热脱附-气相色谱-质谱法同时测定复杂环境空气中71种挥发性/半挥发性有机物的含量_检测资讯

热脱附-气相色谱-质谱法同时测定复杂环境空气中71种挥发性/半挥发性有机物的含量

嘉峪检测网 2025-03-25 16:46

挥发性有机物（VOCs）和半挥发性有机物（SVOC）主要以气态或气溶胶两种形态存在于环境空气中。若长期处于含有大量 VOCs和SVOC的环境中，特别是在宇宙飞船、潜艇、导弹发射坑道等密闭空间中，其空间范围相对有限且与外部环境之间没有物质交换，各种VOCs、SVOC和其他理化因素的迭加、协同、拮抗等综合作用会对人体的机能、免疫系统和内脏器官造成不容忽视的危害。

对于密闭空间这种复杂环境，空气中化合物组分尤为复杂，且极性和挥发性差异大，难以同时准确检测，因此针对VOCs和SVOC的检测，通常以各自分别检测的方法为主，但会出现采样繁琐、样品制备复杂、检测时间冗长等问题，同时密闭空间等特殊场所受采样时间、采样空间等条件的限制，分别采样检测也会很困难。鉴于此，研究人员采用Tenax吸附管进行样品采集，以热脱附-气相色谱-质谱法同时测定复杂环境空气中71种VOCs和SVOC的含量，通过全扫描（SCAN）模式下目标化合物的保留时间、特征离子与标准品的保留时间、质谱信息比对来进行定性，提取定量离子色谱峰的方法进行外标法定量，以期为复杂环境空气中VOCs和SVOC含量的监测提供方法参考。

1.试验方法

样品通过Tenax吸附管采集，采样时间30min，流量0.2L·min−1，得到采样体积为6L，按照仪器工作条件进行测定。

2.结果与讨论

1.色谱行为

按照仪器工作条件测定50ng混合标准品吸附管1和 2，所得总离子流色谱图见图1。

2.色谱条件的选择

2.2.1 色谱柱

VF-5ms色谱柱是一款含5%苯基甲基聚硅氧烷的惰性色谱柱，其极性稍高，因此对芳香族化合物的选择性较好，且最高温度能达到350℃，有利于检测 SVOC。试验以50ng混合标准品吸附管1和2为研究对象，考察了色谱柱的不同柱长（30，60m）对测定结果的影响。结果表明，采用柱长为60m的色谱柱时，有利于VOCs的分离并且提高了各目标化合物的分离度。因此，试验选择柱长为60m的VF-5ms色谱柱进行分离。

2.2.2 分流比及流量

由于在实际检测过程中目标化合物的浓度水平均较低，如果分流比太大，会造成仪器的响应强度偏小、灵敏度较差；如果分流比太小，会造成响应强度偏大，进而影响目标化合物的分离。流量过高会导致目标化合物的分离效果不好，出现叠峰现象；流量过低会出现拖峰现象。试验以 50ng混合标准品吸附管1和2为研究对象，考察了不同分流比（4.0%，8.0%，12.0%）、不同流量（1.0，1.5，2.0mL·min−1）对测定结果的影响。结果表明，采用分流比为8.0%、流量为1.0mL·min−1时，71种目标化合物基本能够有效分离，峰形尖锐对称，对于间 / 对二甲苯这类定量离子相同的目标化合物均能有效分离，部分重合峰可通过其定量离子进行分离。因此，试验选择的分流比为8.0%、流量为1.0mL·min−1。

2.3 定性、定量分析

一般情况下，选择响应强度较大的离子或者信噪比较大的离子为定量离子，此外需要考虑色谱柱或者样品带来的本底干扰，最终确定定量离子。定性离子一般选择 2~3个，尽可能选择信噪比较高、临近干扰较小的离子。试验通过总离子流色谱图中的保留时间、选择的特征离子和标准品的保留时间、质谱图（或谱库）比对来进行定性，通过总离子流色谱图中的峰面积进行外标法定量，当总离子流色谱图中目标化合物的色谱峰与其他化合物全部重叠时，见图2，如1，1-二氯乙烷定量离子 m/z 63与乙酸乙烯酯定量离子m/z 43的总离子流色谱图重叠，正己烷定量离子 m/z 57与2-丁酮定量离子m/z 43的总离子流色谱图重叠时，由于定量离子不同，可以采用提取定量离子色谱峰面积进行计算。