气相色谱仪是如何监测VOC的?VOC监测的采样收集方法有哪些?

气相色谱仪是如何监测VOC的?VOC监测的采样收集方法有哪些?

日期:2020-3-1

现在人们对空气质量的关注已经从室外宏观空气质量扩展到室内微环境。在评估室内空气质量时,有一个重要的指标:VOC,即挥发性有机化合物。 按照结构种类划分,VOC分为烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他化合物8种。大气中存在的VOC有600多种,具有浓度低、活性强等特点。VOC可以在常温下以蒸发形式存在于空气中。它的毒性,刺激性和致癌性会影响皮肤和粘膜,并对人体造成严重损害……还会转化为烟雾。简而言之,它是一类重要的空气污染物,也是室内空气污染的主要有机物质。因此,加强VOC监测对保护人体健康和控制空气污染具有重要价值。

将热解析分析引入气相色谱法中是VOC监测的常用方法。通常,VOC监测方法的步骤还包括采样,预处理和色谱分析。VOCs分析气相色谱仪采用FID检测器,检测器使用氢气和助燃气产生氢火焰,当有机化合物进入到燃烧火焰时会被离子化。离子化产生的自由电子束通过探测器中的极化电极被直接送到检测电路中。检测电路将此电子束作为电流来处理,电流大小取决与探测器中有机挥发物的含量,通过测量电流,可计算出VOCs的浓度。但是,由于空气中VOC含量低,易挥发且成分复杂,收集起来并不容易。润扬仪器本章节简要介绍VOC采样收集方法–吸附采样法和全量空气采样法,供大家参考。

吸附采样法

吸附采样法使用固体吸附剂对样品进行吸附。对吸附剂的选取要考虑所吸附的化合物的性质,有针对性地进行吸附。吸附剂的共性是吸附容量大,且吸附过程中自身的特性稳定。这有助于样品采集效率的提高。

对于VOC吸附剂的选取还要考虑其特性。VOC吸附剂分为聚合物式和碳吸附式两种。聚合物式吸附剂常选用Tenax 系列,而碳吸附式吸附剂种类较多,有多孔碳、石墨碳和活性炭等。吸附剂的选取决定着样品采集结果。选取吸附剂时,通常要遵循以下几个基本原则:①在吸附过程中,吸附剂要有稳定的物理特性和化学特性;②尽量使吸附操作简便;③在吸附剂吸附化合物时,对H2O、SO2的吸附力越弱越好,而对靶化合物的吸附力则越强越好;④吸附剂的容量要大;⑤尽量不改变吸附物的原有体积。

如今,在吸附剂市场中,单一功能的吸附剂往往难以满足要求,而混合吸附剂的市场需求越来越大,能实现从初层到蕞终层的依次吸附。混合吸附剂的解析方向与单一吸附剂相反。在吸附时,如果按顺序将每一个极性的化合物依次吸附在吸附剂上,则更容易实现解析。

全量空气采样法

即直接获法。只需打开静置,让气体钻进去,但是,不是所有VOC都进去了。必须有效地浓缩样气。或者,它也可以用泵抽。此方法称为动力采样。它既适合于长期采样以确定VOC的平均浓度,又适合于短期采样以确定VOC的峰值浓度。

在采集现场直接采集气体,处理时先浓缩样本气体,提高其密度和浓度,这样更易于实现其样本分析。这种方法在中低碳氢化合物和卤代烃化合物的测定中得到了广泛的应用。该方法能实现准确、高质量的重现分析,降低因采样体积和采样效率带来的不确定性。

采用全量空气采样法主要涉及灌装聚合物袋、玻璃器皿和不锈钢罐。对比这三者的优、缺点发现,聚合物袋价格低廉,操作简单,但如果用后处理不当,易造成环境污染;玻璃器皿体积不大,使用时注意轻拿轻放;不锈钢罐不易受到阳光透射,可降低气体样本受影响的程度,保证实验的真实性,并且能重复利用。

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