顶空-GCMS法测固体废物中的挥发性有机物

参考标准：

《HJ 643—2013固体废物 挥发性有机物的测定 顶空/气相色谱-质谱法》

方法原理：

在一定的温度条件下，顶空瓶内样品中挥发性组分向液上空间挥发，产生蒸汽压，在气液固三相达到热力学动态平衡。气相中的挥发性有机物进入气相色谱分离后，用质谱仪进行检测。通过与标准物质保留时间和质谱图相比较进行定性，内标法定量。

分析步骤：

一、仪器参考条件

①顶空进样器参考条件：

加热平衡温度60 ℃～85 ℃；加热平衡时间50 min；取样针温度100℃；传输线温度110 ℃，传输线为经过去活处理，内径0.32mm的石英毛细管柱；压力化平衡时间 1 min；进样时间 0.2 min；拨针时间0.4 min；顶空瓶压力23 psi。

②气相色谱仪参考条件

程序升温：40 ℃（保持2 min）以8 ℃/min升温至90 ℃（保持4 min），再以6 ℃/min升温至200 ℃（保持15 min）。进样口温度：250 ℃。接口温度：230 ℃。载气：氦气；进样口压力：18 psi。进样方式：分流进样，分流比：5：1。

③质谱仪参考条件

扫描范围：35 amu~300 amu。扫描速度：1 sec/scan。离子化能量：70 eV。离子源温度：

230 ℃。四级杆温度：150 ℃。扫描方式：全扫描（SCAN）或选择离子（SIM）扫描。

二、校准曲线的绘制

（1）测定固体废物的校准曲线绘制

向5支顶空瓶中依次加入2 g石英砂、10 ml基体改性剂，再向各瓶中分别加入一定量的标准使用液，配制挥发性有机物浓度分别为5、10、20、50、100μg/L；再向每个顶空瓶分别加入替代物，并各加入2.0μl 内标使用液，立即密封，校准系列浓度见表 1。将配制好的标准系列样品在振荡器上以150次/ min的频率振荡10 min，由低浓度到高浓度依次进样分析，建立校准曲线或计算平均响应因子。

表 1 校准系列浓度

②测定固体废物浸出液的校准曲线绘制

分别向5支顶空瓶中加入10 ml浸提剂，再向各瓶中分别加入一定量的标准使用液，配制挥发性有机物浓度分别为5、10、20、50、100 μg/L；再向每个顶空瓶分别加入0.2、0.4、0.8、2.0、4.0 μl 的替代物，并同时加入2.0μl内标使用液，立即密封。按照仪器参考条件，从低浓度到高浓度依次测定。建立校准曲线或计算平均响应因子。

三、样品测定

①试样的制备

A、固体废物低含量试样

实验室内取出样品瓶，待恢复至室温后，称取2g样品置于顶空瓶中，迅速向顶空瓶中加入10 ml基体改性剂、1.0 μl 替代物（5.13）和2.0 μl内标，立即密封，在振荡器上振荡以150 次/ min的频率振荡10 min，待测。

B、固体废物高含量试样

如果现场初步筛选挥发性有机物为高含量或低含量测定结果大于1000 µg/kg时应视为高含量试样。高含量试样制备如下，取出用于高含量样品测试的样品瓶，使其恢复至室温。称取 2 g 样品置于顶空瓶中，迅速加入10 ml甲醇，密封，在振荡器上以150次/ min 的频率振荡10 min。静置沉降后，用一次性巴斯德玻璃吸液管移取约1 ml 提取液至2 ml棕色玻璃瓶中，必要时，提取液可进行离心分离。该提取液可置于冷藏箱内4℃下保存，保存期为14 d。

在分析之前将提取液恢复到室温后，向空的顶空瓶中加入2.0 g石英砂、10 ml基体改性剂和 10μl～100μl 甲醇提取液。加入2.0 μl内标和替代物，立即密封，在振荡器上以150次/ min 的频率振荡 10 min，待测。

注 1：若甲醇提取液中目标化合物浓度较高，可通过加入甲醇进行适当稀释。

注 2：若用高含量方法分析浓度值过低或未检出，应采用低含量方法重新分析样品。

C、固体废物浸出液试样

浸出执行 HJ/T 299 或 HJ/T 300的方法制备固体废物浸出液试样。取10 ml浸出液移入顶空瓶中，加入1.0 μl替代物和2.0 μl内标使用液，立即密封，待测。

②测定

将制备好的试样置于顶空进样器上，按照仪器参考条件进行测定。

方案优势:

一、泰通科技的全自动顶空进样器

①标配54位样品盘和10位具有震荡功能的加热盘，使样品更快更彻底更快速的挥发出来，且叠加进样方式，实现实验条件的一致性与***效率提高分析速度。

②能与市面上所有进口与国产型号的气相都能实现信号双向控制，监测气相状态，防止报错后仍继续进样，实现闭环控制与真正的无人值守以及妥善解决丢样的问题。

③高温反吹，全惰性管路以及全气路保温，保证仪器的低残留与高稳定性。

④自动检测管路气密性，在线记录测试参数，数据完美溯源。

⑤20种方法序列存储，随调随用，方便简洁。

二、磐诺仪器的A91Plus-AMD10气相色谱质谱联用仪：

①气相采用 “双芯”处理器提升EPC精度至：0.001psi；新型加热丝材料”防止加热丝的老化氧化，保证易损部件长期稳定可靠； 三维导轨式样品预处理及进样系统全面提升分析通量和效率。

②质谱仪采用UPS-MS的设计确保仪器不受电源中断的影响，保护主板与分子涡轮泵。

③质谱仪采用超强惰性陶瓷离子源，使样品电离效率高，同时解决耐受高基质样品和生物来源的复杂提取物的测定难题，保证了硝基化合物的高电离效率。

④S型-滤波器可完全消除光子噪声；高精度四极杆质量过滤器在质量峰宽低于0.4 Da的情况下保持高强度离子束；高灵敏度检测器，动态范围宽，在PMT在双模式下工作，在光子计数和模拟信号之间自动切换，以扩展检测器信号的动态范围（高达10⁸）。

⑤“Maestro”软件工具，具有高度自动化的辅助算法架构，用于处理在全扫描模式（SCAN）下采集的数据，30秒内从SCAN数据建立SIM方法。

三、锐思捷纯水机

①产水水质：纯水电导率＜5μs/cm@25℃、分子量>100Dalton有机物去除率>99% ；超纯水—电阻率18.2MΩ.cm@25℃，重金属离子<0.01ppb，TOC＜5ppb。细菌<0.01cfu/ml；微粒（>0.2μm）<1个/ml内毒素＜0.001Eu/ml，DNase<4pg/ml，RNase<1pg/ml，蛋白酶<0.15μg/ml。

②全方位水质监测：多达4路的电导率和超纯水 TOC 在线监测，可以更加全面、实时动态地掌握系统各纯化阶段水质变化情况。

③高度模块化：整体设计高度模块化，可实现全部耗材 DIY 快速更换，常规维护不依赖专业售后。

④多样化的取水方式：移动取水臂—高度/角度可调节、多取水站支持、四档调速取水、支持脚踏/定量取水、支持质控取水、手动龙头取水

⑤物联网技术&云服务平台：支持WIFI/GPRS双模上网，并结合云服务平台实现设备的远程网络化数据跟踪和管理、运行/故障分析，及形成日常使用统计和报表。

四、泰通科技（广州）在武汉设立办事处（湖北省总代理商-武汉法奇科技有限公司），位于中国地质大学资环工研院2栋304室，面积115平米，含员工办公室区、会议室、会客室、样机展示区、仓库系统，配有本地工程师。

磐诺仪器武汉办事处设在武汉经济技术开发区人工智能科技园O栋306室，总面积215平米，含员工办公室区、理论培训室、仪器样机室、会客室。武汉办事处人员共16人，其中6名专职售后工程师，负责湖南、湖北省内客户的维修及培训工作。

二者皆可于24小时内响应并赶到现场，解决问题，疑难问题安排原厂工程师24小时内赶到，亦可先发仪器替代使用再将仪器原厂返修，够及时为客户解决问题。