1、前言
非甲烷烴(NMHC)通常是指除甲烷以外的所有可揮發(fā)的碳氫化合物(其中主要是C2~C8),又稱(chēng)非甲烷總烴。大氣中的NMHC超過(guò)一定濃度,除直接對人體健康有害外,在一定條件下經(jīng)日光照射還能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧,對環(huán)境和人類(lèi)造成危害。
我國《大氣污染物綜合排放標準》(GB16927-1996) 的非甲烷總烴的廠(chǎng)界濃度標準為5mg /m³
山東譜析儀器有限公司依據《空氣和廢氣監測方法》第四版、HJ 604-2017 《環(huán)境空氣 總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定 直接進(jìn)樣-氣相色譜法》中規定,采用GC-17氣相色譜儀雙FID檢測的流程優(yōu)化方案,滿(mǎn)足總烴的檢測要求。檢出濃度為0.05mg/ m³。
本方法適用于空氣中總烴的測定。氫火焰檢測器所測的碳氫化合物(C1~C8)為總烴,以甲烷計。
該方法采用雙填充柱、雙氫火焰離子化檢測器,十通閥進(jìn)樣實(shí)現一次進(jìn)樣,同時(shí)分析總烴和甲烷(也可用注射器采集氣樣進(jìn)樣),以帶氫火焰離子化檢測器的色譜直接進(jìn)行測定。 樣品經(jīng)過(guò)玻璃微珠阻尼柱導入檢測器,測定總烴含量。 所用的儀器不同,方法的測定范圍不同??偀N測定下限為0.14mg/ m³。以氮氣為載氣測定空氣中總烴含量時(shí),總烴峰中包括氧組分,因樣品中氧對響應值有效應,在此,采用除烴凈化空氣求出空白值,從總烴峰中扣除氧組分值。
2、樣品處理過(guò)程
2.1 樣品處理過(guò)程參照《空氣和廢氣監測方法》(第四版)方法一。采用100ml玻璃注射器抽取現場(chǎng)空氣,預先用現場(chǎng)空氣沖洗5次,采得待測樣品氣100ml用膠冒密封注射器口,樣品氣應在12h內測定。
2.2 甲烷和丙烷混合標準氣:濃度按需要而定。
100ml玻璃注射器,先用高純氮或除烴空氣抽洗三次,然后抽取至所需體積,再用10ml玻璃注射器準確地將一定量的標準氣注入100ml玻璃注射器內,校核總體積,搖勻,并分別計算總烴和甲烷的濃度。
混合標準氣的濃度計算方法(例):
21umol/mol(CH4/N2) 甲烷標準氣換算為以碳計的甲烷濃度=20*12.0/22.4=11.3mg// m³
20 umol/mol(C3H8/N2) 丙烷標準氣換算為以碳計的非甲烷濃度=20*(12.0*3)/22.4=32.1 mg/ m³
該混合標準氣的總烴濃度(以碳計)=11.3+32.1=43.4 mg/ m³
3、氣相色譜儀分析條件
柱溫:70℃ 檢測器溫度:150℃ 進(jìn)樣器溫度:100℃ 進(jìn)樣量:1ml
柱流量:30ml/min 十通閥進(jìn)樣
4、定性分析
樣品進(jìn)入總烴分析柱,只出一個(gè)總烴峰,樣品中其他組分不能分開(kāi);樣品進(jìn)入甲烷分析柱,可以將甲烷和其他組分分開(kāi)。
定量分析:以甲烷為標準氣,采用面積外標法定量,結果以甲烷計。
5、系統適用性試驗
采用10μmol/mol(VN)甲烷標準氣進(jìn)行分析,
6、脫烴空氣分析
因O2在FID的響應對總烴分析有正干擾,需要采用脫烴的空氣做為空白,實(shí)際樣品總烴需要扣除空氣的干擾。
7、1空氣樣品分析
用10ml玻璃注射器吸取試驗室內空氣,進(jìn)入氣相色譜進(jìn)行分析
7、2 氧峰測定
樣品氣體中含有氧氣,由甲烷柱得到的色譜圖中,氧峰已于甲烷峰分開(kāi)(由于氧在氫火焰檢測器中的 響應值小,所以在實(shí)際得到的色譜圖中不一定能看清氧峰)。但由總烴柱得到的總烴峰中包含氧峰,應予扣除。
與樣品測定相同的條件,與總烴柱進(jìn)除烴空氣樣,測得氧峰的峰高度。
8、 非甲烷總烴分析
非甲烷總烴各類(lèi)烷烴 烯烴 芳香烴及醛酮等有機物通過(guò)柱1(總烴柱)緊出一個(gè)合峰,然后在FID上進(jìn)行檢測。除烴空氣通過(guò)柱1(總烴柱)出一個(gè)氧峰,然后在FID上進(jìn)行檢測。
通過(guò)柱2(甲烷柱)分離各類(lèi)烷烴 烯烴 芳香烴及醛酮等有機物,然后在FID上進(jìn)行檢測。 總烴的含量扣除氧氣峰和樣氣中甲烷的含量,即為樣氣的非甲烷總烴含量。
9、執行標準
空氣和廢氣監測分析方法第四版本(pg 585—587)總烴和非甲烷總烴
10、非甲烷總烴檢測儀器配置
1) GC-17型 氣相色譜儀 1臺
2) 十通閥 1只
3) 不銹鋼分析柱(GDX502+玻璃微球) 2支
4) 標準氣(8升) 10ppm CH4/N2 1瓶
5) 減壓閥 752(標準氣) 1只
6) 100ml玻璃注射器 2支
7) 10ml玻璃注射器 2支
8) 氣體取樣袋(1-2升) 2只
9) 空氣除烴凈化器 JO-4 1臺
10) 色譜工作站N2000 1臺
11) 電腦/打印機 1套
12) 40L高純氮氣+減壓閥 1瓶
13) 高純氫發(fā)生器 PXH-300 1臺
14) 無(wú)油無(wú)水無(wú)噪音 PXA-2000 1臺
11、 空氣中總烴和非甲烷總烴檢測實(shí)驗條件:
取樣:100ml玻璃針筒現場(chǎng)采樣,密封處理。
色譜:柱溫70℃ 檢測器、進(jìn)樣器100℃ 柱流量20ml/min
進(jìn)樣:1ml
柱流量: 30ml 條件根據實(shí)際做樣設定。
甲烷保留時(shí)間:0.35min
總烴保留時(shí)間:0.132min
進(jìn)樣方式: 十通閥進(jìn)樣(或氣密性進(jìn)樣針手動(dòng)進(jìn)樣 )
方法: 外標法
12、說(shuō)明
12.1 測定時(shí)環(huán)境溫度宜保持在20℃以上,并盡量使環(huán)境溫度保持恒定。
12.2 在分析過(guò)程中,保證比泄露時(shí)關(guān)鍵,因而對真空瓶、注射器和氣袋的密封性要作嚴格檢查。
12.3 在分析過(guò)程中,若使用的標準氣系用高純氮氣配制,而樣品氣用除烴空氣稀釋?zhuān)瑒t由總烴柱所得的總烴峰值(峰高或峰面積),應扣除相同條件下 的除烴空氣氧氣峰值(峰高或峰面積),若使用的標準氣和樣品氣均用凈化空氣配制,則不考慮扣除氧峰的干擾問(wèn)題。
12.4 標準氣可用高純氮氣或除烴空氣配制,但對于同一個(gè)分析步驟中的標準系列,不能即用高純氮氣,又用除烴空氣稀釋配制。樣品氣一般都是以空氣為基體,故不宜再用高純氮氣進(jìn)行稀釋。