43.4
1384
注Θ是质量浓度的符号。总烃质量浓度以碳计。
用净化空气稀释配制的标准气样系列,总烃峰高2浓度线性关系回归方程为:
H t =31.8Θt -21.49r =0.9988
用氮气稀释配制的标准气体系列,总烃峰高2浓度线性关系回归方程为:
H t =32.3Θt -22.43r =0.9984
由两个回归方程的比较可见,氧对总烃测定有干扰,但造成的误差较小。在分析环境空气
1试验部分
1.1仪器、装置和配样用气体
(1带有双柱双氢火焰离子化检测器的气相色谱仪(H ITA CH I163型。
(2色谱柱。柱1为长1m、内径3mm的不锈钢螺旋空柱(或填充60~80目的硅烷化玻璃微珠,用于测定总烃。柱2为长2m、内径3mm的不锈钢柱,柱内填充GDX2104(60~80目,用于测定甲烷。
关键词 环境空气监测 废气监测 非甲烷烃 气相色谱法
非甲烷烃(NM HC通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2~C8,又称非甲烷总烃。大气中的NM HC超过一定浓度,除直接对人体健康有害外,在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾,对环境和人类造成危害。
监测环境空气和工业废气中的NM HC有许多方法,但目前多数国家[1,2]采用气相色谱法。由于直接测定NM HC所用仪器价格昂贵,因此我们采用双柱双氢火焰离子化检测器气相色谱法分别测出总烃和甲烷的含量,两者之差为NM HC的含量。
表1用不同稀释气体配样的测定结果用净化空气稀释Θ
(总烃(m g・m 23峰高mm用氮气稀释Θ
(总烃
(m g・m 23峰高mm01.00.458.00.422.81.1728.72.1351.52.0144.54.3494.04.3493.06.511786.7814415.54459.1329231.695221.771043.4138432.497639.11280
3参加本工作的还有李定邦、黄雪娟、修光利、崔文海、王德民、蓝青云。
氢气流量:25mL m in
进样器及检测器温度:110℃
柱温:70℃
检测器:F ID
记录纸速:16mm m in
进样量:1
mL
图2色谱分析流程示意图
在上述条件下,气体样品中的总烃色谱图
和甲烷与其它组分分离图如图3和图4所示
。
图3总烃色谱图
4.高温管式炉(内装四氧化三钴
催化剂,炉温750℃;5.净化器(硅胶;6.净化器(烧碱石棉。
1.2色谱分析流程
色谱分L m in,甲烷柱20mL m in
空气流量:400mL m in(1.078×105Pa
1998201226收到初稿,1998212204收到修改稿。
分析与检测
气相色谱法测定大气和废气
中非甲烷总烃3
潘金芳 赵一先 张大年
(华东理工大学环境工程研究所,上海200237
摘要 介绍了用双柱双氢焰离子化检测器气相色谱法分析气体样品中非甲烷烃。方法的检出限为0.035m g m3,测定范围为0.12~8.0m g m3。5个实验室的验证实验结果表明,相对标准偏差为3.4%~9.2%,回收率为88.6%~114%。
为横座标,分别绘制测定总烃和测定甲烷的校
准曲线
。
图4甲烷与其它组分分离图
2结果和讨论
2.1样品的保存条件
采用聚三氟氯乙烯气袋,在同一时间、同一
地点采集大气样品,在避光与不避光两种条件
下,测定样品质量浓度随保存时间变化的情况,
结果见图5、图6。
由图5可看出,用吸附性小的聚三氟氯乙
烯气袋保存大气样品,在避光条件下至少可保
。
图5避光条件下NM HC质量浓度与
样品保存时间的关系
图6不避光条件下NM HC质量浓度与
样品保存时间的关系
总烃柱:为了排除氧的干扰,对4种色谱柱进行了试验,结果都不能分离总烃和氧。其中用硅烷化玻璃微球(60~80目填充柱、酸洗过的石英砂(40~60目填充柱和空柱进行试验的结果表明:空柱对烃类没有任何分离,只出一个峰形良好的色谱峰,但是氮气流量不宜过大,否则易熄火;石英砂填充柱在氮气流量为20mL m in时,出两个相近的峰,峰形不理想,但氮气流量为40~50mL m in时,也能出一个良好的色谱峰;玻璃微球填充柱在低流量时对烃类也稍有分离,加大流量后能出一个良好的色谱峰。因此,选用玻璃微球填充柱或空柱作为总烃柱。
样品或用净化空气稀释的废气样品中的总烃含量时,为了消除氧的干扰造成的误差,应当用除烃净化空气测空白值,试样的进样体积应与标准样品的进样体积相同,在试样的分析过程中应隔一定时间后测一个标准样品进行单点校核,标准样品的浓度与试样的浓度接近。2.5校准曲线
2.3色谱条件的选择
影响色谱分离的因素很多,除固定相外操
作因素对分离度的影响也很大,主要是柱温和载气流量。在测定甲烷时,我们以甲烷与氧和甲烷与乙烯为难分离的物质组进行条件试验,试验得出的最佳色谱条件见1.3节。2.4氧峰的干扰
以氮气为载气测定总烃时,总烃峰中包括氧峰,气样中的氧对总烃测定结果产生正干扰[1]。因空气中氧含量基本恒定,所以在固定的色谱条件下,以空气为主体成分的样品氧的响应值也是基本固定的。我们分别以氮气、净化空气为稀释气体,在同一条件下配制含不同浓度总烃的标准气样,测定结果见表1。
存18h。
由图6可以看出,在光照条件下,50m in内
NM HC质量浓度下降至起始值的30%左右。
因此,采样后应立即分析,如不能及时分析,必
须密封后避光保存,18h内分析完毕。
2.2色谱柱的选择
甲烷分离柱:选用GDX2104填充柱作为甲
烷分离柱,在选定的条件下甲烷与最难分离的
氧、乙烯等分离良好,不干扰甲烷的测定
1.4校准曲线的绘制
用上述丙烷2氮气混合标准气体、甲烷2氮
气混合标准气体和除烃净化空气配制总烃标准
气样系列(质量浓度为0~8.67m g m3和甲烷
标准气样系列(质量浓度为0~6.75m g m3。
分别取1m l上述不同浓度的标准气样,经气相
色谱仪的总烃柱和甲烷柱,按选定的色谱条件
进行分析,以峰高为纵座标,以对应的质量浓度
(3空气除烃净化装置见图1。
(4配样用气体:丙烷2氮气混合标准气体,C3H8 N2(摩尔比为(20×1026∶1;甲烷2氮气混合标准气体,CH4 N2(摩尔比为(21×1026∶1;氮气和除烃净化空气(配气样时用做稀释气
。
图1空气除烃净化装置
1.空气钢瓶;
2.净化器(硅胶与5A分子筛;
3.净化器(活性炭;