室内空気中のベンゼン、トルエン、キシレンの測定

I.1キャピラリガスクロマトグラフィー

　　I.1.1関連基準と根拠

本方法の主な根拠GB11737「居住区大気中のベンゼン、トルエン及びキシレンの衛生検査基準方法-ガスクロマトグラフィー』。

　　I.1.2げんり

空気中のベンゼン、トルエン、キシレンは活性炭管で採取し、その後、二硫化炭素で抽出した。水素火炎を用いたイオン化検出器のガスクロマトグラフ時間定性、ピーク高（ピーク面積）定量を保持するために分析した。

　　I.1.3測定範囲

サンプリング量は20Lを使用して1mL二硫化炭素抽出、注入1μL、ベンゼンの測定範囲は0.025~20 mg/m3、トルエンは0.05~20 mg/m3、キシレンは0.1~20 mg/m3。

　　I.1.4試薬と材料

　　I.1.4.1ベンゼン：クロマトグラフィー純粋。

　　I.1.4.2トルエン：クロマトグラフィー純粋。

　　I.1.4.3キシレン：クロマトグラフィー純粋。

　　I.1.4.4二硫化炭素：分析は純粋で、精製処理を経て、クロマトグラフィー分析に不純なピークがないことを保証しなければならない。

二硫化炭素の精製方法：二硫化炭素用5%の濃硫酸ホルムアルデヒド溶液を繰り返し抽出し、硫酸が無色になるまで、蒸留で二硫化炭素を中性に水洗し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、再蒸留し、冷蔵庫に保存した。

　　I.1.4.5ヤシ殻活性炭：20~40目的：活性炭サンプリング管を取り付けるために用いられる。

　　I.1.4.6純窒素：99.99%。

　　I.1.5計器と設備

　　I.1.5.1活性炭サンプリング管：用長150mm、内径3.5~4.0 mmのガラス管、組み込み100mgヤシ殻活性炭は、両端を少量のグラスウールで固定した。チューブを取り付けてから純窒素ガスで300 ℃~350℃温度条件下で吹く5~10 minを選択し、プラスチックキャップをかぶせてチューブの両端をシールします。このチューブは乾燥器に保存できます5d。ガラス管を溶融封止すれば、この管は3ヶ月安定することができる。

　　I.1.5.2空気サンプラ。修正済み。

　　I.1.5.3注射器：1mL、修正されました。

　　I.1.5.4マイクロシリンジ：1μL，10μL、修正されました。

　　I.1.5.5プラグ目盛試験管：2mL。

　　I.1.5.6ガスクロマトグラフ：水素炎付きイオン化検出器。

　　I.1.5.7カラム：非極性石英毛細管カラム。

　　I.1.6サンプリングとサンプル保存

サンプリング場所で活性炭管を開き、両端の孔径が少なくとも2mmを選択し、空気サンプラの吸気口に垂直に接続します。0.5L/minの速度、抽出25L空気。サンプリング後、チューブの両端にプラスチックキャップをかぶせ、サンプリング時の温度と大気圧を記録します。サンプル保存可5d。

　　I.1.7解析手順

　　I.1.7.1クロマトグラフィー分析条件：クロマトグラフィー分析条件は実験条件によって異なることが多いため、使用するガスクロマトグラフの型番と性能に基づいて、ベンゼン、トルエン、キシレンを分析できるクロマトグラフィー分析条件を制定しなければならない。

　　I.1.7.2標準曲線の描画と計算係数の測定：サンプル分析と同じ条件下で、標準曲線と計算係数の測定を描画する。

その5.0mL容量瓶には、まず少量の二硫化炭素を加え、1μL微量シリンジは一定量のベンゼン、トルエン、キシレン（20℃の場合、1μLベンゼン重さ0.8787mg、トルエン重量0.8669mg、オルト、メタ、パラキシレンはそれぞれ重い0.8802、0.8642、0.8611mg）それぞれ容量瓶に注入し、二硫化炭素を目盛りまで加え、一定濃度の備蓄液とする。使用前に一定量の備蓄液を二硫化炭素で段階的に希釈してベンゼン、トルエン、キシレンの含有量はそれぞれ：0.5、1.0、2.0、4μg /mLの標準液です。とる1μL標準液を注入し、保持時間及びピーク高（ピーク面積）を測定する。各濃度繰り返し3次に、ピーク高（ピーク面積）の平均値をとる。それぞれベンゼン、トルエン、キシレンの含有量（μg /mL）は横座標、平均ピーク高（ピーク面積）は縦座標であり、標準曲線を描画する。そして回帰線の傾きを計算し、傾きの逆数でBsサンプル測定の計算因子とする。

　　I.1.7.3サンプル分析：サンプリング管中の活性炭を具栓目盛試験管に入れ、1.0mL二硫化炭素、チューブプラグを塞ぎ、放置する1h、時々揺れます。とる1μL注入し、保存時間定性、ピーク高（ピーク面積）で定量した。各サンプルを3回分析し、ピーク高（ピーク面積）の平均値を求めた。同時に、サンプリングされていない活性炭管を採取してサンプル管に従って同時に操作し、ブランク管の平均ピーク高（ピーク面積）を測定した。

　　I.1.8結果の計算

　　I.1.8.1サンプルボリュームを4.7.7標準状態でのサンプリングボリュームに換算します。

　　I.1.8.2空気中のベンゼン、トルエン、キシレンの濃度は次式で計算する：

式中：

　　c--空気中のベンゼン又はトルエン、キシレンの濃度、mg/m3；

　　h--サンプルピーク高（ピーク面積）の平均値、

　　h′--ブランク管のピーク高（ピーク面積）、

　　Bs--からI.1.7.2得られた計算因子、

　　Es--実験により決定された二硫化炭素抽出の効率、

　　V0--標準的な状態でサンプルボリューム、L。

　　I.1.9メソッドのプロパティ

　　I.1.9.1検出の下限：サンプリング量は10Lを使用して1mL二硫化炭素抽出、注入1μL時、ベンゼン、トルエン及びキシレンの検出下限はそれぞれ0.025 mg/m3、0.05 mg/m3と0.1 mg/m3。

　　I.1.9.2線形範囲：106。

　　I.1.9.3精度：ベンゼンの濃度は8.78と21.9μg /mLの液体サンプル、繰り返し測定の相対標準偏差7%と5%、トルエン濃度は17.3と43.3μg/mL液体サンプル、繰り返し測定の相対標準偏差はそれぞれ5%と4%、キシレン濃度は35.2と87.9μg/mL液体サンプル、繰り返し測定の相対標準偏差は5%と7%。

　　I.1.9.4精度：p−ベンゼン含有量は0.5，21.1と200μgの回収率はそれぞれ95%，94%と91%、トルエン含有量は0.5，41.6と500μgの回収率はそれぞれ99%，99%と93%、キシレン含有量は0.5，34.4と500μgの回収率はそれぞれ101%，100%と90%。

　　I.1.10干渉と排除

空気中の水蒸気やミストの量が大きすぎて、炭管の中で凝縮すると、活性炭の透過容量とサンプリング効率に深刻な影響を与える。空気湿度は90%時、活性炭管のサンプリング効率は依然として要求に合致している。空気中の他の汚染物質の干渉はガスクロマトグラフィー分離技術を採用しているため、適切なクロマトグラフィー分離条件を選択すれば除去することができる。

　　I.2トルエン、キシレン、スチレンの測定--ガスクロマトグラフィー

　　I.2.1関連基準及び根拠

本方法の主な根拠GB/T 14677『空気質量 トルエン、キシレン、スチレンの測定 ガスクロマトグラフィー』。

　　I.2.2げんり

に充填Tenax-GCのサンプリング管、常温条件下で、室内空気中のトルエン、キシレンを濃縮し、サンプリング管をガスクロマトグラフィー分析システムに接続した後、加熱により吸着成分全量を水素炎イオン化検出器付きガスクロマトグラフに導入して分析した。一定濃度範囲では、トルエン、キシレン、スチレンの含有量はピーク面積（またはピーク高）に比例する。

　　I.2.3けんしゅつげんかい

加熱脱着分析時のベースラインノイズによる5倍ピーク高に対応する成分量の計算、本標準方法のトルエン、パラキシレン、m−キシレン、o−キシレン、スチレンの検出限界はそれぞれ 1.0～2.0 ngを選択し、1Lサンプリング体積計算、各成分の方法検出限界はそれぞれ 1.0×10-3～2.0×10-3 mg/m3。

　　I.2.4試薬と材料

　　I.2.4.1キャリアガス及び補助ガス

　　I.2.4.1.1キャリアガス：窒素、純度99.99%、用装5Aモレキュラーシーブと活性炭浄化管による浄化。

　　I.2.4.1.2燃焼ガス：水素、純度99.9%。

　　I.2.4.1.3助ガス：空気。

　　I.2.4.2標準サンプルに使用する試薬を調製する

　　I.2.4.2.1トルエン（CH3C6H5）、パラキシレン[（CH3）2C6H4]、o−キシレン[（CH3）2C6H4]いずれもクロマトグラフィー純正である。

　　I.2.4.2.2にりゅうかたんそ(CS2)：純（有毒）を分析し、クロマトグラフィーにより干渉成分を測定する 。干渉があれば全ガラス蒸留器で再蒸留し、収集する必要がある46℃の留分。

　　I.2.4.3サンプリング管

サンプリング管の材質は硬質ガラス、長さ15cm、内径4mm、肉厚0.5mm一方は注射器の針に接することができる研削口であり、内側に充填されている0.5gTenax-GCあるいは等価な吸着剤を持ち、両端に少量の石英綿を充填して固定し、管の両端はそれぞれシリコンゴム栓とステンレス鋼針（針の前にシリコンゴム栓で密封）で塞いでいる。新たに充填されたサンプリングチューブは、200℃条件下で窒素ガスによるエージング30min（窒素ガス流量100mL/min）。各サンプリング前にサンプリング管を加熱して窒素処理し、クロマトグラフィーにより成分残留不純物を検査する必要がある。各処理後、サンプリング前後の合計保存時間は2日を超えず、遮光保存してください。

　　I.2.5きぐ

　　I.2.5.1ガスクロマトグラフィー。

　　I.2.5.2レコーダ。

　　I.2.5.3検出器：水素炎イオン化検出器。

　　I.2.5.4カラム

　　I.2.5.4.1カラムタイプ：フィラーカラム。

　　I.2.5.4.2カラムの特徴：材質は硬質ガラス、長さ2m、内径 3～4 mm。

　　I.2.5.4.3担体： 80～100 目Chromsorb G·DMCS。

　　I.2.5.4.4こていえき

　　I.2.5.4.4.1名称及びその化学的性質：有機石鹸土-34(Benrane)、高使用温度200℃；フタル酸ジノニル（DNP）、高使用温度160℃。

　　I.2.5.4.4.2液相荷重量：DNP 2.5%，Benrane 2.5%。

　　I.2.5.4.4.3固定液の塗布方法：有機石鹸土を秤量する0.525gとDNP0.378g、丸底フラスコに入れ、加える60mLベンゼン90℃水浴中還流3h、キャリアを追加15g還流を続ける2hその後、固定相をシャーレに移し、赤外線ランプ下でベーキングしながらゆるい状態に揺動し、静置ベーキング2h後に柱を取り付けることができます。

　　I.2.5.4.5カラムの調製

　　I.2.5.4.5.1カラムの充填方法：カラムの末端（検出器の一端を接合する）を石英綿で塞ぎ、真空ポンプを接合し、カラムの他端はホースを通じて漏斗を接合し、真空ポンプを起動した後、固定相をゆっくり漏斗を通じてカラム内に入れ、取り付けながらカラムを軽くたたいて充填を均一にし、充填が終わったら、石英綿でカラムの他端を塞ぐ。

　　I.2.5.4.5.2カラムの老化：充填されたカラムを150℃以上20～30 mL/min窒素ガスを通して、連続的に老化する24h。

　　I.2.5.4.6カラム効率と分離度：所与の条件下で、測定成分クロマトグラフィーピークの分離度は1.0。

　　I.2.5.5加熱脱着装置

　　I.2.5.5.1加熱管の製造：1本の長さに12cm、内径はサンプリング管のガラス管の外に挿通することができ、アルミニウム箔とガラスリボンを順に1層ずつ巻いた後、ガラス糸スリーブ付き熱電対糸を固定し、温度測定点を管の中部に置き、0.5cm間隔を均一にしてヒータワイヤを巻き付ける（1kW電気炉の糸をまっすぐに伸ばして切り取る部分にガラス糸のスリーブを被せ)、外側にガラスリボンを巻きつける。

　　I.2.5.5.2加熱管給電温度制御器：出力電力は加熱管電力より大きく、出力電圧は以下ではない60V範囲内で連続調整可能、温度制御上限は以下ではない300℃の温度制御器。

　　I.2.5.6ガス路変換システム：クロマトグラフィー用ガス路変換弁を用いて、ガス入口とキャリアガス源を接続し、ガス出口側とクロマトグラフィー元のキャリアガス入口を接続し、他方側を接続する1～2mポリテトラフルオロエチレン管、ポリテトラフルオロエチレン管の他端は通気針に接している。ガス路切換弁は、キャリアガスが直接カラムに流入するように制御したり、外気路を通ってサンプリング管を通ってカラムに流入するように制御したりすることができる。

　　I.2.5.7サンプリング機器：抽気流量、圧力を同時に測定でき、サンプリング流量調節範囲は0～1.5Lの空気サンプラを使用します。

　　I.2.6サンプル

　　I.2.6.1ガスサンプルの採取

加熱処理後のサンプリング管を両側のシリコンゴム栓と閉鎖針を取り除き、管と針の接続側はサンプラと接続し、0.2～0.6 L/minの流量収集空気10～20 min。

　　I.2.6.2サンプルの保存

サンプリング後もシリコンゴム栓と閉鎖針でサンプリング管の両側を密封し、遮光保存し、できるだけ早く分析する。

　　I.2.6.3ブランクじっけん

同時に処理したがサンプリングされていないサンプリング管とサンプリングされたサンプリング管を同じバッチで分析し、空白の分析結果を作成した。

　　I.2.7解析操作

　　I.2.7.1分析機器の調整

キャリアガス路：内部ガス路（サンプリング管を介さない）、

気化室温度：150℃；

カラム温度：恒温75℃；

検出器温度：150℃；

キャリアガス流速： 85～95 mL/min；

水素ガス流速：60mL/min；

空気流速：500mL/min。

　　I.2.7.2キャリブレーション

　　I.2.7.2.1定量方法：外標法。

　　I.2.7.2.2標準サンプル

　　I.2.7.2.2.1使用回数：校正因子を測定するための標準サンプルの周期的な繰り返し使用、周期の長さは計器の安定性によって異なり、一般的に測定することができる5サンプルを1つ後に校正します。

　　I.2.7.2.2.2標準サンプル調製

　　I.2.7.2.2.2.1貯蔵溶液：それぞれトルエン、p−キシレン、m−キシレン、o−キシレン、スチレンを取る1.00mLと0.30mLその2インストールのみ90mL精製された二硫化炭素の100mL容量瓶の中で、二硫化炭素で標識線まで希釈する。この貯蔵液は4℃で1ヶ月保存できます。

　　I.2.7.2.2.2.2シリーズ標準溶液：2つの濃度の貯蔵液をそれぞれ精製二硫化炭素で10倍逐次希釈、シリーズ標準溶液を調製し、各点の濃度は表を参照I.2.1。

テーブルI.2.1シリーズ標準サンプル濃度

シーケンス 番号0 1 2 3 4 5 6 2ちょぞうえき 1ちょぞうえき

成分と濃度μg/mLトルエン0 2.61 8.70 26.1 87.0 261 870

パラキシレン0 2.58 8.60 25.8 86.0 258 860

メタキシレン0 2.61 8.70 26.1 87.0 261 870

オルトキシレン0 2.64 8.80 26.4 88.0 264 880

スチレン0 2.73 9.10 27.3 91.0 273 910

　　I.2.7.2.2.3機器安定性検査：各部の温度、ガス流量は正常であり、試料の被測定成分の含有量に近い標準試料を2回連続で注入する2μL、そのピーク面積（またはピーク高）の相対偏差が5%すなわち、機器は安定した状態にあると考えられる。

　　I.2.7.3解析

　　I.2.7.3.1実際のサンプルサンプリング管の脱着操作：サンプリング管を分析装置システムに接続し、キャリアガスステアリング弁を切り替えてキャリアガスを外気路を通じてサンプリング管を通ってクロマトグラフィー注入口に入れ、カラム前圧力が正常に回復した後、サンプリング管加熱制御装置を起動し、分析時間を記録する（クロマトグラフィープロセッサーを使用してこの時に押すSTARTキー）とクロマトグラフィーベースライン。加熱管の昇温は温度制御器によって30s内部昇降200℃、管内吸着成分がすべて流出したら、サンプリング管の加熱を停止し、キャリアガス変換弁を切り替え（クロマトグラフィープロセッサーを使用する場合は記録停止キーを押して、計算動作状態にする）、サンプリング管を交換して次の分析に備える。

　　I.2.7.3.2標準サンプル分析：加熱処理されたサンプリング管をI.2.7.3.1の方式と条件をシステムに接続し、サンプリング管の後ろ側のシリコーンゴム栓から微量シリンジで注入する2μL標準サンプルI.2.7.3.1の方法を用いて分析を行った。吸着成分の全量導入と本方法の適用範囲が広いため、濃度範囲が大きいシリーズ標準サンプルの作業曲線に対応して検査を行い、曲線相関係数の大きさと分析需要に基づいて、作業曲線範囲を確定する。実際のサンプル測定時には、測定器の安定性に基づいて、標準サンプルで作業曲線を補正する周期を決定しなければならない。

　　I.2.7.3.3ていせいぶんせき

保持時間定性を採用する。

　　I.2.7.3.4ていりょうぶんせき

ガスサンプル中の成分濃度の計算：

式中：

　　C--ガス中の被測定成分濃度は、mg/ m3；

　　Cs--標準サンプルの被測定成分添加量、ng；

　　hi--ブランクを差し引いた後、実測サンプル成分のピーク高（またはピーク面積）、

　　hs--標準サンプル成分のピーク高（またはピーク面積）、

　　Vnd--標準状態でのサンプリング体積に換算すると、L。

　　I.2.8精度と精度

5つの実験室で分析した含有量はそれぞれトルエン261mg/L、パラキシレン258mg/L、m−キシレン261mg/L、o−ベンゼン264mg/L、スチレン273mg/Lの統一サンプル、その各精密度と正確度の詳細は表を参照I.2.2。

テーブルI.2.2サンプルの各精度と精度パラメータを統一する

成分結果パラメータ トルエン パラキシレン メタキシレン オルトキシレン スチレン

サンプル含有量を統一し、mg/L 261 258 261 264 273

繰り返し性標準偏差、mg/L 3.35 2.19 4.92 3.80 3.00

繰り返し変異係数、% 1.3 0.9 1.9 1.5 1.1

再現性標準偏差、mg/L 9.54 7.75 5.92 9.66 6.59

再現性変異係数、% 3.7 3.1 2.3 3.7 2.5

スケーリング回収率、% 99.0 98.4 99.7 98.3 97.8

平均吸着効率、% 99.7 99.9 99.8 99.8 99.8