高灵敏色谱对室内空气中TVOC的快速分析
马建萍 赵让梅
南京伽诺色谱技术有限公司研究室
李云龙
国家建筑工程室内环境检测中心
一、前 言
室内空气中挥发性有机化合物检控国标于2002年1月在我国正式执行。（1）有关分析方法研究相继出现.（2） 但是，原方法分析时间比较长，一个分析周期大约32分钟左右；原使用的国产色谱仪仪器灵敏度较低，一般Mt>1x10-11g/sec，对许多痕量有毒物质检测不出。如何缩短检测时间，又能达到对室内有害物质分离要求；不断提高仪器检测灵敏度给色谱工作者提出了更高的要求。
南京伽诺色谱技术有限公司和国家建筑工程室内环境检测中心共同研制了快速分离的毛细管柱，十一烷在10分钟内出峰，不足之处是苯乙烯和邻二甲苯的分离度略有下降（降低5%），但分析时间缩短了三分之二。这种快速分析方法对分析任务繁重、时间要求紧的工程检验及日常检验非常有利，目前已经用于不同检测单位的分析检验；上海精科公司研制出高灵敏的（Mt>1x10-12g/sec）高性能的GC-126色谱仪，仪器灵敏度提高了10倍。有利于室内痕量有害物质（TVOC）的分析。
二、试验条件
2.1仪器与试剂：
2.1.1：GC-126 /FID热解析仪（上海精密科学仪器有限公司）
2.1.2：TVOC分析毛细管柱：50m× 0.32mm× 1um （南京伽诺色谱技术有限公司）
2.1.3：TVOC快速分析毛细管柱：40m × 0.32mm × 0.25um （南京伽诺色谱技术有限公司）
2.1.4：TENAX-TA吸附管：16cm × 5mm ID不锈钢管，内填200mgTENAX-TA（南京伽诺色谱技术有限公司）
2.1.5： TVOC标准样品：按出峰顺序：甲醇（溶剂），苯，甲苯，乙酸丁酯，乙苯，对二甲苯+间二甲苯，苯乙烯，邻二甲苯，正十一烷。样品浓度：每个组分0.1mg/ml左右（南京伽诺色谱技术有限公司）
2.2样品采集和热解析：
2.2.1样品采集：按照国标（GB/T50325-2001;2006年修订版）：将TENAX管连接在大气采样器上，以100ml/min的流速采集样品2-5L，密封两端备用。
2.2. 2 样品热解析：
（1）TVOC的热解析：将TENAX管采集回来的样品管连接在热解析仪上用高纯氮气吹赶2min，关闭气流，置于加热区在温度280℃加热30sec，打开热解析仪上的进样阀进样120sec;然后切换解吸管的气流于反吹位置，对TENAX管进行吹扫老化20min。进样的同时启动色谱仪对解吸出样品进行色谱分离和定量。
（2） 苯的热解析：将活性炭管采集回来的样品管连接在热解析仪上用高纯氮气吹赶2min，关闭气流，置于加热区在温度350℃加热150sec，打开热解析仪上的进样阀进样120sec;然后切换解吸管的气流于反吹位置，对活性炭管进行吹扫老化20min。进样的同时启动色谱仪对解吸出的苯样品进行色谱分离和定量。
2.3.色谱条件：
原国标柱色谱条件：柱箱温度：50℃/保留10min 10 /min 升温到250℃；检测器: 280℃ ;进样器：250℃
快速分离柱色谱条件：柱箱温度：50℃/保留2min 10 /min 升温到250℃；检测器: 280℃ ;进样器：250℃
三、结果与讨论
3.1快速分离毛细管柱的研制：
快速分析zui核心要求是毛细管柱长度短、内表面惰性好、液膜薄和柱效高。如果惰性不好，对国标中规定必检的九种有毒有害物质如乙酸丁酯低浓度（0.01mg/ml）的吸附不出峰。为了达到要求，我们采用了比较好的粗糙化、钝化试剂，确保固定液成膜性能好、柱表面惰性好和柱效高。我们研制的快速分析毛细管柱经过各种严格测试，出峰很好，色谱图详见图1
3.2两种色谱柱对TVOC标样分析的比较。
原国标中规定的毛细管柱为：50m× 0.32mm × 1um 厚膜毛细管柱，为了利于轻烃的分离， 我们研制了40m ×0.32mm × 0.25um的薄膜柱，膜厚度降低3/4，有利于快速分析。两种色谱柱对的TVOC标样分析见图1和图2。可以看出：快速分析对苯乙烯和邻二甲苯的分离影响不大（分离度降低了5%），可以满足定量分析的要求，但分析时间仅9.5min.,比国标要求的分析柱分离时间31.7min缩短了三分之二。对大批量样品的分析非常有利。图3是室内环境分析实际样品的色谱图，一个样品仅需18min，可以看出快速分析柱在实际分析中，不仅能满足国标的要求，而且能节约大量的分析时间和人力物力。
3.3. TVOC快速分析方法的推广与应用
2009年6月，郑州市建筑工程质量监督站组织郑州市11家室内环境实验室，进行能力验证实验就采取了这种方法，95%参加人员的考核结果达到了预期要求。
本本公图1111111图1※快速分离九种有毒有害物质的色谱图
色谱柱：40m×0.32mm×0.5um ；柱温：50℃/保留2min 10 /min 升温到250℃；
TVOC 快图2.国标中规定分离九种有毒有害物质的色谱图
寸色谱柱：50m × 0.32mm ×1um ；柱温：50℃/保留10min 10 /min 升温到250℃；
图图3.室内空气分析色谱图
（1.苯2.甲苯3.乙酸甲酯4.乙苯5对间二甲苯6.苯乙烯7.十一烷）
四、结论
室内环境快速分析是国家“十一”五科技职称计划课题的一个子课题。经过一年多实际分析应用，快速毛细管柱具有惰性好、分析速度快、分离效率高的优点，是室内环境快速分析的有力分离工具。
参考文献（略）
