氣相色譜法測定非甲烷總烴檢測原理

 非甲烷總烴（NMHC）通常是指除甲烷以外的所有可揮發的碳氫化合物（其中主要是（C2～C8）。監測環境空氣和工業廢氣中的NMHC有許多方法，但多數國家采用直接進樣差量法氣相色譜測定NMHC。即用氣相色譜儀以火焰離子化檢測器分別測定空氣中總烴及甲烷的含量，兩者之差即為非甲烷總烴的含量。

    非甲烷總烴是國標中規定的大氣中重要污染物排放參數，因為大氣中的NMHC過一定濃度，除直接對人體健康有害外，在一定條件下經日光照射還能產生光化學煙霧，對環境和人類造成危害。本實驗中采用的是雙柱氣體直接進樣，以高純氮氣為底氣的甲烷作為標準氣體，實驗結果較為，適合大氣污染物綜合排放標準中非甲烷總烴限值的測定。

注：非甲烷總烴工作原理圖

一、 試驗部分
1.1 主要儀器與試劑
氣相色譜儀帶有雙柱單FID檢測器，總烴柱-不銹鋼填充柱，甲烷柱-GDX-502不銹鋼柱；ZA-1000零級空氣除烴裝置。
甲烷標準氣體：以氮氣為底氣，濃度30mg/m3；高純氮氣（大于99.999%）；高純氫氣（大于99.997%）；零級空氣（O2含量20.8%，其余為N2）。
采樣器為100mL全玻璃注射器，配膠塞密封采樣口。
1.2 儀器條件
色譜條件：柱箱溫度80℃，檢測器溫度110℃，進樣口溫度100℃；氮氣：20mL/min；氫氣：20mL/min；空氣：160mL/min；進樣量：1mL（定量環）。
1.3 配置標準曲線系列氣體
按1.2儀器條件，待儀器基線穩定后，直接用100mL氣體采樣針筒連接至氣相色譜儀進樣口，推入足量氣體，看到排氣口持續排出氣體后為，切換六通閥，通過定量環進入1mL氣體。
將30mg/m3的甲烷標準氣體分別稀釋至1mg/m3，3mg/m3，4.5mg/m3， 6mg/m3，7.5mg/m3，9mg/m3，以峰面積為縱坐標，總烴濃度和甲烷標氣濃度為橫坐標。

注：氣相色譜檢測原理圖

2 結果與討論
2.1 氧峰的干擾
在以氮氣為載氣時，總烴的峰面積中包括氧的峰面積，氣樣中的氧產生了正干擾。重測定6次。
2.2 單點校準法與標準曲線法的比較
用標氣重新配置三個個濃度，將其帶入標準曲線得到的數據的相對誤差為0.77～1.56%；而將此濃度與標線中的任一點作單點校正，此時的相對誤差為1.24～26.1%。這是因為標準曲線法有一個梯度濃度，這樣即使某個點出現偏差也不會導致終結果出現較大偏差，而且標準曲線都有一定的線性范圍，適用于濃度不同的樣品測試。而單點校準法首先要該點的測定是的，且測試樣品的濃度要盡量接近該點，不適合大批樣品的測定。
2.3 方法檢出限
添加儀器檢出限3倍濃度的樣進行加標，連續測定7次，計算標準偏差。根據公式M=3.143*S（S為標準偏差）得出非甲烷總烴的檢出限為0.015mg/m3。
2.4 方法的精密度與度
向實際氣樣中加入3個不同濃度的甲烷標準氣體，按1.2儀器條件重復測定7次，相對標準偏差在0.9%～3.2%內；加標回收率為95.4%～101.7%。結果見表2。
2.5 結論
        本實驗選擇雙柱氫焰離子化檢測器氣相色譜儀測定樣品中的非甲烷總烴，實驗過程中選擇以除烴后的零級空氣為載氣，這樣使得配置的標準系列氣體中的氧含量與空氣中的氧含量接近，即標準氣體與樣品氣體包含相同的氧峰，可消除氧峰的干擾。此方法簡便快速，靈敏度高，方法的精密度與度均達到了實驗要求。