山东鲁创分析仪器股份有限公司

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测定大气中非甲烷总烃气相色谱仪吸附法的优化改进

2015-12-16

      目前,我国用气相色谱法测定空气和工业废气中的非甲烷总烃,一般都采用不同的色谱柱分别进行测量总烃与甲烷,以总烃减去甲烷量为非甲烷总烃的含量;鲁创仪器公司采用GDX-102及TDX-01作为吸附采样管,用热解吸仪解吸后,直接进样气相色谱仪测定非甲烷总烃的含量。

      1、实验部分

      2.1 分析仪器
  气相色谱仪(GC-9860,FID检测器);N2000色谱工作站; RJ -三型热解吸装置; 氮氢空气源;微型进样器:100mL,5mL,1mL; 吸附采样管:用外径8mm,壁厚0.8 ~1mm,长70mm的硬质玻璃管,管内分段填充M0 ~ 425pm GDX -102 及 TDX-01 (其比例为 3:2);
  色谱柱:用外径5mm,内径3mm,长3m的玻璃柱,内填180经过浓盐酸处理的玻璃微珠担体,作为分析非甲烷总烃的色谱柱。
  大气采样器:流量范围0 ~ 1L/min。

      2.2 工作原理
  用GDX - 102及TDX -01吸附采样管在常温下采集空气样品,非甲烷烃被吸附采样管吸附,空气中的氧不被吸附而除去。采样后,在240°C加热解吸,用氮气将解吸后的非甲烷烃导入气相色谱仪,用火焰离子化检测器测定。

      2.3 试剂
  正戊烷;玻璃微球:粒径180 ~250pm,用10% 盐酸溶液浸泡过夜,用水洗至中性,烘干供填色谱柱用;TDX - 01 :粒径 M0 ~ 425 pm; GDX - 102 :粒径 250使用前应老化除去易挥发组分,老化。
  方法如下:用丙酮湿润GDX -102以除去静电,装在色谱柱中,将柱一端装在色谱仪进样口上,另一端不与检测器相连,在200°C温度下’以10 ~ 15mL/min 的流量通入氮气老化16h然后将温度升至250°C, 氮气流量加大到30 ~40mL/min,再老化8h。

      2.4气体采样
  将吸附采样管TDX -01端与空气采样器相连’ 以0.1 ~0.5L/min的流量采集气样,采样的时间根 据空气中烃类的浓度而定。采样后用乳胶管密封吸 附采样管两端。带回到实验室。样品放置时间,应 不超过10d。

      2.5标准气体配制
  (1)标准气体配制
  用氮气置换300 mL的锥形瓶3次后,再用真空 泵抽成真空,用5mL注射器注入10mL正戊烷后,放 入恒温水浴(温度为i)中,静置20 ~ 30min,使气- 液两相平衡;把100 mL注射器用氮气置换3次后再 充满100mL氮气,取一定量的正戊烷蒸气注入100 mL注射器,静置2h,等扩散均匀后即可使用。
  (2)正戊烷浓度计算(省略)。正戊烷标准气体浓度,mg/r。
   2.6色谱条件
  柱温:100C ;气化室温度:200C ;检测器温度: 250C ;载气(氮气)流量:40mL/min;燃气(氢气)流 量40mL/min;助燃气(空气)流量400mL/min。 2.7样品测定
  (1)空白测定H:把微型氮气瓶与RJ -三型热 解吸装置连接,通入40 ~60mL/min的氮气,检查气 密性,加热温度240C ,再用未采样的吸附管与热 解吸装置连接,关闭气路,记时40S,打开气路,使热 解吸出来的气体充入100 mL的注射器中;用1mL 注射器从100 mL的注射器中取1mL气体注入气相 色谱仪中,记录保留时间y与峰高h空白。
  (2)标准样品的测定:抽取一定量的正戊烷饱 和蒸气注入100 mL充满氮气的注射器中配成一定 浓度的标准气体;把吸附采样管与大气采样器连接, 用与采集样品一样的流量与时间抽取100mL注射 器中的标准气体。再按空白测定的方法进行标准样 品的测定,记录保留时间k与峰高A标准。
  (3)样品的测定:样品的测定与空白测定的步 骤一样,记录保留时间t样与峰高AtM。
  2、结果与讨论
    各色谱图分别见图1 ~图3。


  非甲烷烃(以正戊烷计,mg/m3 ) = [ A样品—h空白)X Cs] / (A标准—A空白〕
  ----标准品峰高,mV; ----空白峰高,mV;----样品峰高,mV。
  3、气相色谱仪方法结论
  鲁创仪器公司采用GDX -102及TDX -01作为吸附采样管,用热解吸仪解吸后,直接测定非甲烷总烃的含量,不用对现有的气相色谱仪进行改造,方法比《空气与废气监测分析方法(第四版)》(中国环境科学 出版社,2003)中的吸附法简单;本方法在采样体积为20L时,****检出浓度为0. 009 mg/m3。