气相色谱法测定非甲烷总烃

□浙江瑞启检测技术有限公司温州分公司 朱绍盛

□浙江省第十一地质大队 潘大坚

气相色谱法测定非甲烷总烃

□浙江瑞启检测技术有限公司温州分公司 朱绍盛

□浙江省第十一地质大队 潘大坚

一、前言

非甲烷总烃（NMHC）通常是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物(其中主要是C2-C8)的总称。一般环境空气中非甲烷总烃的含量不高，但随着近年工业的发展，大量废气排入环境空气中。大气中的非甲烷总烃超过一定浓度，除直接对人体健康有害外，在一定条件下经日光照射还能产生光化学烟雾，对环境和人类造成危害。

▲图1▲甲烷出峰时间

▲图2 总烃出峰时间

▲图3 高纯空气出峰时间

监测环境空气和工业废气中非甲烷总烃的方法有很多，有选择燃烧法、红外法、气相色谱法等。目前普遍采用气相色谱法测定非甲烷总烃，该方法具有灵敏度高、快速等优点。本文采用双柱双氢火焰离子检测器气相色谱法，直接进样来检测非甲烷总烃。利用针筒采样，六通阀定量环进样方式分别测定总烃和甲烷含量，由于空气中氧的含量是一定的，总烃扣除甲烷以及空气中氧的含量为非甲烷总烃的含量。

表1▲各组分出峰时间

表2▲甲烷浓度-峰高校准曲线

表3▲总烃浓度-峰高校准曲线

二、实验部分

（一）仪器及设备材料

1.福立 9790II 气相色谱仪器，带双FID检测器，双进样阀双1mL定量环

2.空气压缩机

3.甲烷、丙烷标准混合气体：甲烷浓度（以碳计）5.41mg/m3，丙烷浓度（以碳计）49.02 mg/m3，以氮气为底气，南京天泽气体有限责任公司

4.高纯空气南京天泽气体有限责任公司

5.100mL气体采样针筒

（二）仪器条件

总烃：毛细管空柱 20m×0.53mm。进样口温度：110℃，柱箱：70℃检测器温度：120℃。

氢气流速：40mL/min，空气流速：350 mL /min，尾吹：25 mL /min。

甲烷：填充60-80目 GDX-502担体 5米长内径2mm不锈钢柱子。

进样口温度：110℃，柱箱：70℃，检测器温度：120℃。

氢气流速：40 mL /min，空气流速：350 mL /min。

（三）各组分出峰时间

依据2.2气相条件，以甲烷、丙烷标准混合气体进行甲烷和总烃测定，其出峰时间见图1和图2，以高纯空气测定氧峰，其出峰时间见图3，各组分出峰时间见表1。

（四）校准曲线的绘制

甲烷校准曲线和总烃校准曲线绘制参考《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法HJ/T38-1999》中的方法，含量以碳计。

1.甲烷校准曲线绘制

以甲烷标准气（以碳计）5.41 mg/m3配置1.08、1.35、1.80、2.70、5.41 mg/m3标准系列浓度，绘制浓度-峰高校准曲线，见表2。

2.总烃校准曲线绘制

以甲烷、丙烷标准混合气（以碳计）54.43 mg/m3配置10.89、13.61、18.14、27.22、54.43 mg/m3标准系列浓度，绘制浓度-峰高校准曲线，见表3。

3.空白试验

以高纯空气代替净化空气进样，分别测定甲烷和总烃。在总烃柱上测出氧峰，与总烃出峰时间一样，对总烃有干扰；在甲烷柱上测出氧峰，与甲烷出峰时间不一样，对甲烷的测定不干扰。

（五）检出限的测定

本实验方法检出限采用美国EPA SW-846中规定检出限计算。

公式：MDL＝3.143δ

1. 甲烷检出限

取1.08 mg/m3甲烷标准气（以碳计）标准气进行试验，重复测定7次，实验结果如下表4。

2.总烃检出限

取10.89 mg/m3甲烷、丙烷标准混合气（以碳计）标准气进行试验，重复测定7次，重复测定7次，实验结果如下表5。

非甲烷总烃的检出限等于总烃检出限减去甲烷的检出限，即0.042-0.022=0.020 mg/m3，符合《固定污

染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法HJ/T38-1999》0.04mg/m3检出限的要求。

表4▲甲烷检出限

表5▲总烃检出限

表6▲相对标准偏差

表7▲甲烷和总烃加标回收结果

（六）重复性的测定及相对标准偏差

以甲烷标准气（以碳计）5.41 mg/m3和甲烷、丙烷标准混合气（以碳计）54.43 mg/m3，重复测定5次计算其相对标准偏差，见表6。

（七）加标回收

1.甲烷加标回收

在实验环境中，用针筒采集100mL的实际样品，测定甲烷浓度后，将剩余的样品准确推到90mL，再用装有甲烷标准气（以碳计）5.41 mg/m3的针筒准确注射10mL，混匀后测定甲烷浓度。详见表7。

2.总烃加标回收

在实验环境中，用针筒采集100mL的实际样品，测定总烃浓度（减去氧峰）后，将剩余的样品准确推到90mL，再用装有甲烷、丙烷混合标准气（以碳计）54.43 mg/m3的针筒准确注射10mL，混匀后测定总烃浓度。详见表7。

甲烷和总烃的加标结果比较理想。

三、结论

采用针筒采样，双柱双检测器具有操作简单、方法快速、重现性好等特点。

此方法测定的浓度以碳计，而《空气和废气监测分析方法（第四版）增补版》以甲烷计，两者需要一定的折算才能统一。