雙六通閥間隔進樣氣相色譜法測定非甲烷總烴

摘 要：通過采用三通連接兩個具有1.0mL定量環的六通閥，以雙柱單FID檢測器的氣相色譜儀對環境中的非甲烷總烴進行測定?？偀N的濃度扣除甲烷濃度和氧的干擾，即可得到非甲烷總烴的濃度，可以實現當次分析樣品，得到包含總烴、甲烷的圖譜，完成總烴、甲烷、非甲烷總烴濃度的測定。當進樣體積為1.0mL時，總烴的檢出限為：1.6×10-2mg/m3，甲烷的檢出限為：1.3×10-2mg/m3。本分析方法采用單FID檢測器，單次注射樣品，消除多次注射樣品和雙FID檢測器因靈敏度差異引起的誤差；同時，改進沒有使用十通閥等復雜且并不常用的配件，充分利用了實驗室現有的儀器條件，適合條件類似的實驗室進行改進。

關鍵詞：氣相色譜法；非甲烷總烴；間隔進樣；具定量環六通閥

非甲烷總烴（NMHC）通常指除甲烷以外的所有可揮發性的碳氫化合物（其中主要是C2～C8）[1][2]，文章采用氣相色譜法，以氮氣為載氣，由三通連接雙填充柱單FID檢測器，測定總烴和甲烷的含量，由于實際樣品中存在氧產生的干擾，因此總烴扣除甲烷和氧的干擾即為非甲烷總烴的含量。

1 實驗部分

1.1 方法原理

兩個具有1.0mL定量環六通閥的進樣口通過三通連接，六通閥出氣口同樣用三通連接并接入水封（以減少氣體的擴散損失），兩根色譜柱的尾端同樣用三通連接并接入FID檢測器，根據樣品在兩根色譜柱出峰時間的不同，總烴柱出峰時間快而且只有單一樣品峰，甲烷柱出峰時間較慢而且會分離樣品，因此可以通過間隔切換六通閥，當次樣品分析等到總烴、甲烷，并計算出非甲烷總烴。

1.2 儀器及耗材

儀器：GC9790II 型氣相色譜儀，浙江福立分析儀器有限公司；配備兩個具有1.0mL定量環的六通閥及FID檢測器。HGH-300E氫氣發生器、HGA-2L空氣發生器，北京匯龍昌?？瀑Q有限公司。100 mL 全玻璃注射器，配膠塞以密封采樣口。

色譜柱：總烴柱（3mm×2m）玻璃微珠（80～100目）不銹鋼柱；甲烷柱（3mm×2m）GDX-502（60～80目）不銹鋼柱。

實驗氣體：甲烷標準氣體：以N2為平衡氣，濃度為10μmol/mol（V/V）；除烴空氣：以N2為平衡氣，O2含量21.0%；均購自佛山市科的氣體化工有限公司。高純氮氣（99.999%）購自東莞市特氣有限公司，氫氣、空氣通過氣體發生器產生，并經過凈化處理。

1.3 儀器條件

色譜條件：柱箱溫度：80℃，進樣器溫度：120℃，檢測器溫度：120℃；氮氣：0.12MPa（總烴柱），0.12MPa（甲烷柱）；氫氣：30mL/min，空氣：300mL/min，進樣量：1.0mL。

2 實驗分析

2.1 標準曲線配置及測定

標準系列的配制：用100mL玻璃注射器抽取適量甲烷標準氣體，用高純氮氣稀釋配制成5個濃度的標準系列（1、2、4、6、10μmol/mol，濃度以甲烷計為：0.714、1.43、2.86、4.23、7.14mg/m3），由于甲烷氣體在注射器中長時間放置存在擴散損失，標準系列需要現配現做。

標準系列的測定：在1.3色譜條件下，待儀器穩定后，將注射器連接至三通進樣口，注入足量的氣體，通過定量環定量1.0mL氣體進入色譜儀，先切換連接總烴柱的六通閥并記錄數據，30秒后（時間間隔根據總烴出峰時間確定）切換甲烷柱的六通閥；由低濃度到高濃度依次進樣，每個濃度重復進樣三次得到其響應值；以峰面積平均值（μV·s）為縱坐標；質量濃度（mg/m3）為橫坐標，繪制總烴和甲烷的標準曲線，分析數據及圖譜分別見表1-表3，圖1-圖2。

2.2 檢出限

用低濃度樣品，進行7次重復測量，得到以下結果，見表4。

按檢出限MDL=t（n-1，0.99）×S[3]，進行計算，則總烴的檢出限為：0.016

mg/m3，甲烷的檢出限為：0.013mg/m3。

2.3 精密度

選擇兩種濃度的氣體樣品進行精密度試驗，每個樣品重復測量6次，得到總烴、甲烷和非甲烷總烴的相對標準偏差，結果見表5。

由表5可知，測定方法的精密度較好。

3 結束語

通過改進的氣相色譜儀，采用雙柱單FID檢測器，并對雙六通閥設置合理的進樣時間間隔，實現了用注射器單次注射樣品，便可在同一分析圖譜上得到總烴、甲烷、丙烷等組分的分析結果，很方便計算出非甲烷總烴；方法檢出限低，精密度好，測定時間短，可消除多次注射樣品和雙FID檢測器因靈敏度的差異性引起誤差；同時本次改進沒有使用十通閥等復雜且并不十分通用的設備，充分利用了實驗室現有的儀器條件，適合條件類似的實驗室進行改進。

參考文獻

[1]HJ/T 38-1999.固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定 氣相色譜法[S].

[2]國家環?？偩?空氣和廢氣監測分析方法 編委會.空氣和廢氣監測分析方法（第四版增補版）[M].北京：中國環境科學出版社，2007：587-589.

[3]HJ 168-2010.環境監測 分析方法標準制修訂技術導則[S].

作者簡介：賓金華（1987-），男，漢族，廣西玉林人，本科學歷，2010年7月畢業于中山大學，水文與水資源工程專業。就職于東莞市國華檢測技術有限公司，實驗室經理，主要從事環境檢測工作。