燃香類產品燃燒后總揮發性有機物濃度的測定

康秀棠

（國家燃香類產品質量監督檢驗中心（福建），福建 永春 362600）

1 前言

自古以來，我國人民就有用香習俗，在生活中燃香既能芬芳環境又能愉悅身心，在文化中香道不僅能增加藝術氣息，還能與茶道等文化交相輝映，香總能給人留下良好印象，近年來吸引了大批喜歡品香、用香的愛好者，隨著香產業的興盛，人們對香的品質有了更高的要求[1]。但是過度的燃香活動將可能產生對人體有害的污染物，尤其是添加有劣質化學香精的燃香，會產生甲醛、苯系物甚至是致癌的多環芳烴，長期接觸對人體產生危害[2]。為了確保燃香燃燒后的空氣質量，現行國家標準GB 26386-2011《燃香類產品安全通用技術條件》[3]、GB/T 26393-2011《燃香類產品有害物質測試方法》[4]對燃香活動進行了規范，以上標準規定了總揮發性有機物（Total Votatile Organic Compound, TVOC）的相關指標及其方法。文中根據上述標準，利用熱脫附-氣相色譜儀檢測燃香類產品燃燒后的總揮發性有機物濃度。

2 實驗部分

2.1 材料與方法

2.1.1 儀器

配有FID檢測器的7890B型氣相色譜儀（美國Agilent公司）；TD-100型熱脫附儀（英國Markes公司）；Tenax-TA不銹鋼吸附管，內含吸附劑200mg（英國Markes公司）；TQC-1500Z型大氣采樣器（鹽城天悅科技）；10μL、1μL、0.5μL微量注射器（上海高鴿工貿有限公司）。

2.1.2 試劑

甲醇：色譜純；

標準物質：苯（1.02mg/mL）、甲苯（1.01mg/mL）、鄰二甲苯（1.02mg/mL）、間二甲苯（1.01mg/mL）、對二甲苯（1.02mg/mL）、乙苯（1.00mg/mL）、苯乙烯（1.00mg/mL）由中國計量科學研究院提供、乙酸丁酯（純品型，純度99.5%，Dr.Ehrenstorfer）、正十一烷（純品型，純度99.3%，Dr.Ehrenstorfer）。

2.2 方法

2.2.1 樣品采集

Teanx-TA吸附管的老化：將新的吸附管按一定的方向插入熱脫附儀中，通入氮氣40mL/min，老化溫度335℃，老化時間2h（用過的吸附管老化時間為0.5h）。吸附管老化后，在兩端套上黃銅帽，放置于干燥器中保存。

2.2.2 采樣

在1.8m×1.8m×1.8m密閉玻璃方箱中間設1個采樣點，采樣高度1.30m，將大氣采樣儀連接Tenax-TA吸附管，放置在采樣點，在1.8m×1.8m×1.8m密閉玻璃方箱中間位置點燃質量為（0.6±0.020）g的香，點燃開始計時，采樣40min，流量0.5L/min，采樣體積為20L。每次在對樣品采樣之前，按與樣品同樣的方式采空白樣進行分析。

2.2.3 分析步驟

色譜條件：進樣口溫度：200 ℃；升溫程序：50℃，保持10min，以5℃/min升到250℃保持2min；檢測器溫度：250℃；尾吹氣流量：30mL/min；氫氣流量：40mL/min；空氣流量：400 mL/min。

熱解析條件：傳輸線溫度：130 ℃；干吹時間：2min；吸附管脫附溫度：325 ℃；聚焦管脫附溫度：325℃。

2.2.4 標準曲線的繪制

標準儲備液的配制：各稱取0.025g（精確至1mg）純品型乙酸丁酯及正十一烷標準物質，分別置于已加入少量色譜純甲醇的25mL棕色容量瓶中，完全溶解后用甲醇定容，得到濃度為1.0mg/mL的儲備液。

中間溶液的配制：上述9種VOC標準溶液各取0.1mL，用甲醇定容至1mL，得到質量濃度為100μg/mL的混合標準溶液。

標準曲線的繪制：用微量注射器分別取適量的混合標準溶液到空白Tenax-TA吸附管，用90mL/min的氮氣通氣5min，得到各組分含量為50ng、100ng、500ng的標準系列樣品管，按照上述分析條件進行測定。以保留時間定性，峰面積外標法定量。

2.2.5 樣品測定

將樣品采樣管安裝在熱脫附儀上，調整分析條件，目標組分脫附后，經氣相色譜儀分離，由FID檢測。記錄色譜峰的保留時間和響應值。其他未知峰用甲苯定量計算。

2.2.6 結果計算

所采集燃香樣品中各組分的濃度，按下列公式計算。

式中：

燃香樣品中各組分的含量，按下式換算成標準狀態下的含量。

式中：

按下式計算所采燃香樣品中總揮發性有機物（TVOC）的濃度。

式中：

3 結果與討論

3.1 色譜分離情況

在上述條件下，對標準管和樣品管進行色譜分析。結果顯示，各成分分離良好，峰形對稱，保留時間和峰面積重現性好，可用于定性、定量分析。標準管的色譜圖見圖1。

圖1 標準管的色譜圖

其中：1、苯（Benzene）；2、甲苯（Toluene）；3、乙酸丁酯（Butyl acetate）；4、乙苯（Ethylbenzene）；5、間（對）二甲苯（m（p）-Xylene）；6、苯乙烯（Styrene）；7、鄰二甲苯（o-Xylene）；8、正十一烷（n-undecane）。

3.2 標準工作曲線線性范圍和檢出限

分別精確量取一定量的標準儲備液，加甲醇稀釋成各種濃度的標準溶液，按標準管方法制備好，按照樣品同樣條件測試，繪制標準曲線計算出回歸方程和相關系數。以3倍信噪比（S/N=3）計算檢出限，采樣體積按20L計算，結果見表1。

表1 標準曲線線性范圍、相關系數、檢出限、回收率及相對標準偏差（n=6）

3.3 精密度和準確度

往6根空白Tenax-TA吸附管中注入1.0μL的混合標準溶液（100μg/mL），按標準管方法制備好，按照樣品同樣條件測定，結果見表1。加標回收率在99.5%～103.5%,相對標準偏差RSD在0.9%～2.7%，可滿足分析的要求。

3.4 實際樣品分析

GB 26386-2011《燃香類產品安全通用技術條件》中規定的燃燒后總揮發性有機物（TVOC）的限量為不大于0.6mg/m3。根據上述條件，對3個燃香樣品的總揮發性有機物濃度進行測定，測定結果見表2。其中有2個燃香樣品的結果均小于國標規定的限值，1個燃香樣品結果略高于規定限值，可能是生產過程中添加了劣質的香精香料等物質。

表2 實際樣品測定結果 單位：mg/m3

4 結論

建立了熱脫附儀與氣相色譜儀對燃香樣品燃燒后總揮發性有機物濃度測試的方法。該方法前處理簡單，無溶劑污染，精密度（RSD）低于3%，能滿足燃香類產品燃燒后總揮發性有機物濃度測試的要求。