热脱附-气相色谱-质谱法测定环境空气中67种挥发性有机物

采用热脱附-气相色谱-质谱法,建立了同时分析环境空气中67种挥发性有机物的分析方法。对比了5种不同填充材料不锈钢吸附管对78种挥发性有机物的吸附能力。填充材料为Tenax TA和Carbograph 1TD的混合填料吸附管对分析物的捕集效果最好,在30 mL/min高纯He气持续吹脱45 min的情况下,未发生穿透（即穿透率小于10%）的化合物达67种,分析物的种类包括芳香烃、脂肪烃、卤代烃和含氧挥发性有机物等。优化了使用该吸附管测定67种目标物时的热脱附条件。在5~100 ng范围内,目标化合物的色谱响应值与其量间具有良好的线性关系,其相关系数（r）均在1.0000~0.9977之间。方法检出限为0.3~2.4 ng,以采样体积1 L计算,检出限为0.3~2.4 μg/m³。加标量为20 ng时,7次重复实验目标化合物回收率均在81.6%~114.9%之间,目标化合物的相对标准偏差为1.2%~10.1%。采用该方法对某车厢内空气进行了检测,检出了包括酯类、卤代烷烃、卤代烯烃以及芳香族化合物在内的19种目标化合物,其范围为1.1~84.1 μg/m³。该方法准确、可靠、灵敏度高,实现了对环境空气中67种目标污染物的准确定量。     

热脱附-气相色谱-质谱法测定稀土萃取分离车间固定污染源废气中18种挥发性有机化合物的含量北大核心CSCD

提出了热脱附-气相色谱-质谱法测定稀土萃取分离车间固定污染源废气中18种挥发性有机化合物(VOCs,包括1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烯、1,1,2-三氯乙烷、甲苯、1,2,4-三甲基苯、苯、三氯乙烯、四氯乙烯,C_(7)~C_(16)等10种正构烷烃)含量。将采样器与2只串联的吸附管(装载有2种石墨化碳黑和1种碳分子筛)连接,于固定污染源排气口以50~65 mL·min^(-1)采样速率采集样品50 mL,密封吸附管,置于热脱附仪上,按照优化的仪器工作条件测定收集的气体中的18种VOCs含量(苯和四氯乙烯含量为2只吸附管吸附量的加和)。吸附管和聚焦冷阱的脱附温度均设置为350℃,脱附时间均设置为10 min。结果显示,10种正构烷烃标准曲线的线性范围为50.0~400 ng,其他8种VOCs的质量在20.0~300 ng内与其对应的峰面积与内标物峰面积的比值呈线性关系,检出限(3s)为0.0015~0.026 mg·m^(-3)。对空白样品进行3个浓度水平的加标回收试验,18种VOCs的回收率为73.5%~110%,测定值的相对标准偏差(n=5)为1.2%~22%。4家实验室同时采用以上方法分析空白加标样品,偏差的绝对值均小于参考HJ 168-2010计算所得的再现性限。     

热脱附-吹扫捕集-气相色谱质谱联用在大气挥发性有机物分析中的应用探索

采用热脱附结合吹扫捕集(P&T)技术对大气中挥发性有机物(VOCs)进行富集,并用气相色谱质谱(GC/MS)进行分析检测,建立了一种大气中多组分VOCs分析方法。将热脱附-吹扫捕集-气相色谱质谱联用技术应用于大气挥发性有机物分析中,使样品经过吸附管及捕集阱双重富集后再进入GC/MS检测,VOCs分析结果部分目标物检出限可达到0.1 ng/L,实际平行样品检测结果相对偏差小于30%,且可同时对54种VOCs进行定性定量分析。     

茶叶中29种挥发性有机物的固相微萃取-气相色谱-质谱法测定及其危害水平评估

建立了固相微萃取-气相色谱-质谱法(SPME-GC-MS)测定茶叶中29种挥发性有机物(VOCs)含量的方法,并对随机选择的100个茶叶样品进行了危害水平评估。在顶空进样瓶中加入茶叶样品和内标物乙酸苯乙酯,采用纤维头DVB/CAR/PDMS在平衡温度60℃下吸附目标化合物30 min,解吸后不分流进样,以HP-FFAP色谱柱为固定相在程序升温条件下分离,分离得到的目标化合物进入配有电子轰击离子(EI)源的质谱仪,在选择离子监测(SIM)模式下进行测定,内标法定量。采用食品安全指数(IFS)评价茶叶中VOCs的危害水平。结果显示:29种VOCs的质量分数在0.05～0.50 mg·kg~(-1)内和内标物的质量分数之比与两者对应的峰面积之比呈线性关系,检出限(3S/N)为0.001 6～0.031 6 mg·kg~(-1);对实际样品进行加标回收试验,所得回收率为74.4%～86.6%,测定值的相对标准偏差(n=6)为2.4%～8.9%;100份茶叶样品中均有VOCs的检出,VOCs总检出量为0.035～0.113 mg·kg~(-1),所得的IFS最大值为2.79×10~(-3),远低于1,说明茶叶中的VOCs对人体潜在危害水平是可以接受的。     

罐采样-预浓缩/气相色谱-质谱联用测定污染源废气中118种挥发性有机物

该文采用预浓缩/气相色谱-质谱联用仪(配FID检测器)结合Dean Switch中心切割和冷柱箱技术,建立了一针进样同时测定污染源废气中118种挥发性有机物(VOCs)的分析方法。废气样品采用苏玛罐收集,稀释后进系统分析,其中C2~C3组分在FID上测定,外标法定量;其他目标物在质谱(MS)上测定,内标法定量。结果显示,118种VOCs在0.5~30 nmol/mol浓度范围内线性良好,相关系数(r2)为0.995 3~0.999 9,方法检出限为0.01~0.38 μg·m-3,定量下限为0.03~1.51 μg·m-3;在低、中、高3个加标水平下的回收率为76.4%~110%,相对标准偏差(RSD,n=7)为0.30%~6.0%。将其应用于移动污染源(叉车)及固定污染源(制鞋厂、家具厂、印刷厂、塑料厂、造船厂)废气样品中VOCs的测定,均有不同程度的检出,其中叉车尾气中总VOCs(TVOC)含量为33.50~35.25 mg·m-3,固定污染源废气中TVOC为44.54~211.71 mg·m-3。该方法简便快速、稳定灵敏、准确度高,适用于移动污染源和固定污染源废气中VOCs的定性定量分析。     

热脱附-气相色谱-质谱法筛查分析溶剂型涂料中挥发性有机化合物

为检测溶剂型涂料中挥发性有机物(VOCs)的释放量,利用1m~3气候箱,在温度(23±2)℃和相对湿度(50±5)%、箱内空气换气率为1次·h~(-1)的条件下,以钢化玻璃板(30cm×30cm)为基材,将涂料样品(约10g)涂覆在玻璃板上,置于气候箱中,关闭箱门并开始计时。此前已将老化的Tenax TA吸附管靠近吸附剂的一端与气候箱连接,另一端与采样连接,调节流量为0.20L·min~(-1),采集2h时的空气样品。将吸附管放入热脱附-气相色谱-质谱仪器系统中,按工作条件对65种VOCs进行分离和测定。样品经热脱附并流经HP-VOC色谱柱,恒压模式,在35～250℃之间程序升温进行VOCs的分离,进入质谱仪,在电子轰击离子源(EI)全扫描模式进行测定。试验结果表明:二氯甲烷、四氯化碳和乙二醇的信号较弱,标准曲线的线性不佳,其余62种VOCs的标准曲线的线性范围均在0.01～0.20μg之间,其检出限(3S/N)在0.018～0.25μg·kg~(-1)之间,此62种VOCs的加标回收率在85.0%～116%之间。对市售的8种溶剂类涂料,按本方法进行筛查和分析,被检出频次较高的为芳香烃、醇、烷烃、酯醚等4大类;从所检测得到的VOCs的含量可见,其中芳香烃和酯醚类VOCs的释放占大部分,8种涂料第2h采样VOCs的释放总量分别为2.51,2.29,1.54,1.47,1.64,13.01,3.37,17.14mg·kg~(-1)。     

热脱附-气相色谱-质谱法同时测定工作场所空气中10种醇类和醚类化合物的含量北大核心CSCD

通过对比填充不同吸附剂的不锈钢吸附管对10种醇类和醚类化合物的吸附能力,优化热脱附条件,考察不同色谱柱和样品保存时间对测定结果的影响,提出了热脱附-气相色谱-质谱法同时测定工作场所空气中10种醇类和醚类化合物含量的方法。用填装Tenax GR的吸附管采集气体样品,采集完成后将吸附管两端封好,设置一次热脱附温度为220℃,二次热脱附温度为240℃,吹扫时间为4 min,进样时间为50 s,在上述条件下进行热脱附,脱附的气体进入气相色谱仪,采用DB-624毛细管色谱柱分离目标物,并用配电子轰击离子源的质谱仪在选择离子监测模式下检测。结果显示:10种醇类和醚类化合物的质量在10~300 ng内与其对应的峰面积呈线性关系,检出限(3.143s)为0.5~1.9 ng;对空白样品进行3个浓度水平的加标回收试验,回收率为70.5%~125%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.0%~20%;方法用于实际样品分析,正丁醇、异丁醇和仲丁醇被检出,检出量依次为0.013,0.007,0.008 mg·m^(-3)。     

固相微萃取-顶空-气相色谱-质谱法测定美甲贴中6种挥发性有机物的含量

称取美甲贴样品0.0010g置于20mL顶空瓶中,在选定的条件下[孵化温度为36℃,孵化时间为15min,振动器转速为300r·min^-1,固相微萃取(SPME)温度为常温和样品的萃取次数为10次]进行顶空采样和固相微萃取,并将所得挥发性有机物(VOCs,包括所需测定的丙酮、正己烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、甲苯和乙酸丁酯等6种化合物)引入气相色谱-质谱仪中进行分析。用HP-VOC色谱柱(60m×0.25mm,0.25μm)在40~250℃区间以程序升温模式进行色谱分离,并在电子轰击离子源和选择离子扫描模式等条件下进行质谱测定。采用外标法定量。测得上述6种VOCs的质量在相同的范围(2~250ng)内与其相应的峰面积呈线性关系,其检出限(3.14s)也相同(0.5ng)。以实际样品为基体,在5个浓度水平上加入标准溶液进行回收试验,测得其回收率为80.0%~110%,测定值的相对标准偏差(n=7)为0.030%~5.0%。     

环境舱-热脱附-气相色谱/质谱联用法测定软体家具面料中40种挥发性有机物

建立了同时检测软体家具面料中40种挥发性有机物的环境舱-热脱附-气质联用(ETC-ATD-GC/MS)检测方法。以Tenax TA吸附管吸附环境舱内不同面料中释放的挥发性有机物,经热脱附仪加热,将挥发性有机物脱附后随载气进入GC/MS进行定性和定量分析。考察了吸附管脱附温度、脱附时间,冷阱温度等不同参数对挥发性有机物的脱附效率的影响。结果表明,40种挥发性有机物在2~200 ng质量范围内呈良好的线性关系,相关系数在09949~0.9999之间,方法的检测限为0.011~0.277μg/m~3。方法回收率为88.0%~109.9%,相对标准偏差在1.5%~9.5%之间。方法适用于不同软体家具面料中挥发性有机物的定量分析。     

新型水蒸气顶空富集装置在饮用水中痕量挥发性有机物非目标筛查中的应用

以饮用水中痕量挥发性有机物(VOCs)非目标筛查为目的,构建了一种新型的大体积水样高倍富集装置。对其精馏管长度、回收冷凝液体积、吸收介质等影响富集效果的关键因素进行了优化。该装置以水蒸气为吹扫气,同时以水作为吸收剂,将1 L水样富集浓缩至5 mL后,可使原有吹扫捕集-气相色谱-质谱法(P&;T-GC-MS)分析VOCs的灵敏度提高1～2个数量级。用该方法对某净水厂的源水与出厂水进行了痕量VOCs的定性分析与比较。与传统P&;T-GC-MS方法相比,本方法对两种水样的污染物检出数目由原来的无检出和5种分别提高至16种和35种。分析结果表明饮用水消毒前后污染物的种类及含量存在显著差异。     

Development and validation of a method for air-quality and nuisance odors monitoring of volatile organic compounds using multi-sorbent adsorption and gas chromatography/mass spectrometry thermal desorption system

An analytical method based on thermal desorption (TD) coupled to gas chromatography (GC) and mass spectrometry detection (MS) has been developed and validated for the determination of a wide range of odor nuisance and air-quality volatile organic compounds (VOC) in air. New generation isocyanates, isocyanato- and isothiocyanatocyclohexane, have been included for the first time as target compounds due to their high occurrence in air samples. A dynamic air sampling method to trap gas and vapor on multi-sorbent tubes using portable pump equipment has been also developed. Sorbent tubes were filled with Carbotrap (70mg), Carbopack X (100mg) and Carboxen-569 (90mg). Validation of the TD-GC-MS method showed good selectivity, sensibility and precision according to Compendium Method TO-17 (US Environment Protection Agency) criteria. Limits of detection (signal-to-noise=3, ng in tube) ranges were 0.004-0.03ng (alcanes), 0.001-0.1ng (aromatics), 0.03-14ng (aldehydes), 0.003-7ng (alcohols), 0.003-0.04ng (chlorides), 0.02-0.5ng (esters), 0.002-0.1ng (ketones), 0.01-0.53ng (terpenes), 14-97ng (amides), 0.2-10ng (isocyanates) and 0.001ng (carbon disulfide). The linear dynamic range was over 3-5 orders of magnitude, depending of the VOC. TD-GC-MS analysis was reproducible, with relative standard deviation (n=5) within 20%. VOCs breakthrough examination showed no significant losses when about 2000ng standard was prepared. In order to evaluate the performance of the developed method on real samples, several industrial and urban air samples were analysed. VOCs were found to be stable on the sorbent tubes for at least 1 week when stored at 4 degrees C.     

热脱附-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定环境空气中的挥发性有机物

采用热脱附(TD)结合气相色谱-三重四极杆串联质谱(GC-MS/MS)建立了环境空气中23种挥发性有机物(VOCs)同时检测的分析方法。空气样品通过主动采样的方式富集到装有Tenax-TA填料的热脱附管中,热解吸后在选择反应监测(SRM)模式下用GC-MS/MS进行检测,内标法定量。结果表明,23种VOCs在0.01~1 ng和1~100 ng低、高两个范围内线性关系良好,相关系数(r²)均大于0.99,方法定量限为0.00008~1 μ g/m³。加标水平为2、10和50 ng时,23种VOCs的平均回收率为77%~124%。除了最低加标水平的氯苯,相对标准偏差(RSD, n=6)均小于20%。对市内3个采样点的环境空气进行测定,其中苯、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、1,2,4-三甲基苯和六氯丁二烯均有检出。实验证明,该TD和GC-MS/MS相结合的检测方法具有准确、可靠、灵敏度高等优点,适用于环境空气中VOCs的同时测定。     

自制炭阱吸附装置与气相色谱-质谱联用测定植物的挥发性有机物

设计组装了炭阱吸附装置,并与气相色谱-质谱(GC-MS)联用测定了银杏叶和利马豆的挥发性有机物。采用炭阱吸附装置与固相微萃取(SPME)收集银杏叶的挥发性有机物,用GC-MS进行分析,结果表明采用炭阱吸附装置对银杏叶挥发性有机物的富集效果优于SPME方法。实验还采用内标法对利马豆的挥发性有机物进行了初步的定量,两次实验结果的重复性较好。由于炭阱吸附装置能够很好地收集植物的挥发性有机物,且可以进行多个样品的平行实验及植物挥发性有机物的定量研究,因此炭阱吸附装置与GC-MS联用更适合用于实验室中植物挥发性有机物的研究。     

热解析-气相色谱法测定印刷品中总挥发性有机化合物释放量

建立用气袋法收集整册印刷品释放的挥发性有机化合物,热解析-气相色谱法检测总挥发性有机化合物(TVOC)的方法。将印刷品样品置入充满高纯氮气的密封PVF采样袋中,在35℃下放置12 h后,用采样器串联Tenax-TA采样管和采样袋,让袋内气体通过采样管,样品释放出的有机化合物被吸附到采样管的吸附剂上。用热解析-气相色谱法测试采样管中挥发性有机化合物的含量,其中苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、乙苯、乙酸丁酯、苯乙烯和正十一烷按外标法定量,其它物质按甲苯标准曲线定量。该方法的加标回收率为74.4%~91.1%,测定结果的相对标准偏差不大于10%(n=9)。该方法的样品采集更贴近印刷品的实际生活场景,可以为评价印刷品挥发性有机物释放对人体健康的影响提供数据基础,为相关评价提供新思路。     

A new approach to determine method detection limits for compound-specific isotope analysis of volatile organic compounds

Compound-specific isotope analysis (CSIA) has been established as a useful tool in the field of environmental science, in particular in the assessment of contaminated sites. What limits the use of gas chromatography/isotope ratio mass spectrometry (GC/IRMS) is the low sensitivity of the method compared with GC/MS analysis; however, the development of suitable extraction and enrichment techniques for important groundwater contaminants will extend the fields of application for GC/IRMS. So far, purge and trap (P&T) is the most effective, known preconcentration technique for on-line CSIA with the lowest reported method detection limits (MDLs in the low microg/L range). With the goal of improving the sensitivity of a fully automated GC/IRMS analysis method, a commercially available P&T system was modified. The method was evaluated for ten monoaromatic compounds (benzene, toluene, para-xylene, ethylbenzene, propylbenzene, isopropylbenzene, 1,2,3-trimethylbenzene, 1,2,4-trimethylbenzene, 1,3,5-trimethylbenzene, fluorobenzene) and ten halogenated volatile organic compounds (VOCs) (dichloromethane, cis-1,2-dichloroethene, trans-1,2-dichloroethene, carbon tetrachloride, chloroform, 1,2-dichloroethane, trichloroethene, tetrachlorethene, 1,2-dibromoethane, bromoform). The influence of method parameters, including purge gas flow rates and purge times, on delta13C values of target compounds was evaluated. The P&T method showed good reproducibility, high linearity and small isotopic fractionation. MDLs were determined by consecutive calculation of the delta13C mean values. The last concentration for which the delta13C value was within this iterative interval and for which the standard deviation was lower than +/-0.5 per thousand for triplicate measurements was defined as the MDL. MDLs for monoaromatic compounds between 0.07 and 0.35 microg/L are the lowest values reported so far for continuous-flow isotope ratio measurements using an automated system. MDLs for halogenated hydrocarbons were between 0.76 and 27 microg/L. The environmental applicability of the P&T-GC/IRMS method in the low-microg/L range was demonstrated in a case study on groundwater samples from a former military air field contaminated with VOCs.     

吹扫捕集–气相色谱–质谱法同时测定环境水中101种挥发性有机物

建立吹扫捕集–气相色谱–质谱联用法测定环境水中101种常见挥发性有机物(VOCs)的方法。通过加热吹扫,样品水中的VOCs富集于捕集管中,以DB–624(60 m×0.25 mm,1.4μm)色谱柱分离,内标法定量。结果表明,101种挥发性有机物(VOCs)色谱分离效果良好,质量浓度在0.5~50 ng/mL范围内与色谱峰面积均呈线性关系,高沸点VOCs线性范围较窄。方法定量限(10 S/N)为0.11~0.77 ng/mL,均低于GB 3838–2002《地表水环境质量标准》、GB 5749–2006《生活饮用水卫生标准》及国外相关标准的限值。平均加标回收率在70.3%~123.6%之间,测定结果的相对标准偏差不大于8.8%(n=6)。该方法快速、简便,适用于环境水中挥发性有机化合物的分析检测。     

长江沿岸某化工园区土壤、底泥中酚类化合物的污染现状

建立了同时测定土壤（底泥）样品中12种酚类化合物的检测方法。采用加速溶剂萃取（ASE）与凝胶渗透色谱（GPC）协同净化进行前处理,气相色谱和质谱联用技术（GC-MS）进行定性定量分析。方法检出限为0.410~13.1 μg/kg（干重）,回收率在70.7%~122%之间,相对标准偏差（RSD）为1.2%~16%。基于上述分析方法研究了长江沿岸某化工园区土壤及长江底泥中12种酚类化合物的污染水平。17个土壤样品和7个底泥样品中除对苯二酚外的11种酚类化合物均有检出。土壤和底泥中酚类污染物总含量范围分别为10.16~30.66 mg/kg和18.00~29.83 mg/kg,平均含量分别为18.26 mg/kg和22.51 mg/kg。土壤和底泥中最主要的酚类污染物为4-硝基苯酚和4-氯-3-甲酚,其次为邻氯对苯二酚、4,6-二硝基邻甲基苯酚和2,4,6-三氯酚。该化工园区周边土壤及长江底泥中12种酚类污染物污染水平较低、环境风险较小。     

固相萃取采样和气相色谱-质谱检测液化石油气中的芳烃杂质（英文）

建立石墨化碳(GCB)为吸附剂的动态采样系统,可实现液化石油气(LPG)中芳烃杂质的采样和同步萃取富集。LPG中的芳烃杂质(苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯和萘)被快速捕集后,进行气相色谱-质谱(GC-MS)定性定量分析。与C18和苯乙烯二乙烯苯吸附剂(PS-DVB)相比,GCB填充柱对芳烃杂质的萃取效率最高。评价了基于GCB填充柱采样的吸附效率、重现性和贮存稳定性。采样和分析方法对氮气模拟气流中8种芳烃的定量分析线性范围为15~1 000μg/m~3。所开发的方法具有回收率高(92.9%~109.0%)、检出限低(1.0~6.2μg/m~3)、准确性好(相对标准偏差为0.6%~5.8%)和准确度高(标准偏差为0.8%~8.2%)等优点。     

Measurement of toxic volatile organic compounds in indoor air of semiconductor foundries using multisorbent adsorption/thermal desorption coupled with gas chromatography-mass spectrometry

A method for the qualitative and quantitative analysis of volatile organic compounds (VOCs) in the air of class-100 clean rooms at semiconductor fabrication facilities was developed. Air samples from two semiconductor factories were collected each hour on multisorbent tubes (including Carbopack B, Carbopack C, and Carbosieve SIII) with a 24-h automatic active sampling system and analyzed using adsorption/thermal desorption coupled with gas chromatography-mass spectrometry. Experimental parameters, including thermal desorption temperature, desorption time, and cryofocusing temperature, were optimized. The average recoveries and the method detection limits for the target compounds were in the range 94-101% and 0.31-0.89 ppb, respectively, under the conditions of a 1 L sampling volume and 80% relative humidity. VOCs such as acetone, isopropyl alcohol, 2-heptanone, and toluene, which are commonly used in the semiconductor and electronics industries, were detected and accurately quantified with the established method. Temporal variations of the analyte concentrations observed were attributed to the improper use of organic solvents during operation.