DQZHAN技術(shù)訊:實驗室常用的VOCs前處理與檢測技術(shù) 你都知道嗎?
除樣品采集外,VOCs的檢測技術(shù)的重點還在于樣品的前處理和檢測技術(shù)。而檢測技術(shù)的日新月益對VOCs的檢測、監(jiān)控、減排有很大的促進作用。本次為您介紹實驗室常用的VOCs檢測技術(shù)。
樣品預(yù)處理
VOCs的樣品預(yù)處理方式:
溶劑解析法、低溫預(yù)濃縮-熱解吸法、固相微萃取法等。
1.1溶劑解吸法
傳統(tǒng)的溶劑解吸法常用的解吸液為二硫化碳。這種方法雖然分析誤差較大,但簡單便捷。
1.2低溫預(yù)濃縮-熱解吸法
熱解吸法具有較高的靈敏度、抗干擾,可以避免采用吸附劑時的穿漏、分解及解吸??芍苯舆M樣分析樣品。靈敏度高,環(huán)保,樣品保存時間長。
1.3固相微萃取法SPME
具有選擇性高、操作簡便的特點,VOCs的監(jiān)測中應(yīng)用逐漸增加。缺點是SPME是一個動態(tài)平衡過程,需要校正,適合于收集已知結(jié)構(gòu)的化合物,缺點是重現(xiàn)性較差。
1.4低溫冷阱樣品富集
分為超低溫制冷、電子制冷和液氮制冷法。
超低溫制冷法(≤?150℃)將樣品快速通過連接頭進入自動進樣系統(tǒng),隨后進入多級冷阱預(yù)濃縮系統(tǒng)進行濃縮,可濃縮幾十倍以上。
通常使用的是多級串聯(lián)冷阱:在將目標化合物由前**冷阱轉(zhuǎn)移至下一極冷阱,緩慢升溫**冷阱,阻止水蒸氣轉(zhuǎn)移。目前常見的多級冷阱有二極冷阱和三級冷阱。
目前常見的多級冷阱有二極冷阱和三級冷阱。
檢測手段
2.1氣相色譜技術(shù)GC和GC-MS
主要的VOCs檢測技術(shù)還是色譜技術(shù)。
氣相色譜法是*常用的一種儀器,它具有高效能、高選擇性、高靈敏度、分析速度快和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點,尤其對異構(gòu)體和多組分混合物的定性、定量分析更具有優(yōu)勢。
通常與氣相色譜聯(lián)用進行VOCs分析的檢測器有:氫火焰離子檢測器(FID)(一種通用型檢測器,也是氣相色譜中*常用的檢測器之一)、電子捕獲檢測器(ECD)(鹵代烴和烷基硝酸鹽的檢測)、質(zhì)譜檢測器(MS)和光離子化檢測器(PID)。
參考美國環(huán)保局大氣中VOCs的標準分析方法TO-14A和TO-15,采用預(yù)濃縮器與氣相色譜聯(lián)用,以FID檢測器檢測分析C2-C4烷烴,烯烴和炔烴,適用于環(huán)境空氣中C2-C4揮發(fā)性組分非甲烷碳氫化合物。
GC-MS是目前檢測VOCs的常用方法。能進行未知化合物的定性和定量分析。但注意在樣品流轉(zhuǎn)中成分損失以及成分間的交叉污染會引起檢測結(jié)果的偏差。EI電離有時會形成多種離子碎片,質(zhì)譜復(fù)雜、分析難度大。
由于目前主要的VOCs檢測技術(shù)還是色譜技術(shù)。但是該技術(shù)要求有復(fù)雜的采樣和前處理過程。
GC-MS與自動頂空進樣器、吹掃捕集系統(tǒng)、熱解析系統(tǒng)聯(lián)合是現(xiàn)在常用的技術(shù)。大大的降低的對樣品預(yù)處理技術(shù)的要求,更快速、高效。
目前,有不少檢測在使用GC×GC-qMS(全二維氣相色譜-四級桿質(zhì)譜法)和GC×GC-TOF-MS(全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜法)來分析VOCs。
2.2在線監(jiān)測質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜PTR-MS
PTR-MS是一種痕量揮發(fā)性有機物在線檢測技術(shù),靈敏度高、分析時間快等優(yōu)點,且在線采樣,無需濃縮。它將待測大氣直接進樣,因而測量速度快。
質(zhì)子轉(zhuǎn)移將各種VOCs軟電離為單一離子,沒有碎片離子,易于質(zhì)譜識別,靈敏度可以達到幾十ng。局限性主要在于區(qū)分同分異構(gòu)體較難。
2.3飛行時間質(zhì)譜TOF-MS
TOF-MS是利用動能相同而質(zhì)荷比不同的離子在恒定電場中運動,經(jīng)過恒定距離所需時間不同的原理對物質(zhì)成分或結(jié)構(gòu)進行測定的一種分析方法。質(zhì)量范圍寬、響應(yīng)速度極快、分辨率高、靈敏度較高等。其儀器易加工和小型化,具有在線監(jiān)測有機污染物的潛力。
其他的還有選擇性離子流管質(zhì)譜(SIFT-MS)技術(shù),對揮發(fā)性有機物質(zhì)(VOCs)可進行即時識別和定量分析等。