HJ 5842010 1 环境空气 苯系物的测定 活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法 1 适用范围 本标准规定了测定空气中苯系物的活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法。本标准适用于环境空气和室内空气中苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、异丙苯和苯乙烯的测定。本标准也适用于常温下低湿度废气中苯系物的测定。当采样体积为 10 L 时，苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、异丙苯和苯乙烯的方法检出限均为 1.5 103 mg/m3，测定下限均为 6.0 103 mg/m3。2 方法原理 用活性炭采样管富集环境空气和室内空气中苯系物，二硫化碳（CS2）解吸，使用带有氢火焰离子化检测器（FID）的气相色谱仪测定分析。3 干扰和消除 主要干扰来自二硫化碳的杂质。二硫化碳在使用前应经过气相色谱仪鉴定是否存在干扰峰。如有干扰峰，应对二硫化碳提纯，提纯方法见附录 A。4 试剂和材料 除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂。4.1 二硫化碳：分析纯，经色谱鉴定无干扰峰。4.2 标准贮备液：取适量色谱纯的苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、异丙苯和苯乙烯配制于一定体积的二硫化碳（4.1）中。也可使用有证标准溶液。4.3 载气：氮气，纯度 99.999%，用净化管净化。4.4 燃烧气：氢气，纯度 99.99%。4.5 助燃气：空气，用净化管净化。5 仪器和设备 5.1 气相色谱仪：配有 FID 检测器。5.2 色谱柱 填充柱：材质为硬质玻璃或不锈钢，长 2 m，内径 34 mm，内填充涂附 2.5%邻苯二甲酸二壬酯（DNP）和 2.5%有机皂土-34（bentane）的 Chromsorb GDMCS（80100 目）。填充柱制备方法参见附录 B。毛细管柱：固定液为聚乙二醇（PEG-20M），30 m 0.32 mm，膜厚 1.00 m 或等效毛细管柱。HJ 5842010 2 5.3 采样装置 无油采样泵，能在 01.5 L/min 内精确保持流量。5.4 活性炭采样管 采样管内装有两段特制的活性炭，A 段 100 mg，B 段 50 mg。A 段为采样段，B 段为指示段，详见图 1。12121AB 1玻璃棉；2活性炭；A100 mg 活性炭；B50 mg 活性炭。图 1 活性炭采样管 5.5 温度计：精度 0.1。5.6 气压计：精度 0.01 kPa。5.7 微量进样器：15 l，精度 0.1 l。5.8 移液管：1.00 ml。5.9 磨口具塞试管：5 ml。5.10 一般实验室常用仪器和设备。6 样品 6.1 样品采集 6.1.1 采样前应对采样器进行流量校准。在采样现场，将一只采样管与空气采样装置相连，调整采样装置流量，此采样管仅作为调节流量用，不用作采样分析。6.1.2 敲开活性炭采样管的两端，与采样器相连（A 段为气体入口），检查采样系统的气密性。以 0.20.6 L/min 的流量采气 12 h（废气采样时间 510 min）。若现场大气中含有较多颗粒物，可在采样管前连接过滤头。同时记录采样器流量、当前温度、气压及采样时间和地点。6.1.3 采样完毕前，再次记录采样流量，取下采样管，立即用聚四氟乙烯帽密封。6.2 现场空白样品的采集 将活性炭管运输到采样现场，敲开两端后立即用聚四氟乙烯帽密封，并同已采集样品的活性炭管一同存放并带回实验室分析。每次采集样品，都应至少带一个现场空白样品。6.3 样品的保存 采集好的样品，立即用聚四氟乙烯帽将活性炭采样管的两端密封，避光密闭保存，室温下 8 h 内测定。否则放入密闭容器中，保存于20冰箱中，保存期限为 1 d。6.4 样品的解吸 将活性炭采样管中 A 段和 B 段取出，分别放入磨口具塞试管中，每个试管中各加入 1.00 ml 二硫化碳（4.1）密闭，轻轻振动，在室温下解吸 1 h 后，待测。HJ 5842010 3 7 分析步骤 7.1 推荐分析条件 7.1.1 填充柱气相色谱法参考条件 载气流速：50 ml/min；进样口温度：150；检测器温度：150；柱温：65；氢气流量：40 ml/min；空气流量：400 ml/min。7.1.2 毛细管柱气相色谱法参考条件 柱箱温度：65保持 10 min，以 5/min 速率升温到 90保持 2 min；柱流量：2.6 ml/min；进样口温度：150；检测器温度：250；尾吹气流量：30 ml/min；氢气流量：40 ml/min；空气流量：400 ml/min。7.2 校准 7.2.1 校准曲线的绘制 分别取适量的标准贮备液（4.2），稀释到 1.00 ml 的二硫化碳（4.1）中，配制质量浓度依次为 0.5、1.0、10、20 和 50 g/ml 的校准系列。分别取标准系列溶液 1.0 l 注射到气相色谱仪进样口。根据各目标组分质量和响应值绘制校准曲线。7.2.2 标准色谱图 7.2.2.1 毛细管柱参考色谱图，见图 2。123456789 1二硫化碳；2苯；3甲苯；4乙苯；5对二甲苯；6间二甲苯；7异丙苯；8邻二甲苯；9苯乙烯。图 2 毛细管柱色谱图 7.2.2.2 填充柱参考色谱图，见图 3。123456789 1二硫化碳；2苯；3甲苯；4乙苯；5对二甲苯；6间二甲苯；7邻二甲苯；8异丙苯；9苯乙烯。图 3 填充柱色谱图 HJ 5842010 4 7.3 测定 取制备好的试样（6.4）1.0 l，注射到气相色谱仪中，调整分析条件（7.1），目标组分经色谱柱分离后，由 FID 进行检测。记录色谱峰的保留时间和相应值。7.3.1 定性分析 根据保留时间定性。7.3.2 定量分析 根据校准曲线计算目标组分含量。7.4 空白试验 现场空白活性炭管与已采样的样品管同批测定，分析步骤同测定（7.3）。8 结果计算与表示 8.1 气体中目标化合物浓度，按照式（1）进行计算。0nd()WWVV （1）式中：气体中被测组分质量浓度，mg/m3；W由校准曲线计算的样品解吸液的质量浓度，g/ml；W0由校准曲线计算的空白解吸液的质量浓度，g/ml；V解吸液体积，ml；Vnd标准状态下（101.325 kPa，273.15 K）的采样体积，L。8.2 结果的表示 当测定结果小于 0.1 mg/m3时，保留到小数点后四位；大于等于 0.1 mg/m3时，保留三位有效数字。9 精密度和准确度 9.1 精密度 毛细管柱气相色谱法：五个实验室分别对含量为 0.5 g 和 50.0 g 的统一样品进行了测定，实验室内相对标准偏差范围分别为 1.1%2.6%，1.1%2.5%，实验室间相对标准偏差范围分别为 0.2%1.0%，0.1%1.0%；重复性限范围分别为 0.010.03 g，1.953.27 g，再现性限范围分别为 0.020.04 g，1.953.32 g。详细参数见附录 C。填充柱气相色谱法：五个实验室分别对含量为 0.5 g 和 50.0 g 的统一样品进行了测定，实验室内相对标准偏差范围分别为 1.1%2.6%，1.1%3.7%，实验室间相对标准偏差范围分别为 0.1%0.7%，0.3%1.0%；重复性限范围分别为 0.020.03 g，2.103.06 g，再现性限范围分别为 0.020.03 g，2.123.06 g。详细参数见附录 C。9.2 准确度 五个实验室对两种浓度的标准样品进行了测定，每种组分的加标量为 100 g，毛细管柱气相色谱法的相对误差最终值范围为2.6%11.6%，加标回收率最终值范围为 92.2%105%；填充柱气相色谱法的相对误差最终值范围为1.2%6.0%，加标回收率最终值范围为 92.9%104%。详细参数见附录C。HJ 5842010 5 10 质量保证和质量控制 10.1 当空气中水蒸气或水雾太大，以致在活性炭管中凝结时，影响活性炭管的穿透体积及采样效率，空气湿度应小于 90%。10.2 采样前后的流量相对偏差应在 10%以内。10.3 活性炭采样管的吸附效率应在 80%以上，即 B 段活性炭所收集的组分应小于 A 段的 25%，否则应调整流量或采样时间，重新采样。按式（2）计算活性炭管的吸附效率（%）。112100MKMM （2）式中：K采样吸附效率，%；M1A 段采样量，ng；M2B 段采样量，ng。10.4 每批样品分析时应带一个校准曲线中间浓度校核点，中间浓度校核点测定值与校准曲线相应点浓度的相对误差应不超过 20%。若超出允许范围，应重新配制中间浓度点标准溶液，若还不能满足要求，应重新绘制校准曲线。HJ 5842010 6 附 录 A（资料性附录）二硫化碳的提纯 在 1 000 ml 抽滤瓶中加入 200 ml 欲提纯的二硫化碳，加入 50 ml 浓硫酸。将一装有 50 ml 浓硝酸的分液漏斗置于抽滤瓶上方，紧密连接。上述抽滤瓶置于加热电磁搅拌器上，打开电磁搅拌器，抽真空升温，使硝化温度控制在 452，剧烈搅拌 5 min，搅拌时滴加硝酸到抽滤瓶中。静置 5 min，反复进行，共反应 0.5 h。然后将溶液全部转移至 500 ml 分液漏斗中，静置 0.5 h 左右，弃去酸层，水洗，加10%碳酸钾溶液中和 pH 至 68，再水洗至中性，弃去水相，二硫化碳用无水硫酸钠干燥除水备用。HJ 5842010 7 附 录 B（资料性附录）填充柱的填充方法 称取有机皂土 0.525 g 和 DNP 0.378 g，置入圆底烧瓶中，加入 60 ml 苯，于 90水浴中回流 3 h，再加入 Chromsorb GDMCS 载体 15 g 继续回流 2 h 后，将固定相转移至培养皿中，在红外灯下边烘烤边摇动至松散状态，再静置烘烤 2 h 后即可装柱。将色谱柱的尾端（接检测器一端）用石英棉塞住，接真空泵，柱的另一端通过软管接一漏斗，开动真空泵后，使固定相慢慢通过漏斗装入色谱柱内，边装边轻敲色谱柱使填充均匀，填充完毕后，用石英棉塞住色谱柱另一端。填充好的色谱柱需在 150下，以 2030 ml/min 的流速通载气，连续老化 24 h。HJ 5842010 8 附 录 C（资料性附录）精密度和准确度汇总表 附表 C.1 毛细管柱气相色谱法精密度和准确度 组 分 指 标 空白加标量/g 重复性限 r/g 再现性限 R/g 实验室内 相对标准偏差/%实验室间 相对标准偏差/%标准物质/（mg/L）相对误差 最终值/2RERES%样品加标回收率 最终值/2PPS%苯 0.5 0.03 0.03 1.52.6 1.0 1197 3.421.20 1002.8 50.0 3.27 3.32 1.92.5 0.7 25421 3.770.55 甲苯 0.5 0.03 0.03 1.72.2 0.5 11910 0.590.36 99.23.7 50.0 2.76 2.76 1.72.3 1.0 25623 1.480.66 乙苯 0.5 0.01 0.02 1.22.4 0.2 12012 3.282.02 99.44.8 50.0 1.95 1.95 1.11.8 0.1 25730 4.637.07 对二甲苯 0.5 0.03 0.04 1.12.1 0.4 12012 3.190.81 98.45.6 50.0 2.39 2.49 1.72.1 0.8 24023 3.220.87 间二甲苯 0.5 0.06 0.03 1.72.1 0.2 1199 4.124.17 97.53.4 50.0 2.57 2.59 1.52.4 0.9 23818 5.800.88 邻二甲苯 0.5 0.02 0.02 1.12.4 0.2 11812 2.571.64 98.05.3 50.0 2.40 2.40 1.12.1 0.6 23823 4.521.39 异丙苯 0.5 0.02 0.03 1.22.0 1.0 150 1.241.35 98.45.5 50.0 2.57 2.61 1.32.3 0.4 300 0.700.88 苯乙烯 0.5 0.03 0.03 1.52.6