燃香类产品燃烧后总挥发性有机物浓度的测定

康秀棠

（国家燃香类产品质量监督检验中心（福建），福建 永春 362600）

1 前言

自古以来，我国人民就有用香习俗，在生活中燃香既能芬芳环境又能愉悦身心，在文化中香道不仅能增加艺术气息，还能与茶道等文化交相辉映，香总能给人留下良好印象，近年来吸引了大批喜欢品香、用香的爱好者，随着香产业的兴盛，人们对香的品质有了更高的要求[1]。但是过度的燃香活动将可能产生对人体有害的污染物，尤其是添加有劣质化学香精的燃香，会产生甲醛、苯系物甚至是致癌的多环芳烃，长期接触对人体产生危害[2]。为了确保燃香燃烧后的空气质量，现行国家标准GB 26386-2011《燃香类产品安全通用技术条件》[3]、GB/T 26393-2011《燃香类产品有害物质测试方法》[4]对燃香活动进行了规范，以上标准规定了总挥发性有机物（Total Votatile Organic Compound, TVOC）的相关指标及其方法。文中根据上述标准，利用热脱附-气相色谱仪检测燃香类产品燃烧后的总挥发性有机物浓度。

2 实验部分

2.1 材料与方法

2.1.1 仪器

配有FID检测器的7890B型气相色谱仪（美国Agilent公司）；TD-100型热脱附仪（英国Markes公司）；Tenax-TA不锈钢吸附管，内含吸附剂200mg（英国Markes公司）；TQC-1500Z型大气采样器（盐城天悦科技）；10μL、1μL、0.5μL微量注射器（上海高鸽工贸有限公司）。

2.1.2 试剂

甲醇：色谱纯；

标准物质：苯（1.02mg/mL）、甲苯（1.01mg/mL）、邻二甲苯（1.02mg/mL）、间二甲苯（1.01mg/mL）、对二甲苯（1.02mg/mL）、乙苯（1.00mg/mL）、苯乙烯（1.00mg/mL）由中国计量科学研究院提供、乙酸丁酯（纯品型，纯度99.5%，Dr.Ehrenstorfer）、正十一烷（纯品型，纯度99.3%，Dr.Ehrenstorfer）。

2.2 方法

2.2.1 样品采集

Teanx-TA吸附管的老化：将新的吸附管按一定的方向插入热脱附仪中，通入氮气40mL/min，老化温度335℃，老化时间2h（用过的吸附管老化时间为0.5h）。吸附管老化后，在两端套上黄铜帽，放置于干燥器中保存。

2.2.2 采样

在1.8m×1.8m×1.8m密闭玻璃方箱中间设1个采样点，采样高度1.30m，将大气采样仪连接Tenax-TA吸附管，放置在采样点，在1.8m×1.8m×1.8m密闭玻璃方箱中间位置点燃质量为（0.6±0.020）g的香，点燃开始计时，采样40min，流量0.5L/min，采样体积为20L。每次在对样品采样之前，按与样品同样的方式采空白样进行分析。

2.2.3 分析步骤

色谱条件：进样口温度：200 ℃；升温程序：50℃，保持10min，以5℃/min升到250℃保持2min；检测器温度：250℃；尾吹气流量：30mL/min；氢气流量：40mL/min；空气流量：400 mL/min。

热解析条件：传输线温度：130 ℃；干吹时间：2min；吸附管脱附温度：325 ℃；聚焦管脱附温度：325℃。

2.2.4 标准曲线的绘制

标准储备液的配制：各称取0.025g（精确至1mg）纯品型乙酸丁酯及正十一烷标准物质，分别置于已加入少量色谱纯甲醇的25mL棕色容量瓶中，完全溶解后用甲醇定容，得到浓度为1.0mg/mL的储备液。

中间溶液的配制：上述9种VOC标准溶液各取0.1mL，用甲醇定容至1mL，得到质量浓度为100μg/mL的混合标准溶液。

标准曲线的绘制：用微量注射器分别取适量的混合标准溶液到空白Tenax-TA吸附管，用90mL/min的氮气通气5min，得到各组分含量为50ng、100ng、500ng的标准系列样品管，按照上述分析条件进行测定。以保留时间定性，峰面积外标法定量。

2.2.5 样品测定

将样品采样管安装在热脱附仪上，调整分析条件，目标组分脱附后，经气相色谱仪分离，由FID检测。记录色谱峰的保留时间和响应值。其他未知峰用甲苯定量计算。

2.2.6 结果计算

所采集燃香样品中各组分的浓度，按下列公式计算。

式中：

燃香样品中各组分的含量，按下式换算成标准状态下的含量。

式中：

按下式计算所采燃香样品中总挥发性有机物（TVOC）的浓度。

式中：

3 结果与讨论

3.1 色谱分离情况

在上述条件下，对标准管和样品管进行色谱分析。结果显示，各成分分离良好，峰形对称，保留时间和峰面积重现性好，可用于定性、定量分析。标准管的色谱图见图1。

图1 标准管的色谱图

其中：1、苯（Benzene）；2、甲苯（Toluene）；3、乙酸丁酯（Butyl acetate）；4、乙苯（Ethylbenzene）；5、间（对）二甲苯（m（p）-Xylene）；6、苯乙烯（Styrene）；7、邻二甲苯（o-Xylene）；8、正十一烷（n-undecane）。

3.2 标准工作曲线线性范围和检出限

分别精确量取一定量的标准储备液，加甲醇稀释成各种浓度的标准溶液，按标准管方法制备好，按照样品同样条件测试，绘制标准曲线计算出回归方程和相关系数。以3倍信噪比（S/N=3）计算检出限，采样体积按20L计算，结果见表1。

表1 标准曲线线性范围、相关系数、检出限、回收率及相对标准偏差（n=6）

3.3 精密度和准确度

往6根空白Tenax-TA吸附管中注入1.0μL的混合标准溶液（100μg/mL），按标准管方法制备好，按照样品同样条件测定，结果见表1。加标回收率在99.5%～103.5%,相对标准偏差RSD在0.9%～2.7%，可满足分析的要求。

3.4 实际样品分析

GB 26386-2011《燃香类产品安全通用技术条件》中规定的燃烧后总挥发性有机物（TVOC）的限量为不大于0.6mg/m3。根据上述条件，对3个燃香样品的总挥发性有机物浓度进行测定，测定结果见表2。其中有2个燃香样品的结果均小于国标规定的限值，1个燃香样品结果略高于规定限值，可能是生产过程中添加了劣质的香精香料等物质。

表2 实际样品测定结果 单位：mg/m3

4 结论

建立了热脱附仪与气相色谱仪对燃香样品燃烧后总挥发性有机物浓度测试的方法。该方法前处理简单，无溶剂污染，精密度（RSD）低于3%，能满足燃香类产品燃烧后总挥发性有机物浓度测试的要求。