實(shí)驗(yàn)背景
目前采集環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物有三種方式:吸附管采樣、袋采樣和罐采樣。罐采樣由于具有分析組分多、存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)以及可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間采樣的優(yōu)勢(shì),而得到VOCs分析檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的廣泛應(yīng)用。
分析難點(diǎn)及常見問題
隨著罐采樣使用頻次增加,近來我們會(huì)碰到如下問題:
1、測(cè)試標(biāo)氣中高沸點(diǎn)組分(含氧類組分)比例下降或BCT不出峰(即響應(yīng)低),如圖1:
圖1
而如果出峰正常,譜圖應(yīng)該如圖2:
圖2
2、標(biāo)準(zhǔn)曲線中一些高沸點(diǎn)組分和含氧組分經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)截距,如圖3:
圖3萘和1,2,4-三氯苯的校準(zhǔn)曲線出現(xiàn)負(fù)截距
難點(diǎn)問題原因分析
產(chǎn)生高沸點(diǎn)組分響應(yīng)低、含氧組分出現(xiàn)負(fù)截距的主要原因如下:
存儲(chǔ)裝置和系統(tǒng)管線沒有經(jīng)過惰性化涂覆或者惰性化涂覆效果不好;
惰性涂覆好與不好
質(zhì)譜離子源不干凈;
預(yù)濃縮系統(tǒng)溫度參數(shù)設(shè)置不BCT,導(dǎo)致高碳物質(zhì)沒有BCT轉(zhuǎn)移;
管線、預(yù)濃縮系統(tǒng)捕集阱以及采樣罐其一被污染。
原因初步排查
確保與樣品接觸的部位,都是經(jīng)過惰性化涂覆,且具有惰性化涂敷測(cè)試報(bào)告;
清洗離子源,確保質(zhì)譜離子源干凈;
確保預(yù)預(yù)濃縮系統(tǒng)的捕集阱溫度傳感器是經(jīng)過校準(zhǔn)的,ENTECH 7200的分流閥在M2向M3轉(zhuǎn)移時(shí)流量為3-5ml/min,且測(cè)試方法為北京博賽德所提供。
如果初步排查出現(xiàn)問題,請(qǐng)及時(shí)解決或聯(lián)系工程師;如果無上述問題,說明預(yù)濃縮系統(tǒng)或采樣罐已經(jīng)被污染。
問題解決方案
罐采樣屬于全組分采樣方式,所以除了揮發(fā)性有機(jī)物,也會(huì)將空氣中的半揮發(fā)性有機(jī)物、氣溶膠和顆粒物采集到采罐內(nèi),尤其當(dāng)采樣流速大的時(shí)候,顆粒物更易進(jìn)入。這些顆粒物和氣溶膠又很難通過常規(guī)的方式清洗干凈,導(dǎo)致在采樣罐內(nèi)形成吸附點(diǎn),當(dāng)高沸點(diǎn)物質(zhì)經(jīng)過時(shí),很容易被吸附,從而導(dǎo)致響應(yīng)值下降;這些雜質(zhì)亦有進(jìn)入預(yù)濃縮系統(tǒng)的隱患。
一、防止顆粒物進(jìn)入采樣罐,而且根據(jù)EPA TO15a-2019和HJ759-2015的要求,用采樣罐采集環(huán)境空氣時(shí)一定要加裝過濾裝置,以過濾掉雜質(zhì);
但是,這樣也不代表*,所以同時(shí)EPA TO15a-2019還規(guī)定:過濾器應(yīng)經(jīng)常清洗或更換,以減少對(duì)所收集空氣樣本產(chǎn)生負(fù)面影響。
清洗方法:用水或甲醇超聲清洗15分鐘,再用純水清洗,然后放入烤箱里(真空爐)烘干;污染不嚴(yán)重的也可用高純氮?dú)獯祾?,時(shí)間5分鐘左右。
二、預(yù)濃縮系統(tǒng)引起的高沸點(diǎn)組分出峰低與曲線負(fù)截距的問題解決方案
首先整體升高預(yù)濃縮系統(tǒng)的bake溫度,包括閥溫、bulkhead、M1和M2,延長(zhǎng)烘烤的時(shí)間;
其次對(duì)M3捕集阱,可將柱流速調(diào)大(根據(jù)色譜柱的內(nèi)徑),然后把預(yù)濃縮系ENTECH7200的分流閥和進(jìn)樣閥同時(shí)打開3-5min;
若還無效果,可樣品經(jīng)過的管線卸下,用高純氮?dú)鈱?duì)其進(jìn)行吹掃,氮?dú)夥謮罕韷毫?.4MPa,每段吹掃5分鐘;或?qū)⒐芫€放在甲醇中沖洗,再用清水沖干凈,然后放入烘箱(50℃,是真空烘箱)烘干,并用濕潤(rùn)的零空氣或氮?dú)獯祾?,每段吹?分鐘。
通過預(yù)濃縮系統(tǒng)的自身或手動(dòng)操作逐一排查,若還不能達(dá)到預(yù)期效果,就要更換預(yù)濃縮系統(tǒng)的配件:
結(jié) 論
在確保質(zhì)譜離子源干凈與預(yù)濃縮系統(tǒng)溫度參數(shù)設(shè)置BCT的前提下,對(duì)于罐采樣分析,采樣罐必須要加顆粒物過濾器,且孔徑10um以下,并根據(jù)采樣實(shí)際情況對(duì)其定期清洗;如果條件允許,建議每次采樣前都用氮?dú)獯祾咔逑?,?jǐn)防采樣罐、預(yù)濃縮系統(tǒng)被污染。
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