文/龚勇青 (华测检测环境事业部)
1.试验目的
非甲烷总烃(NMHC):指在特定方法的测定条件下,从总烃中扣除甲烷以后其他气态有机化合物的总和,结果以碳计。非甲烷总烃是《GB 16297-1996大气污染物综合排放标准》管控指标之一,也是日常检测中最常见的项目。但在实际分析过程中发现NMHC与苯系物及VOC的值时常出现逻辑关系不符的情况。本试验以甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯、异丙醇为例,意在说明存在逻辑关系不符的原因。
2.试验过程
2.1材料与仪器
标准物质:甲乙酮标气(1000mg/m3 in N2,佛山科的);乙酸乙酯标气(1000mg/m3 in N2,佛山科的);异丙醇标气(1000mg/m3 in N2,佛山科的);甲烷标气(10.5mg/m3 in N2,佛山科的);甲苯(色谱纯标样,天津科密欧);100mL、50mL、10mL玻璃注射器(上海高鸽);1.0mL微量进样针(瑞士Hamilton)、高纯N2(空气化工)
仪器:岛津GC-2014气相色谱仪(带双进样口,双FID检测器)
色谱柱:兰化所不锈钢空柱(2m*3mm,用于总烃测试);兰化所GDX-502填充柱(2m*3mm,用于甲烷测试)
2.2试验方法
依据“气相色谱法《空气和废气监测分析方法》(国家环保总局 2003年 第四版)增补版 第六篇,第一章,五(一)”以甲烷做为标准气,用双柱双氢火焰离子化检测器气相色谱仪,注射器直接进样,分别测定样品中的总烃和甲烷含量,以两者之差得非甲烷总烃含量。
将甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯、异丙醇标气稀释成不同的浓度,再用甲烷来定量其总烃及甲烷的结果,以确定理论浓度与测试结果的偏差。
2.3测试条件
柱流量:50.0mL/min(总烃) 20.0mL/min(甲烷)
进样量:1.0mL
进样口温度:120℃
FID温度:150℃
柱温:80℃恒温保持1.5min,保证完全出峰
3.结果和讨论
3.1典型色谱图
图1、总烃标准色谱图
图2、甲烷标准色谱图
图3、甲苯、甲乙酮、乙酸乙酯、异丙醇通过GDX-502色谱柱测试甲烷色谱图
表1、甲苯通过空柱测试总烃结果(甲烷定量)
物质名称 | 理论浓度 mg/m3 | 对应总烃浓度 mg/m3 | 总烃均值 mg/m3 | 系数 (理论值/均值) | 平均系数 (理论值/均值) |
甲苯 | 8.66 | 4.04 | 4.04 | 2.14 | 2.03 |
4.04 | |||||
86.6 | 41.8 | 41.1 | 2.11 | ||
40.4 | |||||
866 | 467 | 470 | 1.84 | ||
472 |
表2、甲乙酮通过空柱测试总烃结果(甲烷定量)
物质名称 | 理论浓度 mg/m3 | 对应总烃浓度 mg/m3 | 总烃均值 mg/m3 | 系数 (理论值/均值) | 平均系数 (理论值/均值) |
甲乙酮 | 25 | 5.35 | 5.44 | 4.60 | 4.63 |
5.52 | |||||
50 | 11.3 | 11.4 | 4.39 | ||
11.5 | |||||
100 | 24.9 | 24.6 | 4.07 | ||
24.2 | |||||
125 | 31.0 | 31.0 | 4.03 | ||
31.0 | |||||
250 | 48.0 | 47.7 | 5.24 | ||
47.4 | |||||
500 | 94.5 | 94.5 | 5.29 | ||
94.4 | |||||
1000 | 208 | 208 | 4.81 | ||
208 |
表3、异丙醇通过空柱测试总烃结果(甲烷定量)
物质名称 | 理论浓度 mg/m3 | 对应总烃浓度 mg/m3 | 总烃均值 mg/m3 | 系数 (理论值/均值) | 平均系数 (理论值/均值) |
异丙醇 | 25 | 3.77 | 3.99 | 6.27 | 4.95 |
4.20 | |||||
50 | 8.27 | 8.09 | 6.18 | ||
7.90 | |||||
100 | 21.6 | 21.5 | 4.65 | ||
21.3 | |||||
125 | 24.4 | 24.6 | 5.08 | ||
24.7 | |||||
250 | 53.9 | 53.9 | 4.64 | ||
53.9 | |||||
500 | 122 | 124 | 4.03 | ||
125 | |||||
1000 | 266 | 263 | 3.80 | ||
259 |
表4、乙酸乙酯通过空柱测试总烃结果(甲烷定量)
物质名称 | 理论浓度 mg/m3 | 对应总烃浓度 mg/m3 | 总烃均值 mg/m3 | 系数 (理论值/均值) | 平均系数 (理论值/均值) |
乙酸乙酯 | 25 | 4.71 | 4.76 | 5.25 | 5.36 |
4.81 | |||||
50 | 9.31 | 9.19 | 5.44 | ||
9.07 | |||||
100 | 18.9 | 18.8 | 5.32 | ||
18.6 | |||||
125 | 21.2 | 21.4 | 5.84 | ||
21.5 | |||||
250 | 42.1 | 41.4 | 6.04 | ||
40.6 | |||||
500 | 94.5 | 95.0 | 5.26 | ||
95.4 | |||||
1000 | 235 | 230 | 4.38 | ||
224 |
图4、甲苯通过空柱测试总烃色谱图
图5、甲乙酮通过空柱测试总烃色谱图
图6、异丙醇通过空柱测试总烃色谱图
图7、乙酸乙酯通过空柱测试总烃色谱图
附表、其他常见物质对应总烃系数表
物质名称 | 配置气体浓度 (mg/m3) | 对应总烃浓度 (mg/m3) | 总烃均值 (mg/m3) | 对应系数 |
正丁烯 | 43.3 | 27.2 | 26.6 | 1.6 |
26.3 | ||||
26.4 | ||||
四氯乙烯 | 39.4 | 13.7 | 14.2 | 2.8 |
14.2 | ||||
14.7 | ||||
环氧氯丙烷 | 40.1 | 13.5 | 13.3 | 3.0 |
13.9 | ||||
12.4 | ||||
苯系物混标 苯、甲苯、二甲苯 | 250.0 | 119.7 | 117.6 | 2.1 |
120.7 | ||||
112.5 | ||||
乙醛和丙烯醛混标 | 132.0 | 42.0 | 42.5 | 3.1 |
42.8 | ||||
42.9 | ||||
乙醚 | 71.3 | 20.3 | 20.6 | 3.5 |
20.8 | ||||
20.7 | ||||
正己烷 | 69.2 | 35.8 | 36.4 | 1.9 |
37.5 | ||||
36.0 | ||||
乙醇 | 78.9 | 11.2 | 10.9 | 7.3 |
11.0 | ||||
10.4 | ||||
甲醇 | 50.0 | 5.4 | 5.2 | 9.6 |
5.5 | ||||
5.0 | ||||
5.1 |