Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Контроль безопасности и качества продуктов питания и товаров детского ассортимента: практическое руководство

4. Сложные смеси органических соединений

Определение целевых (приоритетных) загрязняющих веществ в сложных и многокомпонентных смесях ДОС комнатного воздуха предполагает подробный качественный анализ и количественное определение наиболее важных (наиболее токсичных и опасных) органических токсикантов. Такие анализы необходимы для оперативной оценки степени и опасности загрязнения помещений, в которые попали значительно превышающие ПДК опасные химические соединения (дезинфекция, обработка помещений с целью уничтожения грызунов и насекомых), выделения ДОС из предметов интерьера и в случае массового применения бытовой химии (лаки, краски, аппретуры, пасты и др.) и при арбитражных анализах [1, 78].

При этом оптимальным является использование ГХ/МС для надежной идентификации индивидуальных соединений. Ниже приводятся фрагменты официальной российской (международной) методики, основанной на применении ТФЭ/ГХ/МС [35J.

4.1. Определение летучих органических соединений в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры путем активного отбора проб на сорбент Тепах ТА с последующей термической десорбцией и газохроматографическим анализом с использованием МСД/МИД

Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения летучих органических соединений (ДОС) в воздухе замкнутых помещений, а также в воздухе, отобранном для определения выделения ДОС строительными материалами, с использованием испытательных камер и ячеек. Метод основан на использовании сорбента Тепах ТА[1] с последующей термической десорбцией и газохроматографическим анализом [15].

Метод применяют при измерениях неполярных и слабополярных ДОС в диапазоне массовой концентрации от нескольких микрограммов на кубический метр до нескольких миллиграммов на кубический метр. С использованием основных положений этого метода также может быть проведен анализ некоторых высоколетучих соединений и среднелетучих органических соединений.

Сущность метода

Определенный объем воздуха отбирают в помещении для оценки качества воздуха или для оценки выделений из испытательной камеры (см. ИСО 16000-9) или испытательной ячейки для определения загрязняющих веществ (см. ИСО 16000-10) путем прокачивания через одну (или более) трубку, содержащую сорбент Тепах ТА. Летучие органические соединения удерживаются сорбционной трубкой и впоследствии анализируются в лаборатории. Собранные ЛОС десорбируются при нагревании и переносятся в атмосфере инертного газа-носителя через охлаждае- мую/сорбционную ловушку на вход в газовый хроматограф (далее ГХ), оснащенный одной или несколькими капиллярными колонками и пламенно-ионизационным и/или масс-спектрометрическим детектором. Основные принципы отбора и анализа проб приведены в ИСО 16-17-1.

Отбор проб

Отбор проб воздуха замкнутых помещений

Собирают линию отбора проб. Если во избежание «проскока» для отбора одной пробы используют несколько трубок, то их последовательно соединяют с помощью муфт (см. 6.2). К трубке или последовательности сорбционных трубок присоединяют насос с помощью системы трубок из ПЭ или ИТФЭ. Включают насос, отмечают и записывают значение расхода воздуха при отборе проб или регистрируют показание, отмечают время начала отбора проб, температуру и, при необходимости, барометрическое давление. Приемлемым считают расход воздуха в диапазоне от 50 до 200 мл/мин. В конце периода отбора проб отмечают и записывают значение расхода или регистрируют показание, выключают насос, отмечают и записывают время, температуру и, при необходимости, барометрическое давление. Трубку для отбора проб отсоединяют от линии отбора проб и герметично закрывают оба ее конца с помощью завинчивающихся крышек с прокладками из ПТФЭ.

Если расход воздуха при отборе проб определяют с помощью встроенного расходомера, например массового расходомера, трубку для отбора проб подсоединяют к линии отбора проб, включают насос, отмечают и записывают время, значение расхода воздуха или регистрируют показание. Отмечают и записывают температуру и, при необходимости, барометрическое давление. Приемлемым считают расход воздуха в диапазоне от 50 до 200 мл/мин. В конце периода отбора проб отмечают и записывают значение расхода воздуха или регистрируют показание, выключают насос, отмечают и записывают время, когда насос был включен. Трубку для отбора проб отсоединяют от линии отбора проб и герметично закрывают оба ее конца с помощью завинчивающихся крышек с прокладками из ПТФЭ.

Отбор проб воздуха замкнутых помещений проводят с учетом требований ИСО 16000-1.

По усмотрению оператора допускается отбор проб при расходе менее 50 мл/мин, например, чтобы отбор проб проходил в течение более продолжительного периода времени.

Отбор проб воздуха испытательной камеры

Собирают линию отбора проб. Включают насос. Если расход воздуха при отборе проб определяют с помощью расходомера, то отмечают и записывают значение расхода воздуха. Приемлемым считают расход воздуха в диапазоне от 50 до 200 мл/мин. При отборе проб воздуха из испытательной камеры поток не должен превышать 80% расхода воздуха в камере. Трубку для отбора проб подсоединяют к выходному отверстию или отверстию для отбора проб испытательной камеры, отмечают и записывают время подсоединения трубки. Отмечают и записывают температуру в испытательной камере и, при необходимости, барометрическое давление. В конце периода отбора проб отсоединяют трубку для отбора проб от выходного отверстия испытательной камеры, отмечают и записывают время отсоединения, повторно определяют скорость потока воздуха при отборе проб и выключают насос. Трубку для отбора проб отсоединяют от линии отбора проб и герметично закрывают оба ее конца с помощью завинчивающихся крышек с прокладками из ПТФЭ.

Если расход воздуха при отборе проб определяют с помощью встроенного расходомера, например, массового расходомера, трубку для отбора проб подсоединяют к линии отбора проб, а затем к выходному отверстию испытательной камеры, включают насос, отмечают и записывают время, значение расхода воздуха или регистрируют показание. Отмечают и записывают температуру и, при необходимости, барометрическое давление. Приемлемым считают расход воздуха в диапазоне от 50 до 200 мл/мин. В конце периода отбора проб отсоединяют трубку для отбора проб, отмечают и записывают значение расхода воздуха или регистрируют показание, выключают насос, отмечают и записывают время выключения насоса. Трубку для отбора проб отсоединяют от линии отбора проб и герметично закрывают оба ее конца с помощью завинчивающихся крышек с прокладками из ПТФЭ.

Объемы проб

Гарантированный объем пробы (далее ГОП) — объем анализируемого воздуха, который может быть отобран без «проскока» Л ОС. Обычно объем пробы при отборе проб ЛОС в воздухе непромышленных помещений составляет от 1 до 5 л для трубок, содержащих 200 мг сорбента Тепах ТА. При анализе загрязняющих веществ, выделяемых материалами, подходящий объем пробы определяется типом и сроком эксплуатации материала, коэффициентом загрузки и скоростью воздухообмена в испытательной камере. Рекомендуемый объем пробы не более 5 л.

Объем пробы должен быть приведен в соответствие с ожидаемыми концентрациями. Если концентрации неизвестны, рекомендуется отбирать не менее трех параллельных проб различного объема. Если результат анализа не зависит от объема пробы, то «проскок» анализируемых веществ не влияет на результат анализа.

Хранение отобранных проб

Сорбционные трубки с пробами герметично закрывают и хранят в чистом, свободном от выделений контейнере при комнатной температуре. Влияние срока и условий хранения ЛОС, отобранных в воздухе замкнутых помещений или испытательной камеры, неизвестно, однако опыт показывает, что пробы могут оставаться стабильными при комнатной температуре в течение нескольких месяцев. Во избежание возможных изменений анализ пробы должен быть проведен как можно быстрее, но не позднее, чем через четыре недели после отбора.

Холостые пробы

Холостые пробы отбирают с помощью сорбционных трубок с Тепах ТА для отбора проб, идентичных трубкам, используемым для отбора ЛОС. На месте отбора с этими трубками обращаются так же, как с трубками для отбора проб, за исключением самого процесса отбора проб. Холостые пробы маркируют, хранят, а затем проводят их анализ последовательно с пробами определяемых ЛОС. При проведении большого числа измерений около 10% анализируемых проб должны быть холостыми. При проведении небольшого числа измерений отбирают и проводят анализ не менее одной холостой пробы.

Анализ

Общие положения

ЛОС извлекают из трубок для отбора проб методом термической десорбции. Отдельные ЛОС разделяют на капиллярных колонках газового хроматографа и определяют с помощью пламенно-ионизационного детектора (далее ПИД) и масс-спектрометрического детектора (далее МСД) или только с помощью МСД. МСД может быть использован как для идентификации, так и для количественного определения соединений, в то время как сигналы ПИД используют только для количественного определения соединения.

Если МСД и ПИД используют совместно, то детекторы могут быть установлены как на одном, так и на разных газовых хроматографах. В последнем случае необходимо обеспечить идентичные ввод пробы и параметры разделения обоих газовых хроматографов для получения сопоставимых хроматограмм.

Если количественное определение проводят с помощью ПИД, для каждой серии проб должен быть проведен анализ градуировочных газовых смесей различных концентраций или, по крайней мере, одной такой смеси для проверки характеристик системы.

Когда ЛОС количественно определяют с помощью МСД, для проверки калибровки для каждой серии проб проводят анализ градуировочных смесей не менее трех (лучше пяти—семи) различных концентраций.

Внутренние стандарты, например помеченные изотопами соединения, допускается использовать для контроля отбора и анализа проб.

Термическая десорбция

Для термической десорбции выбирают такие время экспозиции и расход газа-носителя, чтобы эффективность десорбции для октадекана была не менее 95%. Методика определения эффективности десорбции приведена в ИСО 16017-1.

Типичные условия десорбции для анализа ДОС с использованием вторичной охлаждаемой ловушки и трубки для отбора проб, содержащей от 200 до 250 мг Тепах ТА:

температура десорбции от 260 до 280 °С;

время десорбции от 5 до 15 мин;

расход газа при десорбции от 30 до 50 мл/мин;

максимальная температура в охлаждаемой ловушке 280 °С.

Анализ проб

Пробы ЛОС должны быть проанализированы в течение четырех недель с момента отбора. Последовательно проводят анализ холостых проб и соответствующих стандартных образцов с пробами определяемых веществ. Идентифицируют ЛОС с помощью МСД и количественно определяют их на основе хроматограмм, полученных с помощью ПИД или МСД.

Идентификация отдельных летучих органических соединений

Для идентификации отдельных ЛОС, не являющихся объектом данного анализа, проводят анализ проб с помощью МСД в режиме сканирования. Идентифицируют отдельные ЛОС, обнаруженные в пробе, используя хроматограмму по полному ионному току, полученную с помощью МСД, и времени удерживания соединения. Сравнивают хроматограмму с масс- спектрами чистых веществ либо с доступными для приобретения собраниями (библиотеками) масс-спектров. Могут быть использованы также библиотеки, созданные пользователем. Соответствие времени удерживания, полученного при анализе и градуировке по известному соединению, используемому для калибровки отдельной колонки, не должно быть единственным критерием идентификации.

Проводят идентификацию максимально возможного числа соединений, особенно тех, которые соответствуют 10 наибольшим пикам и массовая концентрация которых более 2 мкг/м3. Перечень ЛОС, которые в соответствии с имеющимся опытом наиболее часто присутствуют в воздухе замкнутых помещений и выделяются материалами, приведен в табл. IV. 10. Идентификацию считают удовлетворительной, если на хроматограмме суммарная площадь пиков идентифицированных ЛОС соответствует 2/3 общей площади всех пиков соединений, которые элюируются в диапазоне от Сб до С)6 включительно.

При работе с МСД также может быть использован режим селективного мониторинга ионов (далее СМИ). Выбор режима делает оператор, который должен знать о различиях режима СМИ и режима сканирования.

Таблица IV10. Примеры веществ, обнаруживаемых в воздухе замкнутых помещений и выделяемых строительными материалами в испытательных камерах 135]

Химическое соединение

Температура кипения, °С

Ароматические углеводороды

1,2,3-Триметилбензол

176

1,2,4,5-Тетраметилбензол

197

1,2,4-Триметилбензол

169

1,3,5-Триметилбензол

165

1,3-Диизопропилбензол

203

] ,4-Диизопропилбензол

203

! -Метил-2-пропилбензол

-

1-Метил-З-пропилбензол

175

1 - Пропенилбензол

175

2-Этилтолуол

165

З-Этилтолуол/4-этилтолуол

162

2-Фенилоктан

123

4-Фенилциклогексен

251“

5-Фенилдекан

-

5-Фенилундекан

-

а-Метилстирол

165

Бензол

80

Этилбензол

136

Этил ил бензол/этинил бензол

144

Изопропилбензол

152

м/«- М етилсти рол

168/169

,»//«-Ксилол

139/138

Нафталин

218

и-Бутилбензол

183

н-Пропилбензол

159

о-Метил стирол

171

о-Ксилол

144

Стирол

145

Толуол

111

Алифатические углеводороды от Седо См

! -Децен

171

1 -Октен

121

2,2,4,6,6-Пентаметил гептан

178

2,4,6-Три метилоктан 2-Метил гексан

90

2-Метилнонан

167

2-Метилоктан

143

2-Метилпентан

60Ь

3,5-Диметилоктан

159

3-Метил гексан

92

З-Метилоктан

143

З-Метилпентан

63ь

4-Метилдекан

189

Изододекан

216

н-Декан

174

и-Додекан

216

и-Гептан

98

и-Гексадекан

287

и-Гексан

69

и-Нонан

151

и-Октан

125

н- Пентадекан

271

и-Тетрадекан

254

и-Тридекан

235

и-Ундекан

196

Табл. IV. 10 (Продолжение)

Химическое соединение

Температура кипения, “С

Циклоалканы

1,4-Диметилциклогексан

124

1 -Метил-4-метилэтилциклогексан (цис/транс)

167

Циклогексан

81

Метил циклогексан

101

Метилниклопентан

72

Терпены

р-Кариофиллен

129

а-Пинен

156

р-Пинен

164

3-Карен

167

а-Цедрен

262

Камфен

158

Лимонен

176

Лонгифолен

254

Терпентин

От 150 до 180

Спирты

1 -Бутанол

118

1-Гексанол

158

1 -Октанол

194

1-Пентанол

137

1-Пропанол

97

2-Этил-1 -гексанол

182

2-Метил-1-пропанол (изобутанол)

108

2-Метил-2-пропанол

82

2-Пропанол

82

В ПТ* (2,6-Ди-/ирсш-бутил-4-метилфенол)

266

Циклогексанол

161

Фенол

182

2,2,4-Триметил-1,3-пентадиолизобутират

244

Гликоли/эфиры гликолей

1-Метокси-2-пронанол

118

2-Бутоксиэтанол

171

2-Бутоксиэтоксиэтанол

231

2-Этоксиэтанол

136

2-Метоксиэтанол

125

2-Феноксиэтанол

245

3-Фенил-1 -пропанол

235

2-(2-Бутоксиэтокси)этанол

230

Диметоксиэтан

85

Диметоксиметан

42ь

Пропиленгликоль

189

Альдегиды

2-Бутеналь

104

2-Деценаль

2-Этил гексаналь

163

2-Фуранкарбоксиальдегид

162

2-Гептеналь (цис/транс)

От 90 до 91 при 50 мм рт. ст.

2-Ноненаль

От 100 до 102 при 16 мм рт. ст.

2-Пентеналь

От 115 до 125

2-Унденценал

Ацетальдегид

21ь

Бензальдегид

179

' BUT (butylated hydroxytoluene) — бутилированный гидрокситолуол.

Табл. IV. Ю (Продолжение)

Химическое соединение

Температура кипения, °С

Бутаналь

76

Деканаль

208

Гептаналь

153

Гексаналь

129

Нонаналь

190

Октаналь

171

Пентаналь

103

Пропаналь

49

Кетоны

2-Бутонон

80

2-Метил циклогексанон

163

2- Метил циклопентанон

139

З-Метил-2-бутанон

95

4-Метил-2-пентанон

117

3.5,5-Три мстил ни клогеке-2-снон

214

Ацетон

56ь

Ацетофенон

202

Циклогексанон

155

Циклопентанон

130

Метилэтилцетон

80

Метилизобутилкетон

118

Галоидированные углеводороды

1,1,1,2-Тетрахлорэтан

130

1,1,2,2-Т етрахлорэтан

146

1,1,1-Трихлорэтан

74

1,1,2-Трихлорэтан

114

1,2-Дихлорэтан

84

1,4-Дихлорбензол

173

Четыреххлористый углерод (тетрахлорметан)

76

Хлорбензол

131

Дихлорметан

40ь

Тетрахлорэтен

121

Трихлорэтен

87

Кислоты

2,2-Диметилпропановая кислота

164

Уксусная кислота

118

Бутановая кислота

163

Гептановая кислота

223

Гексадекановая кислота

350

Гексановая кислота

202

Изобутановая кислота

153

Октановая кислота

240

Пентановая кислота

186

Пропановая кислота

141

Эфиры

2-Этоксиэтилацетат

156

2-Этил гексилацетат

198

2- Метоксиэтилацетат

145

Бутоксиэтилацетат

192

Бутилацетат

126

Бутил формиат

107

Этилацетат

77

Этилакрилат

100

Изобутилацетат

118

Изопропилацетат

90

Табл. IV. W (Окончание)

Химическое соединение

Температура кипения, “С

Линалооланетат

220

Метилакрилат

81

Метилметакрилат

100

Пропилацетат

102

2.2.4-'1'ри метил пентандиолди изобутират

424

Винилацетат

72ь

Фталаты

Алкилфталаты

Дибутилфталат

340

Диметил фталат

284

Другие соединения

1,4-Диоксан

101

1 -Метил-2-пирролидинон

202

2-Пентилфуран

>120

Анилин

184

Капролактам

267

Инден

182

Нитробензол

211

Пиридин

116

Т етрагидрофуран

67ь

а Значение для 1-фенилциклогексена.

ь Вещества с температурой кипения ниже температуры кипения гексана количественно не удерживаются Тепах ТА, если используются размер трубки и объемы проб, установленные в настоящем стандарте.

  • [1] Тепах ТА — торговое наименование продукции, выпускаемой Supelco, Inc. Данная информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не является рекламой ИСО данной продукции. Допускается использовать другую продукцию, если с ее помощью можно получить аналогичные результаты.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы