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单四极杆气相色谱质谱联用仪-采用气相色谱质谱法监测116种大气污染物


VOCs是挥发性有机物英文名“Volatile Organic Compounds”的缩写,指参与大气光化学反应的有机化合物。可理解为被广泛定义为沸点低于260℃的有机物。具体而言,这类化合物在环境大气中具有较高的蒸汽压(≥10Pa),在标准气温293.15K下易于挥发成气态,进而弥漫于空气中。同时,它们也可能在特定使用条件下展现出相应的挥发性。这些特性使得VOCs成为大气污染的重要来源之一,亟需有效的监测与治理手段。

安益谱 气相色谱-质谱联用仪

安益谱 GC-MS 7700在线监测116 种大气挥发性有机物(VOCs)通过采用116种VOCs混合标样进行测试,用标气稀释仪稀释到一定浓度,内标法定量。按照自动监测系统的验收、《环境空气挥发性有机物气相色谱连续监测系统技术要求及检测》(HJ 1010-2018)以及《关于印发<国家环境空气监测网环境空气挥发性有机物连续自动监测质量控制技术规定(试行)>的函》(总站气函[2019]785号)所述相关规定,对标准曲线、方法检出限、准确度、精密度等指标进行测试与评价。

单四极杆气相色谱质谱联用仪-采用气相色谱质谱法监测116种大气污染物(图1)

安益谱7700单四极杆气相色谱质谱联用仪

116种VOCs在线GC-MS监测方法

大气预浓缩装置条件

1.TT24-7条件

模式:连续采样模式

冷阱吹扫时间:2min

2.冷阱解析条件

低温:-20℃

高温:300℃保持时间:5min

分流流量:5mL/min

传输线/采样管线温度:180℃

3.采样条件

流量:12mL/min

采样时间:50min

4.低温除水Kori 参数

低温:-25℃

高温:300℃

吹扫:5min

吹扫流量:50mL/min

色谱柱1型号:DB-624  60m×0.32mm×1.8um

色谱柱2型号:HP-AL/S 50m×0.32mm×5um

色谱柱3(阻尼柱)型号:0.59m×0.1mm

阻尼柱:0.59m×0.1mm

载气:恒压模式

进样口压力:39.70psi

辅助气:恒压模式 

辅助气压力:26.54psi

程序升温:40℃,保持6min,以10℃/min升温到115℃,以15℃/ min升温到150℃,保持5min,以20℃/ min升温到190℃,保持26min,共48.83min

事件:阀1:初始关,8.35min后开

检测器

1.FID检测器参数

检测器温度:300℃

氢气流量:30mL/min

空气流量:300mL/min

尾吹流量:25mL/min

2.质谱(MS)检测器参数

传输线温度:250℃

离子源温度:280℃

电离能:70ev

分析模式1:SCAN扫描

范围:28-300amu

分析模式2:SIM扫描

116种VOCs在线GC-MS监测结果分析

FID色谱图与MS总离子流图

单四极杆气相色谱质谱联用仪-采用气相色谱质谱法监测116种大气污染物(图2)

单四极杆气相色谱质谱联用仪-采用气相色谱质谱法监测116种大气污染物(图3)

由上述FID色谱图与MS总离子流图中可见,目标物质均可检出,且分离度较好

FID校正曲线

单四极杆气相色谱质谱联用仪-采用气相色谱质谱法监测116种大气污染物(图4)

5种指标化合物在0.5nmol/mol~10nmol/mol范围内线性相关系数(R²)均大于0.999,远优于指标限定的0.98,满足系统测试要求;上图举例为丙烷、丙烯的校正曲线

MS校正曲线

单四极杆气相色谱质谱联用仪-采用气相色谱质谱法监测116种大气污染物(图5)

111种指标化合物在0.5nmol/mol~10nmol/mol范围内线性相关系数(R²)均大于0.999,远优于指标限定的0.98,满足系统测试要求上图举例为1-丁烯、二氯二氟甲烷的校正曲线

化合物检测限及检出下限

以20nmol/mol的标气基准体积400mL(基准体积参考HJ759方法选择),进10mL标气重复7次(0.5ppb)。(参考EPA SW—846)

按照HJ1010-2018文件6.4关于方法检出限的说明,要求90%组分(至少包括乙烷和乙烯)的方法检出限≤0.1nmol/mol,测定下限为4倍方法检出限

总结

本方法采用Anyeep 7700 GCMS 来测定116 种大气挥发性有机物(VOCs),经过一系列系统性的测试,结果显示上述各项数据所有测试项目均满足相关标准所述的测试要求,测试结果均优于其规定值,本方法能够满足连续监测要求且测试数据符合要求。