家具中揮發性有機物氣相色譜質譜法測定研究

陳潔

（廣東產品質量監督檢驗研究院，廣東 佛山 528300）

0 引言

揮發性有機物（volatile organic compounds,VOCs）是常見的環境空氣中有毒有害的污染物，空氣中揮發性有機物對人類健康的影響已經廣泛引起人們的重視，家具產品中揮發性有機物的釋放，是污染物主要來源之一[1-3]。國家生態環境部相繼發布《關于加快解決當前揮發性有機物治理突出問題的通知》（環大氣〔2021〕65號文）、《2020年揮發性有機物治理攻堅方案》（環大氣〔2020〕33號文）等政策文件，持續關注石化行業、化工行業、工業涂裝、印刷包裝行業及油品儲運銷行業揮發性有機化合物的排放。因此，建立家具產品中揮發性有機物測定，對于控制空氣中污染物水平，有著積極的作用。

目前，家具產品中揮發性有機物的檢測，多采用氣候艙法測定家具產品揮發性有機物的釋放，以及揮發性有機物的濃度水平。其中，揮發性有機物的捕集多采用吸附管[4-5]、罐采樣等技術[6]，本文采用Tenax吸附管采集家具產品中揮發性有機物，氣相色譜質譜聯用法測定揮發性有機物的濃度水平，該處理方法操作簡便，定量結果準確可靠，為家具產品中揮發性有機物檢測，提供科學依據。

1 實驗部分

1.1 主要試劑和儀器

正己烷、乙酸乙酯、三氯甲烷、苯、四氯化碳、環己烷、正庚烷、三氯乙烯、甲基環己烷、甲苯、正辛烷、四氯乙烯、乙酸丁酯、氯苯、乙苯、間二甲苯、對二甲苯、苯乙烯、鄰二甲苯、正壬烷、1，4-二氯苯、正十六烷混標溶液，濃度為1000μg/mL，購買于阿拉丁；家具板材樣品由國家家具產品質量監督檢驗中心提供。

7890A-5975C氣相色譜質譜聯用儀為美國Agilent公司生產；TurboMatrix650熱脫附進樣器為美國鉑金埃爾默公司生產；ANW1300空氣采樣泵為廣東德立科技發展有限公司生產；1m3VOC環境艙為東莞市明馳科技有限公司生產。

1.2 氣相色譜質譜條件

色譜柱為聚二甲基硅氧烷弱極性色譜柱（DB-5）30m×0.25mm×0.25μm；柱流量為0.8mL/min；升溫程序：初始溫度40℃保持15min，然后以10℃/min升至280℃保持10min。

熱脫附條件：Tenax，吸附管解析溫度為280℃；熱脫附時間為10min；冷肼溫度為-20℃；冷肼加熱速率為40℃/s；冷肼脫附時間為10min；傳輸線溫度為250℃；樣品從冷肼捕集管到色譜柱分流比為15。

質譜條件：EI離子源；電離能量為70eV；離子源溫度為230℃；四級桿溫度為150℃；全掃描（SCAN）模式范圍為10～350amu；選擇離子（SIM）掃描模式，如表1所示，全掃描與選擇離子掃描同時進行。溶劑延遲為1.5min。

1.3 標準溶液配制

標準工作溶液的配制：臨用時用甲醇配制成2.5、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0μg/mL標 準 溶 液，在6支Tenax吸附管中分別加入10μL標準溶液，調節氮氣流速100mL/min，正向吹10min，上機測試。

1.4 樣品前處理

分別將制備好家具樣品放入VOC氣候艙，艙內溫度為23℃，相對濕度為（45±5）%，空氣交換率每小時1次，空氣速率為0.3m/s，平衡24h后，TenaxTA吸附管分別抽取氣候艙內的氣體，按儀器工作條件進行測定。

2 結果與討論

2.1 定性分析

揮發性有機物定性分析是根據GC/MS標準質譜數據庫NIST譜庫，按各色譜峰的質譜圖與標準譜圖對照分析，匹配度高于90%認為可信。22種揮發性有機物選擇離子掃描（SIM）質譜圖如圖1所示。圖1中1～22序號物質名稱如表1所示。

圖1 22種揮發性有機物氣相色譜質譜圖

表1 22種揮發性有機物定性離子和定量離子

2.2 方法的線性關系與檢出限

運用最小二乘法，以標準物質峰面積（y）對目標化合物質量（x，μg）繪制標準曲線，線性擬合22種揮發性有機物線性方程，得到22種校準物質線性回歸方程、相關系數、線性范圍，如表2所示。由表1可知，22種校準物質在25～1000ng范圍內線性關系良好，相關系數均大于0.995。以3倍信噪比作為檢出限，22種化合物方法檢出限為5ng。

表2 22種揮發性有機物線性方程、相關系數和方法檢出限

2.3 方法回收率、精密度試驗

用標準溶液及標準氮氣配制3種混合物濃度樣品，分別進行低、中、高3個水平的加標回收實驗，平行6次實驗，計算揮發性有機物加標回收率和精密度，試驗結果如表3所示。在添加濃度范圍內，22種校準化合物的平均回收率（n=6）在80.6%～96.2%，相對標準偏差（RSD）為3.1%～5.5%，表明方法具有良好的回收率和精密度。

表3 回收率和精密度測定結果（n=6）

3 結語

建立氣候艙-熱脫附氣相色譜質譜聯用法，測定家具產品中22種揮發性有機物，22種揮發性有機物在25～1000ng質量范圍內線性關系良好，相關系數均大于0.995，22種揮發性有機物方法檢出限為0.5μg·m-3，3個添加水平平均回收率（n=6）在80.6%～97.3%，相對標準偏差（RSD）為2.7%～7.3%，該方法簡單快速、回收率和精密度良好，適用于家具產品中22種揮發性有機物同時檢測。