非甲烷總烴概念相關(guān)介紹

非甲烷總烴概念相關(guān)介紹

非甲烷總烴尋常是指除甲烷以外的所有可揮發(fā)的碳?xì)浠衔铮ㄆ渲兄饕荂2～C8）。大氣中的NMHC超過(guò)一定濃度，除直接對(duì)人體健康有害外，在一定條件下經(jīng)日光照射還能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧，對(duì)環(huán)境和人類造成危害。名稱非甲烷總烴檢測(cè)方法火焰電離檢測(cè)器—FID法類別碳?xì)浠衔锿馕拿鹡on-methanehydrocarbon工作原理火焰后產(chǎn)生一個(gè)繁雜的離子化屬性化學(xué)物質(zhì)

1概念監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣和工業(yè)廢氣中的NMHC有大量方法，但多數(shù)國(guó)家[1，2]采用氣相色譜法。用雙柱雙氫火焰離子化檢測(cè)器氣相色譜法分別測(cè)出總烴和甲烷的含量，兩者之差為NMHC的含量。在規(guī)定的條件下所測(cè)得的NMHC是于氣相色譜氫火焰離子化檢測(cè)器有明顯響應(yīng)的除甲烷外碳?xì)浠衔锟偭?，以碳?jì)。性質(zhì)：是指除甲烷以外的所有碳?xì)浠衔铮N類）。由于與甲烷不同，有較大的光化學(xué)活性，是形成光化學(xué)煙霧的前體物。其種類好多，其中排放量最大的是由自然界植物釋放的萜烯類化合物，約占NMHC總量的65%，而其中最主要的是異戊二烯和單萜烯，它們會(huì)在城市和鄉(xiāng)村大氣中因光化學(xué)反應(yīng)而形成光化學(xué)氧化劑和氣溶膠粒子。NMHC的人為源主要有汽油燃燒、燃燒、溶劑蒸發(fā)、石油蒸發(fā)和運(yùn)輸損耗及廢物提煉，這五類占碳?xì)浠衔锶藶榕欧帕康募s96%。2檢測(cè)方法火焰電離檢測(cè)器—FID法（一）工作原理★氣體樣本通過(guò)火焰后產(chǎn)生一個(gè)繁雜的離子化過(guò)程，產(chǎn)生大量的離子。★火焰噴嘴兩端的高電壓電極產(chǎn)生一個(gè)靜電場(chǎng)，離子化產(chǎn)生的正負(fù)離子分別向正負(fù)電極移動(dòng)，從而在兩個(gè)電極之間產(chǎn)生電極電流?！镫娏鞯膹?qiáng)度和燃燒氣體樣本中烴的濃度是成比例關(guān)系的。從而根據(jù)電流強(qiáng)度測(cè)出氣體樣本中烴的含量。（二）儀器非甲烷烴分析儀，架固式或在線監(jiān)測(cè)式。以德國(guó)J.U.M.公司生產(chǎn)的基于FID（火焰電離檢測(cè)器）的完全加熱總烴分析儀為代表。所有基于專有的火焰電離檢測(cè)器（FID）設(shè)計(jì)的J.U.M.總烴分析儀（THA）都具有公認(rèn)的高靈敏度，長(zhǎng)期穩(wěn)定性和易用性。熱解吸進(jìn)樣－氣相色譜法（一)原理原理碳?xì)浠衔铮–2～C8）在低溫下濃縮于耐火磚硅藻土上，然后解吸導(dǎo)入氣相色譜儀，再經(jīng)玻璃微球分開，用氫火焰離子化檢測(cè)器測(cè)定。其濃度用正己烷計(jì)算。（二）儀器⑴氣相色譜儀附氫火焰檢測(cè)器。⑵玻璃配氣瓶20L，體積應(yīng)校正。⑶注射器50μl，1ml及10ml、100ml，體積刻度應(yīng)校正。⑷除水管長(zhǎng)20cm，內(nèi)徑3cm，內(nèi)裝50g粒狀無(wú)水碳酸鉀，用前需加熱150℃去除甲醇、乙醇及丙酮等雜質(zhì)。⑸除碳酸管長(zhǎng)20cm，內(nèi)徑3cm，內(nèi)裝30g細(xì)粒狀堿石棉。⑹小型除水管長(zhǎng)6cm，內(nèi)徑1cm，內(nèi)裝5g粒狀無(wú)水碳酸鉀。⑺U型濃縮管為長(zhǎng)30cm，內(nèi)徑2cmU型玻璃管，內(nèi)裝30～60目的硅藻土耐火磚或6201擔(dān)體。⑻色譜柱長(zhǎng)2cm、內(nèi)徑3mm的不銹鋼柱，內(nèi)裝60～80目的玻璃微球。⑼色譜進(jìn)樣管內(nèi)裝1g硅藻土耐火磚。⑽電加熱器用于U型濃縮管和色譜進(jìn)樣管的加熱。⑾致冷器容積為（5～10）L的中型保溫瓶，內(nèi)裝液氧，用于U型濃縮管致冷。容量為1L的小型保溫瓶，內(nèi)裝液氧，用于色譜進(jìn)樣管致冷。⑿真空泵抽氣流量30L/min。⒀麥?zhǔn)险婵沼?jì)。⒁干式流量計(jì)（干式煤氣表）。⒂控溫儀（0～300℃）。⒃真空三通活塞。⒄去烴裝置一根內(nèi)徑1cm，長(zhǎng)23cm的不銹鋼管，內(nèi)裝直徑約2mm的金屬鈀粒。一端和直徑3mm的不銹鋼預(yù)熱管相接，另一端與采樣系統(tǒng)相接。然后放在管式電爐中，用以除去氮?dú)庵袩N類化合物。見(jiàn)圖6－3左側(cè)虛線部分。（三）試劑⑴無(wú)水碳酸鉀三級(jí)。⑵堿石棉。⑶硅藻土耐火磚30～60目，ChromosorB，或用20～40目6201色譜擔(dān)體。⑷正己烷。⑸液態(tài)氧盛于15L的杜拉瓶中。⑹正己烷標(biāo)準(zhǔn)氣體用大瓶子配氣法配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體。使用時(shí)，用100ml注射器抽取大瓶中氣體，用去烴氮?dú)庵鸺?jí)稀釋成所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體。（四）采樣采樣前要將濃縮采樣系統(tǒng)用高純氮?dú)饨?jīng)過(guò)除烴裝置吹洗20min。吹洗時(shí)，U型濃縮管和色譜進(jìn)樣管均需套上加熱器，并于150℃進(jìn)行。采樣時(shí)，將濃縮采樣系統(tǒng)（去掉前邊的除烴裝置）放在采樣地點(diǎn)，按下面步驟采樣。⑴把U型濃縮管浸在液氧的中型保溫瓶中，轉(zhuǎn)動(dòng)三通活塞13、14、15，使氣樣經(jīng)過(guò)濃縮管再與真空泵相通。啟動(dòng)真空泵，以10L/min流量采樣100L。記錄采樣時(shí)的氣溫柔大氣壓力。采樣后轉(zhuǎn)動(dòng)活塞15，切斷氣路，以防真空泵油回流。然后，關(guān)閉真空泵。⑵將色譜進(jìn)樣管浸在盛有液態(tài)氧的小保溫瓶中，轉(zhuǎn)動(dòng)三通活塞13、14、15，使U型濃縮管、色譜進(jìn)樣管和真空泵相通。撤去套在U型濃縮管外面的中型保溫瓶2～3min，待U型濃縮管溫度上升到接近室溫時(shí)，再把加熱器套在U型濃縮管上，加熱至300℃，啟動(dòng)真空泵，當(dāng)真空度達(dá)13Pa或更低時(shí)，抽氣7min，將樣品轉(zhuǎn)移到色譜進(jìn)樣管中。轉(zhuǎn)動(dòng)活塞15，切斷氣路，并關(guān)閉真空泵。⑶轉(zhuǎn)動(dòng)色譜進(jìn)樣管的活塞，切斷與外界的通路，卸下含樣品的色譜進(jìn)樣管和小保溫瓶一同帶回試驗(yàn)室待分析。（五）分析步驟⒈氣相色譜測(cè)試條件分析時(shí)，應(yīng)根據(jù)氣相色譜儀的型號(hào)和性能，制定能分析碳?xì)浠衔铮–2～C8）的最正確測(cè)試條件。色譜柱：柱長(zhǎng)2m，內(nèi)徑3mm不銹鋼柱，內(nèi)裝60～80目的玻璃微球。柱溫：105℃。汽化室溫度：115℃。檢測(cè)室溫度：115℃。載氣（N2）流量：20ml/min。氫氣流量：50ml/min。⒉繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線和測(cè)定校正因子在作樣品測(cè)定的同時(shí)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線或測(cè)定校正因子。⑴繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線分別量取100m10.016～0.32mg/m3濃度范圍內(nèi)4個(gè)濃度點(diǎn)的正戊烷標(biāo)準(zhǔn)氣體，另取除烴的氮?dú)庾鳛榱銤舛葰怏w。分別將各濃度點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)氣體通過(guò)六通閥和氣體定量進(jìn)樣管進(jìn)樣，按氣相色譜最正確測(cè)試條件測(cè)定，分別得各個(gè)濃度點(diǎn)的色譜峰和保存時(shí)間，每個(gè)濃度點(diǎn)重復(fù)三次測(cè)定，測(cè)量峰高（mm）或峰面積的平均值（mm2）。記錄分析時(shí)氣溫柔大氣壓力，計(jì)算各個(gè)濃度點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)氣的進(jìn)樣量（μg）。以標(biāo)準(zhǔn)氣體含量（μg）為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的平均峰高（mm）或峰面積A(mm2）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計(jì)算回歸線的斜率。以斜率的倒數(shù)作為測(cè)定樣品中正戊烷的計(jì)算因子Bg（μg/mm或μg/mm2）。⑵測(cè)定校正因子在測(cè)定范圍內(nèi)，可用單點(diǎn)校正法求校正因子。在樣品測(cè)定同時(shí)，分別取100ml零濃度氣和與樣品熱解吸氣濃度相接近的正戊烷標(biāo)準(zhǔn)氣體，通過(guò)六通閥和氣體定量進(jìn)樣管，按氣相色譜最正確測(cè)試條件進(jìn)樣測(cè)定，得色譜峰和保存時(shí)間，各重復(fù)做三次，得峰高（mm）或峰面積（mm2）的平均值和保存時(shí)間，根據(jù)分析時(shí)氣溫柔大氣壓力，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)氣的進(jìn)樣量（μg）。按下式分別計(jì)算正戊烷的校正因子。式中f——校正因子，μg/mm或μg/mm2；cs——標(biāo)準(zhǔn)氣體的含量，μg；As——標(biāo)準(zhǔn)氣體的平均峰高或峰面積，mm或mm2；A0——零濃度氣的平均峰高或峰面積，mm或mm2。⒊樣品測(cè)定將采有樣品的色譜進(jìn)樣管和色譜儀的六通閥聯(lián)好，將進(jìn)樣管的U部分放在加熱器內(nèi)，于100℃加熱解吸3min，先旋開進(jìn)樣管活塞，再轉(zhuǎn)動(dòng)六通閥，用載氣將樣品熱解吸氣帶進(jìn)色譜柱，按氣相色譜最正確測(cè)試條件進(jìn)行測(cè)定。用保存時(shí)間確認(rèn)總烴，得樣品色譜峰高或峰面積（mm或mm2）。每個(gè)樣品重復(fù)做三次，取其平均值。在樣品測(cè)定的同時(shí)，取零濃度氣，按一致操作步驟作空白測(cè)定。（六）計(jì)算⒈標(biāo)準(zhǔn)曲線法式中c——空氣中總碳?xì)浠衔铮ㄒ哉和楸硎荆┑臐舛?，mg/m3；A——樣品氣體色譜峰高或峰面積的平均值，mm或mm2；A0——零濃度氣色譜峰高或峰面積的平均值，mm或mm2；Bg——用標(biāo)準(zhǔn)氣體制備標(biāo)準(zhǔn)曲線得到的計(jì)算因子，μg/mm或μg/mm2；Eg——由試驗(yàn)確定的濃縮和熱解吸平均效率；V0——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積，L。⒉單點(diǎn)校正法式中f——用單點(diǎn)校正法得到的校正因子，μg/mm或μg/mm2；其他符號(hào)同上式。（七）說(shuō)明⑴檢出限和測(cè)定范圍本法若濃縮100L氣樣（以正己烷計(jì)）最低檢出濃度為1×10-5mg/m3；可測(cè)濃度范圍為（1.6×10-5～3.2×10-4）mg/m3。⑵樣品的定性和定量樣品的保存時(shí)間約為1min40s并且解析效果很好。經(jīng)其次次解析檢查未發(fā)現(xiàn)有任何峰形出現(xiàn)。這也進(jìn)一步說(shuō)明方法的可靠性。另外濃縮管也是一次就可以解吸完全，經(jīng)檢查也未發(fā)現(xiàn)再有物質(zhì)進(jìn)入色譜進(jìn)樣管而出現(xiàn)峰形。⑶濃縮樣品100L，比濃縮100ml樣品要提高1000倍。因此就可把體積比為10-9的樣品濃縮為10-6來(lái)進(jìn)行測(cè)定，甚至可使樣品濃縮到數(shù)十以至數(shù)百個(gè)10-6體積比，因而大大提高分析的靈敏度和可靠性。把標(biāo)準(zhǔn)和樣品均經(jīng)過(guò)一致條件進(jìn)樣測(cè)定，其系統(tǒng)誤差就可消除，而得到可靠結(jié)果。⑷低溫吸附采樣，是濃縮微量烴類物質(zhì)的重要方法，其濃縮條件如表6－2。其中硅藻土耐火磚和液態(tài)氧是一組應(yīng)用廣泛效果較好的低溫采樣物質(zhì)。⑸大氣中約含有百分之幾的水分和0.03%以上的CO2，需要在色譜分析前去除，但要注意不把被測(cè)物質(zhì)去掉。曾試用幾種脫水劑，試驗(yàn)說(shuō)明無(wú)水碳酸