热解析-气相色谱法测定室内空气中16种TVOC

欣阳 朱宝琳 焦慧 袁少伟

（安徽省建筑工程质量监督检测站，安徽合肥 230088）

0 引言

总挥发性有机物（TVOC）是指沸点在50～250℃之间的挥发性化合物的总量，它们是广泛存在于室内环境中的无色气体[1]。室内环境中的TVOC可以是从室外空气中进入，也可能是从建筑材料、装饰装修、各种家具、化妆品以及室内墙面的油漆中散发而来[2]。TVOC污染物浓度过高，可致癌，对人体伤害极大[3]。为了预防和控制民用建筑工程室内环境污染，国家标准《民用建筑工程室内环境污染控制规范》（GB 50325—2010）[4]中规定了9种TVOC化合物的检测。而新版国标《民用建筑工程室内环境污染控制标准》[5]（GB 50325—2020）中规定了16种TVOC的化合物检测，并于8月1日实施。本实验室以新版国标方法为基础，在此基础上对方法进行摸索和细化，并对该种方法应用的精密度以及准确度进行研究，以提供一种更为完善的TVOC测定方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

7890B安捷伦气相色谱仪（配有FID），MarkesTD100-xr热脱附仪（英国 Markes公司），Tenax-TA 不锈钢吸附管（6.35mm×89mm，60/80mesh）（英国 Markes公司），DB-1石英毛细管柱（30m×0.32mm×1.00μm，美国安捷伦公司），大气采样器（TW-2000，青岛拓威智能仪器有限公司）

甲醇中16种TVOC混合标样：正己烷、苯、三氯乙烯、甲苯、辛烯、乙酸丁酯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、壬烷、异辛醇、十一烷、十四烷、十六烷（批号：13120065，上海安谱实验科技股份有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 热解析管的活化

Tenax-TA吸附管首次使用前需在320℃下通高纯氮气老化2h，老化完成后，两端拧上带有白色密封垫的黄铜接头密封，保存于干燥密闭条件下，存放时间不超过7d。

1.2.2 气相色谱条件

程序升温：初始温度为50℃，保持10min，以5℃/min升温至250℃，保持2min；色谱仪进样口温度：200℃；检测器温度：300℃；空气流量为400mL/min；氢气流量为30mL/min；尾吹气流量25mL/min，载气为高纯氮气（纯度＞99.999%），流速为3mL/min，不分流。

1.2.3 热解析条件

吸附管解析温度：300℃，解析时间：5min；传输线温度：200℃；冷阱最低温度为-20℃，最高温度为300℃，冷阱预吹扫1min，不分流。

1.2.4 标准曲线的制备

将甲醇中16种TVOC混合标样稀释成浓度为50μg/mL、100μg/mL、400μg/mL、800μg/mL、1200μg/mL、2000μg/mL 的标准溶液，用微量进样针各吸取1μL注入已经老化好的吸附管中，并用50mL/min的高纯氮气吹扫5min，之后取下两头密封待测，制成各组分含量为0.05～2.0μg的标准系列吸附管。

2 结果与讨论

2.1 标准色谱图

在特定的毛细管柱和色谱条件下，16种TVOC在色谱图上的出峰顺序见图1，其中间二甲苯和对二甲苯在DB-1色谱柱上无法分离，而其他挥发性化合物均得到了很好的分离。

图1 16种TVOC的标准色谱

2.2 线性关系和相关系数

在本实验条件下，将制备好的系列标准吸附管经热脱附解析-冷阱捕集后，按从低浓度到高浓度的顺序进入气相色谱分析，以质量（ng）为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，进行回归分析，结果见表1。表明在选定色谱条件下，16种TVOC在0.05～2.0μg的质量范围内与峰面积成良好的线性，相关系数在0.9988～0.9999之间。

表1 方法的线性回归方程

表2 方法精密度和回收率

表3 室内空气样品检测结果/（mg/m3）

2.3 方法精密度和回收率

在阴性空气样品中进行加标实验，本实验选用浓度为50μg/ml的TVOC标液，向老化好的吸附管中注入1.0uL，其加入质量为50ng，按照本文的测定方法下重复测定6次，计算各组分的回收率和精密度，结果见表2。结果表明16种TVOC加标回收率较好，在90.90%~107.83%之间；且都表现出良好的精密度，相对标准偏差（RSD）在2.67%~5.73%之间。

2.4 实际样品的测定

将活化好的Tenax-TA吸附管去掉两端的螺帽并与采样器相连，按照（GB 50325—2020）标准要求，以0.5L/min的流量采集某室内环境空气20min，采样体积约10L，共采集4次，按本方法检测TVOC，检测结果见表3。

3 讨论

室内空气中TVOC含有成分相对较多，当人们在含有TVOC浓度过高的环境中长期积累，对人的皮肤、黏膜会产生严重影响，进而对人体产生不可逆的危害，甚至是癌症。新版（GB 50325—2020）把民用建筑工程中TVOC的检测由原先的9种提高到16种，是希望能引起人们的重视，关注室内环境污染。本文采用Tenax-TA吸附管采样，建立了热解析-气相色谱法测定室内环境中16种TVOC的方法。该方法操作快速便捷，重现性好，准确度高，并经实际样品的检测和验证，是一种值得推荐的方法。