盘点常用的VOCs的定性和定量检测技术-北极星VOCs在线

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随着我国大气污染控制的不断深化，VOCs成为继颗粒物、二氧化硫、氮氧化物之后，我国大气污染控制中又一新的关注点。笔者对空气中挥发性有机物(VOC)的检测方法进行了分析，比较了气相色谱法、高效液相色谱法、膜技术处理、化学法和在线检测试验舱等检测方法的差异性。VOCs检测技术的日新月益对VOCs的检测、监控、减排有很大的促进作用。本次为您介绍常用的VOCs检测技术。

实验室VOCs检测

VOCs实验室分析发展较早，也比较成熟。分析方法为使用采样袋、苏码罐、吸附剂或吸收液将VOCs采集回实验室，再经过热解析、溶剂解析等前处理过程后，利用GC或HPLC分析。

实验室VOCs检测主要难点在于选择合适的采样方法保证可以采集到所有挥发性有机污染物，制定规范的运输方案防止运输过程中VOCs的损失，选择合适的前处理过程保证所有的挥发性有机物进入分析仪器。

实验室分析方法的主要优势是结果准确，主要缺点是时效性差，采样和运输过程中易导致样品损失，影响测定的准确性和可靠性。

在线VOCs检测仪

VOCs在线分析仪主要有在线气相色谱仪、在线质谱仪、在线气质联用仪、在线PID和FID检测器、在线红外光谱仪、在线激光检测仪和在线差分光学吸收光谱仪等。

由于VOCs没有标准的检测方法，而且在线系统用于现场检测，而不同现场的挥发性有机物种类差异较大且相对稳定，故检测需求不同。因此需要根据自身的需求和各种检测仪器的特点选择合适的检测方法。

在线气相色谱仪可检测出已知挥发性有机物的浓度;在线质谱仪可同时实现挥发性有机物的定性和定量检测，但无法区分同分异构体;在线PID和FID检测器可得出VOCs的总量，且仪器体积较小;各种在线光谱仪检测范围宽，可适应各种工业场合应用。

在线VOCs检测仪主要的国内厂家有聚光科技、广州禾信、宝英科技、中科光电、富瞻环保、武汉天虹等，国外厂家有英国Markes、日本亚那科、奥地利IONICON、韩国KNR、德国AMA、法国Chromatotec、美国CerexMS等。

便携式VOCs仪器

便携式VOCs分析仪主要有便携式FID/PID检测器、便携红外分析仪、便携激光光谱仪、便携式气质联用仪等。

最新公布的环保部标准中便携式仪器提到了FID检测器、PID检测器和红外吸收检测器三种。

便携式VOCs检测仪主要的国内厂商有东西分析、崂应、富瞻环保等，国外厂商有美国Inficon、英国SIGNAL、美国雷格沃夫、美国华瑞、日本亚那科、英国科尔康等。

气相色谱技术GC和GC-MS

气相色谱法是最常用的一种仪器，它具有高效能、高选择性、高灵敏度、分析速度快和应用范围广等优点，尤其对异构体和多组分混合物的定性、定量分析更具有优势。通常与气相色谱联用进行VOCs分析的检测器有：氢火焰离子检测器(FID)(一种通用型检测器，也是气相色谱中最常用的检测器之一)、电子捕获检测器(ECD)(卤代烃和烷基硝酸盐的检测)、质谱检测器(MS)和光离子化检测器(PID)。

参考美国环保局大气中VOCs的标准分析方法TO-14A和TO-15，采用预浓缩器与气相色谱联用，以FID检测器检测分析C2-C4烷烃，烯烃和炔烃，适用于环境空气中C2-C4挥发性组分非甲烷碳氢化合物。GC-MS是目前检测VOCs的常用方法。能进行未知化合物的定性和定量分析。但注意在样品流转中成分损失以及成分间的交叉污染会引起检测结果的偏差。EI电离有时会形成多种离子碎片，质谱复杂、分析难度大。

由于目前主要的VOCs检测技术还是色谱技术。但是该技术要求有复杂的采样和前处理过程。GC-MS与自动顶空进样器、吹扫捕集系统、热解析系统联合是现在常用的技术。大大的降低的对样品预处理技术的要求，更快速、高效。目前，有不少检测在使用GC×GC-qMS(全二维气相色谱-四级杆质谱法)和GC×GC-TOF-MS(全二维气相色谱-飞行时间质谱法)来分析VOCs。

在线监测质子转移反应质谱PTR-MS

PTR-MS是一种痕量挥发性有机物在线检测技术，灵敏度高、分析时间快等优点，且在线采样，无需浓缩。它将待测大气直接进样，因而测量速度快。质子转移将各种VOCs软电离为单一离子，没有碎片离子，易于质谱识别，灵敏度可以达到几十ng。局限性主要在于区分同分异构体较难。

飞行时间质谱TOF-MS

TOF-MS是利用动能相同而质荷比不同的离子在恒定电场中运动，经过恒定距离所需时间不同的原理对物质成分或结构进行测定的一种分析方法。质量范围宽、响应速度极快、分辨率高、灵敏度较高等。其仪器易加工和小型化，具有在线监测有机污染物的潜力。其他的还有选择性离子流管质谱(SIFT-MS)技术，对挥发性有机物质(VOCs)可进行即时识别和定量分析等。

大气中的VOCs不仅是生成光化学烟雾污染物的主要前体物，同时也是大气细粒子中有毒有害有机组分的重要来源，对形成灰霾有重要贡献，且一些VOCs本身具有毒性和致癌性。随着我国大气污染控制的不断深化，VOCs成为继颗粒物、二氧化硫、氮氧化物之后，我国大气污染控制中又一新的关注点。

我国大气中的VOCs主要来源于石油化工、有机化工、表面涂装、包装印刷、医药、塑料制品等行业。因此大气中VOCs的检测主要应用于三个方面：一大气中VOCs检测;二污染源集中排放VOCs检测;三生产过程VOCs泄露检测。与三种应用场合相适应，VOCs的检测仪器也分为实验室仪器、在线式仪器和便携式仪器三类。

延伸阅读：

实验室常用的VOCs前处理与检测技术你都知道吗?

原标题：盘点常用的VOCs的定性和定量检测技术

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