甲苯.二甲苯检测法

苯、甲苯和二甲苯的检验方法 —— 气相色谱法

引自：GB 11737-89《居住区大气中苯甲苯二甲苯卫生检验标准方法 气相色谱

法》

1、主题内容与适用范围

本标准规定了用气相色谱法测定居住区大气中苯、甲苯和二甲苯的浓度。 本标准适用于居住区大气中苯、甲苯和二甲苯浓度测定。也适用于室内空气中苯、甲苯和二甲苯浓度的测定。

1.1 检出下限

当采样量为10L，热解吸为100mL的气体样品，进样1mL时，苯、甲苯和二甲苯的检出的下限分别为0.005mg/m3、0.01mg/m3、0.02mg/m3；若用1mL二硫化碳提取的液体样品，进样1μL时，苯、甲苯和二甲苯的检出下限分别为0.025mg/m3、0.05mg/m3和0.1mg/m3。

1.2 测定范围

当用活性炭管采气样10L，热解吸时，苯的测量范围为0.005～10mg/m3，甲苯为0.01～10mg/m3，二甲苯为0.02～10mg/m3；二硫化碳提取时，苯的测量范围为0.025～20mg/m3，甲苯为0.05～20mg/m3，二甲苯为0.1～20mg/m3。

1.3 干扰和排除

当空气中水蒸气或水雾量太大，以致在炭管中凝结时，严重影响活性炭管的穿透容量及采样效率，空气湿度在90%时，活性炭管的采样效率仍然符合要求，空气中的其他污染物的干扰由于采用了气相色谱分离技术，选择合适的色谱分离条件已予以消除。

2 原理

空气中苯、甲苯和二甲苯用活性炭管采集，然后经热解或用二硫化碳提取出来，再经聚乙二醇6000色谱柱分离，用氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高定量。

3 试剂和材料

3.1 苯；色谱纯。

3.2 甲苯：色谱纯。

3.3 二甲苯：色谱纯。

3.4 二硫化碳：分析纯，需经纯化处理，处理方法见附录A（补充件）。

3.5 色谱固定液：聚乙二醇6000。

3.6 6201担体：60～80目。

3.7 椰子壳活性炭：20～40目，用于装活性炭采样管。

3.8 纯氮：99.99%。

4 仪器和设备

4.1 活性炭采样管：用长150mm，内径3.5～4.0mm，外径6mm的玻璃管，装入100mg椰子壳活性炭，两端用少量玻璃棉固定。装好管后再用纯氮气于300～350℃温度条件下吹5～10

min，然后套上塑料帽封紧管的两端。此管放于干燥器中可保存5天。若将玻璃管熔封，此管可稳定三个月。

4.2 空气采样器

流量范围0.2～1L/min，流量稳定，使用时用皂膜流量计校准采样系列采样前和采样后的流量，流量误差应小于5%。

4.3 注射器：1mL，100mL。体积刻度误差应校正。

4.4 微量注射器：1μL，10μL。体积刻度误差应校正。

4.5 热解吸装置：热解吸装置主要由加热器、控温器、测温表及气体流量控制器等部分组成。调温范围为100～400℃，控温精度±1℃，热解吸气体为氮气，流量调节范围为50～100mL/min，读数误差±1mL/min。所用的热解装置的结构应使活性炭管能方便地插入加热器中，并且各部分受热均匀。

4.6 具塞刻度试管：2mL。

4.7 气相色谱仪：附氢火焰离子化检测器。

4.8 色谱柱：长2m、内径4mm不锈钢柱，内填充聚乙二醇6000—6201担体（5：100）固定相。

5 采样

在采样地点打开活性炭管，两端孔径至少2mm，与空气采样器入气口垂直连接，以0.5L/min

的速度，抽取10L空气。采样后，将管的两端套上塑料帽，并记录采样时的温度和大气压力。样品可保存5天。

6 分析步骤

6.1 色谱分析条件

由于色谱分析条件常因实验条件不同而有差异，所以应根据所用气相色谱仪的型号和性能，制定能分析苯、甲苯和二甲苯的最佳的色谱分析条件。附录B（参考件）所列举色谱分析条件是一个实例。

6.2 绘制标准曲线和测定计算因子

在作样品分析的相同条件下，绘制标准曲线和测定计算因子。

6.2.1 用混合标准气体绘制标准曲线

用微量注射器准确取一定量的苯、甲苯和二甲苯（于20℃时，1μL苯重0.8787mg，甲苯重0.8669mg，邻、间、对二甲苯分别重0.8802,0.8642、0.8611mg）分别注入100mL注射器中，以氮气为本底气，配成一定浓度的标准气体。取一定量的苯、甲苯和二甲苯标准气体分别注入同一个100mL,注射器中相混合，再用氮气逐级稀释成0.02-2.0μg/mL范围内四个浓度点的苯、甲苯和二甲苯的混合气体。取1mL进样，测量保留时间及峰高。每个浓度重复3次，取峰高的平均值。 分别以苯、甲苯和二甲苯的含量（μg/mL）为横坐标，，平均峰高（mm）为纵坐标，绘制标准曲线，并计算回归线的斜率，以斜率的倒数Bg［(μg/mL·mm)］作样品测定的计算因子。

6.2.2 用标准溶液绘制标准曲线

于3个50mL容量瓶中，先加入少量二硫化碳，用10μL注射器准确量取一定量的苯、甲苯和二

甲苯分别注入容量瓶中，加二硫化碳至刻度，配成一定浓度的贮备液。临用前取一定量的贮备液用二硫化碳逐级稀释成苯、甲苯和二甲苯含量为0.005，0.01，0.05，0.2μg/mL的混合标准液。分别取1μL进样，测量保留时间及峰高，每个浓度重复3次，取峰高的平均值，以苯、甲苯和二甲苯的含量（μg/μL）为横坐标，平均峰高（mm）为纵坐标，绘制标准曲线。并计算回归线的斜率，以斜率的倒数Bs［μg/(μL·mm)］作样品测定的计算因子。

6.2.3 测定校正因子

当仪器的稳定性能差，可用单点校正法求校正因子。在样品测定的同时分别取零浓度和与样品热解吸气（或二硫化碳提取液）中含苯、甲苯和二甲苯浓度相接近的标准气体1mL或标准溶液1μL按6.2.1或6.2.2操作，测量零浓度和标准的色谱峰高（mm）和保留时间，用式（1）计算校正因子。

f = Cs/（hs - h0）………………………………………………………………………………… (1)

式中：f —— 校正因子，μg/（mL·mm）（对热解吸气样）或μg/(μL·mm)（对二硫化碳提取液样）；

Cs —— 标准气体或标准溶液浓度，μg/mL或μg/μL；

h0、hs —— 零浓度、标准的平均峰高，mm。

6.3 样品分析

6.3.1 热解吸法进样

将已采样的活性炭管与100mL注射器相连，置于热解吸装置上，用氮气以50～60mL/min的速度

于350℃下解吸，解吸体积为100mL，取1mL解吸气进色谱柱，用保留时间定性，峰高（mm）定量。每个样品作三次分析，求峰高的平均值。同时，取一个未采样的活性炭管，按样品管同样操作，测定空白管的平均峰高。

6.3.2 二硫化碳提取法进样

将活性炭倒入具塞刻度试管中，加1.0mL二硫化碳，塞紧管塞，放置1h，并不时振摇，取1μL进色谱柱，用保留时间定性，峰高（mm）定量。每个样品作三次分析，求峰高的平均值。同时，取一个未经采样的活性炭管按样品管同样操作，测量空白管的平均峰高（mm）。

7 结果计算

7.1 将采样体积按式（2）换算成标准状态下的采样体积。

Vo = Vt ·(T0/273+t)·(P/P0)……………………………………………… (2)

式中： Vo——换算成标准状态下的采样体积，L；

Vt——采样体积，L；

To——标准状态的绝对温度，273K；

t——采样时采样点的温度，℃；

Po——标准状态的大气压力101.3kPa；

P——采样时采样点的大气压力，kPa；

7.2 用热解吸法时，空气中苯、甲苯和二甲苯浓度按式（3）计算。 C = (h-h0)·Bg/(V0·Eg)×100 …………………………………………………………………(3) 式中： C——空气中苯或甲苯、二甲苯的浓度，mg/m 3；

h——样品峰高的平均值，mm；

h0——空白管的峰高，mm；

Bg——由6.2.1得到的计算因子，μg/(mL·mm)；

Eg——由实验确定的热解吸效率。

7.3 用二硫化碳提取法时，空气中苯、甲苯和二甲苯浓度按式（4）计算。 C = [(h-h0)·Bs]/(V0·Es)×1000…………………………………………………………………. (4)

式中： C——苯或甲苯、二甲苯的浓度，mg/m3；

Bs——由6.2.2得到的校正因子，μg/（μL·mm）；

Es——由实验确定的二硫化碳提取的效率。

7.4 用校正因子时空气中苯、甲苯、二甲苯浓度按式（5）计算。

C= (h-ho)·f/VO·Eg×100或C= (h-ho)·f/VO·Es×1000 ………………….(5) 式中：f——由6.2.3得到的校正因子， mg/（mL·mm）(对热解吸气样) 或

μg/（μL·mm）（对用二硫化碳

提取液样）。

8 精密度和准确度

8.1 精密度

8.1.1 用热解吸法苯浓度为0.1，0.5和2.0μg/mL的气体，重复测定的变异系数分别为7%、6%和4%，甲苯浓度为0.1、0.5和2.0μg/mL气样，重复测定的变异系数为9%、7%和4%，二甲苯的浓度为0.1、0.5和2.0μg/mL气样，重复测定的变异系数为9%、6%和5%。

8.1.2 用二硫化碳提取法苯的浓度为8.78和21.9μg/mL的液体样品，重复测定的变异系数为7%和5%，甲苯浓度为17.3和43.3μg/mL液体样品，重复测定的变异系数分别为5%和4%，二甲苯浓度为35.2和87.9μg/mL液体样品，重复测定的变异系数为5%和7%。

8.2 准确度

用热解吸法对苯含量为5，50和500μg的回收率分别为96%、97%和97%，甲苯含量为10、100

和1000μg的回收率分别为90%、91%和94%，二甲苯含量95.55μg的回收率为82%；二硫化碳提取法，对苯含量为0.5、21.1和200μg的回收率分别为95%、94%和91%，甲苯含量为0.5、41.6、和500μg的回收率分别为99%、99%和93%，二甲苯含量为0.5、34.4和500μg的回收率分别为101%，100%和90%。 附录A

二硫化碳的纯化方法 （补充件）

二硫化碳用5%的浓硫酸甲醛溶液反复提取，直到硫酸无色为止，用蒸馏水洗二硫化碳至中性再用无水硫酸钠干燥，重蒸馏，贮于冰箱中备用。 附录B 气相色谱法分析空气中苯、甲苯和二甲苯的实例 （参考件） B1色谱条件

B1.1色谱柱温度：90℃；

B1.2检测室温度：150℃；

B1.3汽化室温度：150；

B1.4载气：氮，50mL/min。

B2用B1的色谱条件操作的色谱图见图B1和图B2。