环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法

       普瑞仪器依据《空气和废气监测方法》第四版、HJ 604-2017 《环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》中规定，采用自主研发的GC-9280型气相色谱仪双FID检测的流程优化方案，满足总烃的检测要求。检出浓度为0.05mg/ m³。
　　1、前言
　　非甲烷烃（NMHC）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NMHC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。
　　我国《大气污染物综合排放标准》（GB16927-1996） 的非甲烷总烃的厂界浓度标准为5mg /m³。依据《空气和废气监测方法》第四版、HJ 604-2017 《环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》中规定，采用自主研发的GC-9280型气相色谱仪双FID检测的流程优化方案，满足总烃的检测要求。检出浓度为0.05mg/ m³。
　　本方法适用于环境空气中总烃的测定。氢火焰检测器所测的碳氢化合物（C1～C8）为总烃，以甲烷计。
　　该方法采用双填充柱、双氢火焰离子化检测器，十通阀进样实现一次进样，同时分析总烃和甲烷（也可用注射器采集气样进样），以带氢火焰离子化检测器的色谱直接进行测定。 样品经过玻璃微珠阻尼柱导入检测器，测定总烃含量。 所用的仪器不同，方法的测定范围不同。总烃测定下限为0.14mg/ m³。以氮气为载气测定空气中总烃含量时，总烃峰中包括氧组分，因样品中氧对响应值有效应，在此，采用除烃净化空气求出空白值，从总烃峰中扣除氧组分值。
　　2、样品处理过程
　　2.1 样品处理过程参照《空气和废气监测方法》（第四版）方法一。采用100ml玻璃注射器抽取现场空气，预先用现场空气冲洗5次，采得待测样品气100ml用胶冒密封注射器口，样品气应在12h内测定。
　　2.2 甲烷和丙烷混合标准气：浓度按需要而定。
　　100ml玻璃注射器，先用高纯氮或除烃空气抽洗三次，然后抽取至所需体积，再用10ml玻璃注射器准确地将一定量的标准气注入100ml玻璃注射器内，校核总体积，摇匀，并分别计算总烃和甲烷的浓度。
　　混合标准气的浓度计算方法（例）：
　　21umol/mol（CH4/N2）甲烷标准气换算为以碳计的甲烷浓度=20*12.0/22.4=11.3mg// m³
　　20 umol/mol（C3H8/N2）丙烷标准气换算为以碳计的非甲烷浓度=20*（12.0*3）/22.4=32.1 mg/ m³
　　该混合标准气的总烃浓度（以碳计）=11.3+32.1=43.4 mg/ m³
　　3、色谱条件
　　柱温：70℃ 检测器温度：150℃ 进样器温度：100℃ 进样量：1ml
　　柱流量：30ml/min 十通阀进样
　　4、定性分析：样品进入总烃分析柱，只出一个总烃峰，样品中其他组分不能分开；样品进入甲烷分析柱，可以将甲烷和其他组分分开。
　　定量分析：以甲烷为标准气，采用面积外标法定量，结果以甲烷计。
　　5、系统适用性试验
　　采用10μmol/mol（VN）甲烷标准气进行分析，
　　6、脱烃空气分析
　　因O2在FID的响应对总烃分析有正干扰，需要采用脱烃的空气做为空白，实际样品总烃需要扣除空气的干扰。
　　7、1空气样品分析
　　用10ml玻璃注射器吸取试验室内空气，进入气相色谱进行分析
　　7、2 氧峰测定
　　样品气体中含有氧气，由甲烷柱得到的色谱图中，氧峰已于甲烷峰分开（由于氧在氢火焰检测器中的响应值小，所以在实际得到的色谱图中不一定能看清氧峰）。但由总烃柱得到的总烃峰中包含氧峰，应予扣除。
　　与样品测定相同的条件，与总烃柱进除烃空气样，测得氧峰的峰高度。
　　8、 非甲烷总烃分析
　　非甲烷总烃各类烷烃 烯烃 芳香烃及醛酮等有机物通过柱1（总烃柱）紧出一个合峰，然后在FID上进行检测。除烃空气通过柱1（总烃柱）出一个氧峰，然后在FID上进行检测。
　　通过柱2（甲烷柱）分离各类烷烃 烯烃 芳香烃及醛酮等有机物，然后在FID上进行检测。 总烃的含量扣除氧气峰和样气中甲烷的含量，即为样气的非甲烷总烃含量。
　　9、执行标准：HJ 604-2017 《环境空气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》
　　10、非甲烷总烃检测仪器配置
　　1) GC-9280型 气相色谱仪 1台
　　2) 十通阀 1只
　　3) 不锈钢分析柱（GDX502+玻璃微球） 2支
　　4) 标准气（8升） 10ppm CH4/N2 1瓶
　　5) 减压阀 752（标准气） 1只
　　6) 100ml玻璃注射器 2支
　　7) 10ml玻璃注射器 2支
　　8) 气体取样袋(1-2升) 2只
　　9) 空气除烃净化器 1台
　　10) 色谱工作站PR3000 1台
　　11) 电脑/打印机 1套
　　12) 高纯氮气 40L 1台
　　13) 高纯氢发生器 PRH-300 1台
　　14) 无油无水无噪音 PRK-2L 1台
　　11、 空气中总烃和非甲烷总烃检测实验条件：
　　取样：100ml玻璃针筒现场采样，密封处理。
　　色谱：柱温70℃，检测器、进样器100℃， 柱流量20ml/min
　　进样：1ml
　　柱流量： 30ml 条件根据实际做样设定。
　　甲烷保留时间：0.35min
　　总烃保留时间：0.132min
　　进样方式：气密性进样针手动进样（或十通阀进样 ）
　　方法： 外标法
　　12、说明
　　12.1 测定时环境温度宜保持在20℃以上，并尽量使环境温度保持恒定。
　　12.2 在分析过程中，保证比泄露时关键，因而对真空瓶、注射器和气袋的密封性要作严格检查。
　　12.3 在分析过程中，若使用的标准气系用高纯氮气配制，而样品气用除烃空气稀释，则由总烃柱所得的总烃峰值（峰高或峰面积），应扣除相同条件下 的除烃空气氧气峰值（峰高或峰面积），若使用的标准气和样品气均用净化空气配制，则不考虑扣除氧峰的干扰问题。
　　12.4 标准气可用高纯氮气或除烃空气配制，但对于同一个分析步骤中的标准系列，不能即用高纯氮气，又用除烃空气稀释配制。样品气一般都是以空气为基体，故不宜再用高纯氮气进行稀释。