氣相色譜法測定非甲烷總烴

□浙江瑞啟檢測技術有限公司溫州分公司 朱紹盛

□浙江省第十一地質大隊 潘大堅

氣相色譜法測定非甲烷總烴

□浙江瑞啟檢測技術有限公司溫州分公司 朱紹盛

□浙江省第十一地質大隊 潘大堅

一、前言

非甲烷總烴（NMHC）通常是指除甲烷以外的所有可揮發的碳氫化合物(其中主要是C2-C8)的總稱。一般環境空氣中非甲烷總烴的含量不高，但隨著近年工業的發展，大量廢氣排入環境空氣中。大氣中的非甲烷總烴超過一定濃度，除直接對人體健康有害外，在一定條件下經日光照射還能產生光化學煙霧，對環境和人類造成危害。

▲圖1▲甲烷出峰時間

▲圖2 總烴出峰時間

▲圖3 高純空氣出峰時間

監測環境空氣和工業廢氣中非甲烷總烴的方法有很多，有選擇燃燒法、紅外法、氣相色譜法等。目前普遍采用氣相色譜法測定非甲烷總烴，該方法具有靈敏度高、快速等優點。本文采用雙柱雙氫火焰離子檢測器氣相色譜法，直接進樣來檢測非甲烷總烴。利用針筒采樣，六通閥定量環進樣方式分別測定總烴和甲烷含量，由于空氣中氧的含量是一定的，總烴扣除甲烷以及空氣中氧的含量為非甲烷總烴的含量。

表1▲各組分出峰時間

表2▲甲烷濃度-峰高校準曲線

表3▲總烴濃度-峰高校準曲線

二、實驗部分

（一）儀器及設備材料

1.福立 9790II 氣相色譜儀器，帶雙FID檢測器，雙進樣閥雙1mL定量環

2.空氣壓縮機

3.甲烷、丙烷標準混合氣體：甲烷濃度（以碳計）5.41mg/m3，丙烷濃度（以碳計）49.02 mg/m3，以氮氣為底氣，南京天澤氣體有限責任公司

4.高純空氣南京天澤氣體有限責任公司

5.100mL氣體采樣針筒

（二）儀器條件

總烴：毛細管空柱 20m×0.53mm。進樣口溫度：110℃，柱箱：70℃檢測器溫度：120℃。

氫氣流速：40mL/min，空氣流速：350 mL /min，尾吹：25 mL /min。

甲烷：填充60-80目 GDX-502擔體 5米長內徑2mm不銹鋼柱子。

進樣口溫度：110℃，柱箱：70℃，檢測器溫度：120℃。

氫氣流速：40 mL /min，空氣流速：350 mL /min。

（三）各組分出峰時間

依據2.2氣相條件，以甲烷、丙烷標準混合氣體進行甲烷和總烴測定，其出峰時間見圖1和圖2，以高純空氣測定氧峰，其出峰時間見圖3，各組分出峰時間見表1。

（四）校準曲線的繪制

甲烷校準曲線和總烴校準曲線繪制參考《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法HJ/T38-1999》中的方法，含量以碳計。

1.甲烷校準曲線繪制

以甲烷標準氣（以碳計）5.41 mg/m3配置1.08、1.35、1.80、2.70、5.41 mg/m3標準系列濃度，繪制濃度-峰高校準曲線，見表2。

2.總烴校準曲線繪制

以甲烷、丙烷標準混合氣（以碳計）54.43 mg/m3配置10.89、13.61、18.14、27.22、54.43 mg/m3標準系列濃度，繪制濃度-峰高校準曲線，見表3。

3.空白試驗

以高純空氣代替凈化空氣進樣，分別測定甲烷和總烴。在總烴柱上測出氧峰，與總烴出峰時間一樣，對總烴有干擾；在甲烷柱上測出氧峰，與甲烷出峰時間不一樣，對甲烷的測定不干擾。

（五）檢出限的測定

本實驗方法檢出限采用美國EPA SW-846中規定檢出限計算。

公式：MDL＝3.143δ

1. 甲烷檢出限

取1.08 mg/m3甲烷標準氣（以碳計）標準氣進行試驗，重復測定7次，實驗結果如下表4。

2.總烴檢出限

取10.89 mg/m3甲烷、丙烷標準混合氣（以碳計）標準氣進行試驗，重復測定7次，重復測定7次，實驗結果如下表5。

非甲烷總烴的檢出限等于總烴檢出限減去甲烷的檢出限，即0.042-0.022=0.020 mg/m3，符合《固定污

染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法HJ/T38-1999》0.04mg/m3檢出限的要求。

表4▲甲烷檢出限

表5▲總烴檢出限

表6▲相對標準偏差

表7▲甲烷和總烴加標回收結果

（六）重復性的測定及相對標準偏差

以甲烷標準氣（以碳計）5.41 mg/m3和甲烷、丙烷標準混合氣（以碳計）54.43 mg/m3，重復測定5次計算其相對標準偏差，見表6。

（七）加標回收

1.甲烷加標回收

在實驗環境中，用針筒采集100mL的實際樣品，測定甲烷濃度后，將剩余的樣品準確推到90mL，再用裝有甲烷標準氣（以碳計）5.41 mg/m3的針筒準確注射10mL，混勻后測定甲烷濃度。詳見表7。

2.總烴加標回收

在實驗環境中，用針筒采集100mL的實際樣品，測定總烴濃度（減去氧峰）后，將剩余的樣品準確推到90mL，再用裝有甲烷、丙烷混合標準氣（以碳計）54.43 mg/m3的針筒準確注射10mL，混勻后測定總烴濃度。詳見表7。

甲烷和總烴的加標結果比較理想。

三、結論

采用針筒采樣，雙柱雙檢測器具有操作簡單、方法快速、重現性好等特點。

此方法測定的濃度以碳計，而《空氣和廢氣監測分析方法（第四版）增補版》以甲烷計，兩者需要一定的折算才能統一。