VOCs是怎樣采集測(cè)定的？
揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是霧霾天氣中PM2.5形成的重要前提物之一，對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量和人體健康都會(huì)造成影響，控制VOCs的排放具有重要意義。但由于VOCs種類(lèi)復(fù)雜，揮發(fā)性高，這給排放源VOCs的監(jiān)測(cè)工作帶來(lái)了很大的難度。
污染氣體看不見(jiàn)，摸不著，是怎樣采集以及化驗(yàn)分析的呢？
一般根據(jù)VOCs測(cè)試數(shù)據(jù)的用途可以分為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，一般現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)多用于檢查泄漏、警示等，因此數(shù)據(jù)的精確性要求不高，對(duì)測(cè)試的物種數(shù)量也沒(méi)有要求，常常用相對(duì)值也可以說(shuō)明問(wèn)題，目前常采用氫火焰離子化檢測(cè)器來(lái)進(jìn)行測(cè)定。但實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)則常用來(lái)污染物控制，對(duì)于其濃度精確性、測(cè)量的種類(lèi)等都有非常高的要求。
一般實(shí)驗(yàn)室VOCs采樣方法主要分為主動(dòng)式和被動(dòng)式，主動(dòng)式主要有容器捕集法、固體吸附管采樣法和固相微萃取法。其中容器捕集法、固體吸附管采樣法是常用方法。
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容器捕集法
容器捕集法根據(jù)容器的不同可以分為不銹鋼SUMMA罐采樣法和氣袋采樣法。不銹鋼SUMMA罐采樣法是將內(nèi)壁經(jīng)硅烷化處理的不銹鋼罐內(nèi)部抽成真空后，用減壓或者加壓的方式采集，送回實(shí)驗(yàn)室后要進(jìn)行冷凝濃縮富集，該方法雖然成本比較高，但是能檢測(cè)的物種較多。
氣袋采樣法由氣體采樣頭、氣體冷凝阱、采樣袋和氣體采樣泵組成，采樣泵將稀釋冷卻后的樣氣體充人采樣袋，和SUMMA罐采樣法相比，氣袋采樣法在現(xiàn)場(chǎng)采樣更為便捷。但氣袋的材料要求滲透性足夠小，且不能和采集的氣體化合物發(fā)生反應(yīng)，在應(yīng)用上沒(méi)有SUMMA罐采樣法廣。
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固體吸附管采樣法
固體吸附管采樣法用吸附劑捕獲樣氣中的VOCs，這要求吸附劑材料具有較大的比表面積，具有較好的疏水性能，對(duì)水的吸附能力低，同時(shí)還要能容易脫附，樣氣中的成分不會(huì)和吸附劑發(fā)生反應(yīng)。根據(jù)其吸附材料的不同可以分為活性炭采樣管、Tenax采樣管和混合吸附采樣管。
活性炭采樣管：活性炭對(duì)各種VOCs有較強(qiáng)的吸附劑，采樣效率高，但是對(duì)高沸點(diǎn)的VOCs解吸困難；
Tenax采樣管：其吸附劑是多孔性高分子的聚合物，對(duì)VOCs吸附性沒(méi)有活性炭高，但解吸比較容易；
混合吸附采樣管：是采用兩種或兩種以上的吸附劑組成的混合吸附劑，能解決上面提到的單一吸附劑的限制和困難。
3 固相微萃取法 SPME是一種較新的采樣方法，該法操作簡(jiǎn)單方便、無(wú)需有機(jī)溶劑或者固體吸附劑，由萃取頭和手柄組成。
萃取頭上覆蓋有聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚丙烯酸酯(PA)等材料，對(duì)極性和非極性有機(jī)物化合物有非常好的吸附作用，分析時(shí)只需要將該裝置直接插入GC，推出萃取頭，萃取頭上的有機(jī)物進(jìn)行熱解吸，隨載氣進(jìn)入毛細(xì)管柱進(jìn)行測(cè)定。該方法簡(jiǎn)便、環(huán)保、快速，目前已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于環(huán)境檢測(cè)。
目前，揮發(fā)性有機(jī)物的分析方法主要有氣相色譜法(GC)、氣相色譜／質(zhì)譜聯(lián)用(GC／MS)、高效液相色譜法、比色管檢測(cè)法等。 1 氣相色譜法 氣相色譜法是以氣體為流動(dòng)相的色譜柱分離方法，需要用標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，因此雖然該分析方法需要的樣品用量少、分離效率高、檢測(cè)靈敏度高、選擇性好、以及應(yīng)用范圍廣，但是在組分直接進(jìn)行定性分析時(shí)，必須用己知物或己知數(shù)據(jù)與相應(yīng)的色譜峰進(jìn)行對(duì)照或與質(zhì)譜、光譜等其它方法聯(lián)用才能進(jìn)行精確的測(cè)定。
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氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用
氣相色譜／質(zhì)譜聯(lián)用(GC／MS)是將氣相色譜法高效的分離能力以及質(zhì)譜法準(zhǔn)確的鑒別能力結(jié)合在一一起的一種分析方法。
首先，氣相色譜按沸點(diǎn)不同把各種待測(cè)物質(zhì)分離開(kāi)，進(jìn)入質(zhì)譜檢測(cè)器(MSD)，遵循沸點(diǎn)低的物質(zhì)先進(jìn)入分析的原則，辨別不同的物種種類(lèi)，分析完成后由MS向計(jì)算機(jī)傳輸檢測(cè)結(jié)果，然后與質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)中的物質(zhì)進(jìn)行比較，同時(shí)能完成樣品中待測(cè)物質(zhì)的定性定量分析。
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高效液相色譜
高效液相色譜法(HPLC)在分析化學(xué)中常用的一種具有高速、高效、高自動(dòng)化、高靈敏度的柱層析儀。和氣相色譜法一樣，高效液相色譜法也是以液體為流動(dòng)相，采用高壓輸液系統(tǒng)，將緩沖液泵人固定相的色譜柱，在柱內(nèi)分離后進(jìn)入檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。
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比色管檢測(cè)法 比色管檢測(cè)法是由充滿(mǎn)顯色物質(zhì)的玻璃管和抽氣采樣泵構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。當(dāng)顯色物質(zhì)與吸人的氣體反應(yīng)后，氣體濃度與顯色長(zhǎng)度會(huì)成比例關(guān)系。檢測(cè)時(shí)，用采樣泵將空氣抽人檢測(cè)管，待測(cè)氣體會(huì)有檢測(cè)管內(nèi)的物質(zhì)反應(yīng)，待反應(yīng)完全后，通過(guò)氣體濃度與顯色長(zhǎng)度的比例關(guān)系直觀得到氣體的大致濃度。 5 化學(xué)法分析 化學(xué)分析法是指利用VOCs中某些具有化學(xué)特性的物質(zhì)在發(fā)生反應(yīng)后能被識(shí)別的物理變化，如顏色，氣味等，這些變化通過(guò)一定的手段測(cè)量，從而辨別其各組分的含量。