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气相色谱分析与现场检测法

发布时间:2012-09-12
一、气相色谱分析法
1、气相色谱分析原理;      
2、测定项目;
3、气相色谱定量的分析要点 ;
4、仪器和仪器的保养维护 。
二、现场检测法
1、用现场检测法测定甲醛;
2、现场检测法测甲醛应注意的事项;
3、现场测定空气中的氡(放射性比活度);
4、土壤表面氡析出率测量。
一、气相色谱分析法
1、气相色谱分析原理
    气相色谱仪是一种对多组分的混合物进行分离和测定的分析工具。最早的色谱法被用于分离叶绿素,将植物的石油醚抽取液倒入一根装有粉状CaCO3吸附剂的玻璃柱内,再加入纯的石油醚,任其自由流下,在柱管中出现了不同颜色的谱带,因而有了色谱之名。后来这种方法被广泛的用于无色物质的分离、测定,可其“色谱”名称保留下来了,但没有颜色的特殊含义。
气相色谱仪是以气体(载气)作为流动相,当样品被送入进样器后,由载气携带进入毛细管柱或填充柱,样品中的各组分在色谱柱中的流动相(气相)和固相(吸附剂)间反复多次分配,各组分得到分离,然后由接在色谱柱后的检测器按顺序检测出来。
色谱仪的测定原理为:将待测混合物的标准物质从检测器出来的时间顺序(保留时间)信号以图形的方式记录下来,在同样的色谱条件下对样品从检测器出来的时间顺序(保留时间)定性,以峰高或峰面积定量。所以色谱分析是要与标准混合物作比较的分析,属于相对分析范畴。色谱分析的进样量很少,一般为μL, μL级体积内的物质含量很低,从物质的含量上分色谱分析属痕量级。
2、 测定项目
气相色谱是有机物分离和测定的主要仪器,用不同的检测器测定不同特性的物质。最常用的有火焰离子化检测器(FID)、电子捕获检测器(ECD)、光离子化检测器(PID)等测定各类有机物。
“规范”中用气相色谱测定材料的3个项目:苯、VOCS、甲苯二异氰酸酯(TDI)。
    1)、3.3.3条中   聚氨酯漆测定固化剂中游离甲苯二异氰酸酯(TDI)。测定方法按GB/T184446—2001的规定。
    2)、3.3.4条中 水性涂料中总挥发性有机物(TVOC)的测定宜按国家标准《室内装修材料 内墙涂料中有害物质限量 GB18582—2001》附录A、附录B进行,这是GB 50325—2001。
    3)、3.3.5条中   溶剂型涂料中挥发性有机物(VOCS)、苯含量测定方法,宜按本规范附录C进行。
    4)、 6.0.8条中 室内空气中苯的检测方法,应符合本规范附录B的规定。(见规范P17) 
    5)、6.0.10条中 室内空气中TVOC的检测方法,应符合本规范附录E的规定。(见规范P17)
                       3、气相色谱仪的分析要点
1)、室内空气中苯的分析原理:应符合本规范附录B的规定。
    空气中苯、甲苯和二甲苯用活性炭管采集,然后经热解吸或用二硫化碳提取出来,用石英毛细管柱或填充柱。用氢火焰离子化检测器(FID)检测,以保留时间定性,峰高定量。      
    2)、溶剂型涂料、胶粘剂中挥发性有机化合物(VOCS)和苯的测定宜按附录C进行,用毛细管柱的色谱仪就可以该两项污染物。测定苯取0.2g左右的样品w,要用顶空瓶在40℃恒温箱中平衡4h,取顶空瓶中的顶空气0.2mL作色谱分析,记录峰面积。
    注意:2006年版的将材料中总挥发性有机化合物以VOCS表示,现行溶剂型涂料标准大多有固含量指标,规范在考虑稀释和密度的因素后,换算成VOCS(见规范 P49~50)。
    3)、室内空气中总挥发性有机化合物的检测方法,应符合规范附录E的规定。标准品为:苯、甲苯、对(间)二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁酯、十一烷,均应为色谱纯。注1:对未识别峰,可以甲苯计。
    5)、在E.0.6热解吸气相色谱法,允许可以根据实际情况选用直接进样气相色谱法(方法一),热解吸后手工进样的气相色谱法(方法二)中的一种,当发生争议时,以方法一为准。
    两种方法相比,方法一简化了操作步骤,降低了系统误差,大大提高了方法的灵敏度。                          
4、 色谱仪的保养维护
1)、仪器应严格的在规定的条件下工作,在某些条件不符合时,必须采取相应的措施。
2)、严禁柱温超过色谱柱固定相种固定液允许使用温度,避免造成色谱柱流失,损坏色谱柱并污染检测器。
3)、一般柱温设置应低于固定液允许使用温度。
4)、仪器开机时,必须先通载气,然后开机待检测器的温度升至100℃以上时再点火,避免检测器积水。
    5)、仪器仪器关机时,必须先关闭氢气(用FID检测器时),待检测器熄火后再行降温,仪器关闭以后再关载气。
6)、 很多情况下仪器的故障是老化不充分引起的。所以应经常进行老化,天起潮湿时三周2次,天气干燥时2周1次。
7)、FID检测器的清洗:卸下外罩,取下电极和绝缘圈,用丙酮或酒精清洗,然后烘干。如果污染严重可将待洗零件放入超声波清洗液中,经超声波清洗后,用清水淋洗干净,然后用酒精清洗烘干。
8)、进样器的清洗:进样器比较容易污染,特别是气化管容易污染。用溶剂棉球直接穿洗,穿洗后用大气吹一下,然后装好衬垫和螺母。
二、现场检测法
    现场检测法是用仪器直接在现场完成的,规范中主要有三种:
    14.2.3土壤中的氡浓度测定按附录D进行。一起的工作条件温度10-40℃;相对湿度≤90%;不确定度≤20%;探测下限≤400Bq/m3
    注意: 规范中称土壤中的氡浓度为xxxBq/m3 中Bq是放射性的强度单位,不是质量单位, Bq/m3单位表示的是放射性比活度,不是单位体积中的氡质量(mg),所以称为氡浓度不准确。
    2、 6.0. 5的规定,室内空气中氡的检测,选用方法的结果不确定度不应大于25%(置信度95%),方法的探测下限不应大于10Bq/m3
3、6.0. 7的规定:室内空气中甲醛的检测方法,也可采用现场检测方法,使用的仪器在0-0.60mg/m3范围内,不确定度应小于25%。
注意(1)这里所说的“不确定度应小于25%”指仪器的测定值与标准值(标准气体定值或标准方法测定值)相比较,总部确定度≤25% ,见规范P62。
2)甲醛现场仪器的读数为PPm,PPm是比值,它无量纲(单位)的。将读数PPm换算成mg/m3的依据是:在标准状况下,任何1摩尔质量的气体的体积为22.4L。 1摩尔甲醛的质量是30g,其计算式为:30g/22.4L=1.339g/L,分子和分母都乘以1000则系数(或计算因子)为1.339mg/m3 结果计算:仪器的读数(PPm )×1.339(mg/m3 )。
4、土壤表面氡析出率的测定
    新建、扩建的民用建筑工程设计前,应进行建筑工程所在地城市区域土壤中氡浓度或土壤表面氡析出率调查。未进行土壤中氡浓度或土壤表面氡析出率区域性测定的,必须进行建筑场地土壤中氡浓度或土壤表面氡析出率测定,并提供相应的检测报告。这项检测工作应采用现场检测法。
    4.2.8土壤中氡浓度或土壤表面氡析出率测定方法应按附录B进行。我国南方部分地区地下水位浅(特别多雨季节)难以进行土壤氡浓度测量。有些地方土壤层很薄,基层全为石头,同样难以进行土壤氡浓度测量。这种情况下,可以使用土壤表面氡析出率的办法了解地下氡的析出情况。实际上,对室内影响的大小决定土壤表面氡析出率。
    土壤表面氡析出率测定仪器包括取样设备和测量设备。检测点位用GPS定位,对地理位置应进行简要的描述。
     注意:(1)我国目前缺少土壤表面氡析出率方面的研究,规范中所列析出率方面的限值及与土壤氡浓度值的对应关系均是粗略的研究结果,待今后积累更多的资料后,将进一步修改完善。(2)4.2.2所说“区域性测定”系指某城市、开发区等城市氡水平实测调查。由于工作涉及建设、规划、国土等部门,是一项基础性研究工作,宜专门立项,组织相关技术人员参加,最后调查成果应经过科技成果鉴定并发表,以保证其权威性。

 
 
 
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