活性炭吸附检测空气中苯方法的溶剂影响及解决方法

黄锦鸾

（珠海市建设工程质量监测站，广东 珠海 519000）

0 引言

在 GB 50325－2020《民用建筑工程室内环境污染控制标准》（以下简称“GB 50325－2020”）“附录D 室内空气中苯、甲苯、二甲苯的测定”“D.0.6”中关于苯的检测规定“室温下标准吸附管的制备时应采用一定浓度的苯标准气体或标准溶液，从吸附管进气口定量注入吸附管，制成苯含量为 0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.2 μg 的标准系列吸附管，同时应采用 100 mL/min 的氮气通过吸附管，5 min 后取下并密封，作为吸附管标准吸附管。”［1］

在该标准方法中，作为苯的标准溶液，以甲醇或二硫化碳为溶剂较为合适，但由于活性炭吸附管的吸附力很强，大量溶剂被吸附管吸附，对后续实验的结果有影响，可能有时影响很大，降低了标准曲线的准确性，从而降低了检测的准确性。

本文通过实验探讨了消除溶剂对标准曲线的准确性影响的方法。因实验分析时，新标准尚未发布，根据 GB 50325－2010《民用建筑工程室内环境污染控制规范》附录 G 中 G.0.5 第 3 条规定制备了苯含量为0.05、0.1、0.5、1.0、2.0 μg的吸附管标准系列样品。虽然浓度与 GB 50325－2020 稍有差异，但实验的方法论证及结论适用于 GB 50325－2020。

1 实验与分析

1.1 实验方法

目前可以购买得到的苯的有证标准物质有：甲醇为溶剂的 10、100、1000 μg/mL 的苯标准溶液、二硫化碳为溶剂的 1 000 μg/mL 的苯标准溶液。

若以甲醇为溶剂，以5 μ L×1 0 μ g/m L、1 μL×100 μg/mL、5 μL×100 μg/mL、1 μL×1000 μg/mL、2 μL×1000 μg/mL 即可制备得到苯含量为 0.05、0.1、0.5、1.0、2.0 μg 的标准吸附管。

表1 Tenax 吸附管制作参照标准曲线

表2 活性炭吸附管制作标准曲线（甲醇溶剂，溶液体积1～5 μL）

由于以 Tenax-A 为吸附剂的样品管，以甲醇为溶剂的标准溶液，按上述标准方法制备吸附管标准样品的话，绝大部分（99 % 以上）的溶剂被吹跑，溶剂对后续实验的结果没有影响，所以用其作为参照。解吸温度为 300 ℃，平行 2 组实验，制作 2 条标准曲线，结果如表 1 所示。

由表 1 可见，相关系数 r 大于 0.999，符合 HJ/T 167－2004《室内环境空气质量监测技术规范》之“8.7 校准曲线 ”“校准曲线回归的相关系数 r 大于 0.999 者为合格校准曲线”的规定。

1.2 结果与讨论

1）以活性炭为吸附剂的样品管，以甲醇为溶剂的标准溶液，按上述标准方法制备吸附管标准样品。平行 2 组实验，解吸温度为 350 ℃，除解吸温度外，其余色谱实验条件与 Tenax-A 为吸附剂的参照组完全一样（以下实验同），制作 2 条标准曲线，结果如表 2 所示。

比较表 1 和表 2 的结果，表 2 列出的 2 条标准曲线的斜率严重偏小，其相关系数也不满足大于 0.999 的要求，说明溶剂对标准曲线的结果有严重影响。

2）以活性炭为吸附剂的样品管，以甲醇为溶剂的标准溶液，浓度为 1 000 μg/mL 的标准溶液为购买的有证标准物质，浓度为 50、100、500 μg/mL 的标准溶液以有证标准物质稀释得到。以 1 μL×50 μg/mL、1 μL×100 μg/mL、1 μL×500 μg/mL、1 μL×1 000 μg/mL、2 μL×1 000 μg/mL制备得到苯含量为0.05、0.1、0.5、1.0、2.0 μg 的标准吸附管。平行 2 组实验，解吸温度为 350 ℃，制作 2 条标准曲线，结果如表 3 所示。

比较表 1 和表 3 的结果，表 3 列出的 2 条标准曲线的斜率偏小较严重，2 条标准曲线的相关系数满足大于 0.999 的要求，说明溶剂对标准曲线的结果有较严重影响。

3）以活性炭为吸附剂的样品管，以甲醇为溶剂的标准溶液，浓度为 1 000 μg/mL 的标准溶液为购买的有证标准物质，浓度为 50、100、500 μg/mL 的标准溶液以有证标准物质稀释得到，浓度为 2 000 μg/mL 标准溶液为实验室自配。以1 μL×50 μg/mL、1 μL×100 μg/mL、1 μL×500 μg/mL、1 μL×1 000 μg/mL、1 μL×2 000 μg/mL 制备得到苯含量为 0.05、0.1、0.5、1.0、2.0 μg 的标准吸附管。平行 2 组实验，解吸温度为 350 ℃，制作 2 条标准曲线，结果如表 4 所示。

比较表 1 和表 4 的结果，表 4 列出的 2 条标准曲线的斜率偏小较严重，1 条标准曲线的相关系数不满足大于 0.999 的要求，1 条标准曲线的相关系数满足大于 0.999 的要求，说明溶剂对标准曲线的结果有严重影响。

表3 活性炭吸附管制作标准曲线（甲醇溶剂，溶液体积1～2 μL）

表4 活性炭吸附管制作标准曲线（甲醇溶剂，溶液体积1μL）

4）以活性炭为吸附剂的样品管，标准溶液以二硫化碳为溶剂，浓度为 1 0 0 0 μ g/m L 的标准溶液为购买的有证标准物质，浓度为 5 0、10 0、5 0 0 μ g/m L 的标准溶液以有证标准物质稀释得到。以 1 μ L×50 μ g/m L、1 μ L×10 0 μ g/m L、1 μ L×50 0 μg/m L、1 μ L×1 0 0 0 μg/m L、2 μL×1 000 μg/mL 制备得到苯含量为 0.05、0.1、0.5、1.0、2.0 μg 的标准吸附管。平行 2 组实验，解吸温度为 350 ℃，制作 2 条标准曲线，结果如表 5 所示。

比较表 1 和表 5 的结果，表 5 列出的 2 条标准曲线的斜率偏小较严重，2 条标准曲线的相关系数均满足大于 0.999 的要求，说明溶剂对标准曲线的结果有较严重影响。

5）以活性炭为吸附剂的样品管，以二硫化碳为溶剂的标准溶液，浓度为 1 000 μg/mL 的标准溶液为购买的有证标准物质，浓度为50、100、500 μg/mL 的标准溶液以有证标准物质稀释得到，浓度为2000 μg/mL 标准溶液为实验室自配。以 1 μL×50 μg/mL、1 μL×100 μg/mL、1 μL×500 μg/mL、1 μL×1 000 μg/mL、1 μL×2 000 μg/mL制备得到苯含量为0.05、0.1、0.5、1.0、2.0 μg 的标准吸附管。平行 2 组实验，解吸温度为 350 ℃，制作 2 条标准曲线，结果如表 6 所示。

表5 活性炭吸附管制作标准曲线（二硫化碳溶剂，溶液体积 1～2 μL）

表6 活性炭吸附管制作标准曲线（二硫化碳溶剂，溶液体积 1 μL）

表7 活性炭吸附管制作标准曲线（甲醇溶剂，溶液体积1～5 μL，加热吹氮气）

比较表 1 和表 6 的结果，表 6 的 4 条标准曲线的斜率与表 1 的 2 条标准曲线的斜率相差不大；表 6 列出的 3 条标准曲线的相关系数满足大于 0.999 的要求，1 条标准曲线的相关系数不满足大于 0.999 的要求，说明溶剂峰对苯峰的峰面积影响不大，标准曲线的结果影响不大。可能是挥发性太强，取用标准溶液的浓度、体积易受影响，容易由于操作等其他因素造成对结果的稳定性造成影响。

6）以活性炭为吸附剂的样品管，以甲醇为溶剂购买的有证标准溶液，将标准溶液5μL×10 μg/mL、1μL×100 μg/mL、5 μL×100 μg/mL、1μL×1 000 μg/mL、2 μL×1 000 μg/mL 加入的吸附管，同时用 100mL/min 的氮气通过吸附管，5 min 后将吸附管温度升高到 85 ℃，继续用 100 mL/min 的氮气通过吸附管，5min后取下并密封，制备得到苯含量为 0.05、0.1、0.5、1.0、2.0 μg 的吸附管标准系列样品。按上述方法制备的吸附管标准样品，绝大部分（99 % 以上）的溶剂被吹跑，溶剂对后续实验的结果没有影响。平行 4 组实验，解吸温度为 350 ℃，制作 4 条标准曲线，结果如表 7 所示。

比较表 1 和表 7 的结果，表 7 的 4 条标准曲线的斜率与表 1 的 2 条标准曲线的斜率相差不大；表 7 列出的 4 条标准曲线的相关系数全部满足大于 0.999 的要求，说明上述结果稳定、可靠。吸附管加入标准溶液，同时用 100 mL/min 的氮气通过吸附管 5 min，再将吸附管温度升高到 85 ℃，继续用 100 mL/min 的氮气通过吸附管 5 min 的方法可以将绝大部分的溶剂吹跑，而该过程不会将苯吹跑。

2 结论

1）在本实验条件下，每个标准样品管在用 1 μL 甲醇时，溶剂对结果即有严重影响；用 1 μL 二硫化碳时溶剂对结果无影响，用 2 μL 二硫化碳时溶剂对结果有严重影响。

2）以甲醇为溶剂，每个标准样品管在用 5 μL 溶剂以内，制作标准样品管时，氮气吹扫以后，再将吸附管温度升高到 85 ℃，用 100 mL/min 的氮气热吹扫 5 min 的方法可以将绝大部分的溶剂吹散，而不会将苯吹散，该方法的结果稳定、可靠。Q