標(biāo)   準(zhǔn)   號：    ISO 16000-3：2011                            

標(biāo)準(zhǔn)英文名稱：   Indoor air — Part 3: Determination of formaldehyde and other carbonyl compounds in indoor air and test chamber air —     Active sampling method    

標(biāo)準(zhǔn)中文名稱：  室內(nèi)空氣—第3部分：測定室內(nèi)空氣和試驗箱空氣中甲醛和其它羰基化合物—活性取樣法   

 

室內(nèi)空氣—第3部分：測定室內(nèi)空氣和試驗箱空氣中甲醛和其它羰基化合物—活性取樣法

1 范圍

ISO 16000第三部分規(guī)定了空氣中甲醛（HCHO）和其他羰基化合物（醛類和酮類）的測定方法。該方法只針對甲醛，但是，經(jīng)過修改，至少可以檢測到并量化其他12種芳香劑和飽和及不飽和脂肪族羰基化合物?？梢栽诖蠹s為1μg/m³到1mg/m³濃度范圍內(nèi)測定甲苯和其他羰基化合物。選樣方法能夠提供時間加權(quán)的平均濃度（TWA）的樣本，可以用于空氣中甲苯的長期（1小時到24小時）或短期（5分鐘到60分鐘）選樣。

ISO 16000第三部分規(guī)定了甲苯和其他羰基化合物的選樣和分析程序，即從空氣中將甲苯和其他羰基化合物收集到2,4-二硝基苯肼（DNPH）涂層的吸附盒內(nèi)，然后通過紫外線吸收檢測法對高效液相色譜法形成的腙進行分析。本方法不適合于較長鏈或者不飽和的羰基化合物。

ISO 16000第三部分適用于以下化學(xué)物質(zhì)的測定：

乙醛	2,5-二甲基苯甲醛	m-甲苯甲醛
丙酮	甲醛	0-甲苯甲醛
苯甲醛	異戊醛	P-甲苯甲醛
丁醛	丙醛	戊醛
己醛

3 原則

ISO 16000第三部分規(guī)定的方法需要從帶有2,4-二硝基苯肼（DNPH）試劑涂層的含硅膠暗箱內(nèi)提取空氣。該方法的原則基礎(chǔ)是根據(jù)圖1顯示的反應(yīng)，有酸的情況下，羰基與二硝基苯肼發(fā)生具體反應(yīng)而形成穩(wěn)定衍生物。根據(jù)紫外線檢測或者二極管矩陣檢測方法，利用高效液相色譜法（HPLC），使用二硝基苯肼的衍生物來分析母醛類和母酮類。該檢測方法已經(jīng)擴展到了其他9.3.5條中可測定的其他羰基化合物。

ISO 16000第三部分規(guī)定了用戶該如何在每個暗箱中使用酸化的二硝基苯肼，從商購的色譜級硅膠暗盒中進行抽樣暗盒的制備?；蛘?，由于預(yù)先涂裝的二硝基苯肼硅膠暗盒產(chǎn)品通常更加一致，而且空白程度較低，因此我們更推薦這種暗盒。但是，如果使用了商購暗盒，應(yīng)證明該暗盒符合ISO 16000第三部分的性能標(biāo)準(zhǔn)。商購暗盒的另一優(yōu)勢是它們可以容納暗盒低壓降產(chǎn)生的更大的硅膠顆粒。這種低壓降暗盒更適合使用電池供電的個人取樣泵進行的空氣取樣。

 

羰基化合物（乙醛或酮）  2,4-二硝基苯肼（DNPH） DNPH衍生物

說明：R, R′ ——烷基，芳族基

圖1-形成2,4-二硝基苯腙的羰基化合物的反應(yīng)

4 局限與干擾

4.1 概述

對于高達1,5l/min的取樣流速，ISO 16000第三部分已經(jīng)對取樣流速做出了具體規(guī)定。流速受限的主要原因是用戶制備的硅膠盒中的顆粒大小為55μm到105μm，因此產(chǎn)生了較高壓降（1,0l/min流速時＞8 kPa）。一般來說，這些取樣盒不兼容個人取樣設(shè)備使用的電池供電取樣泵（例如，工業(yè)衛(wèi)生學(xué)家使用的取樣泵）。

固體吸附劑取樣程序?qū)ｉT用于甲醛的取樣和分析。當(dāng)分析其他醛類和酮類時，某些同質(zhì)異構(gòu)的醛類和酮類可能會被高效液相色譜系統(tǒng)溶解，導(dǎo)致這一方法受到干擾。任何與甲醛的二硝基苯肼衍生物的保留時間和360nm時的強大吸收力相同的有機化合物都會產(chǎn)生干擾作用。通過改變分離條件（例如，使用高效液相色譜的替代柱或者流動相成分），可以克服這種干擾作用。

二硝基苯肼（DNPH）試劑產(chǎn)生的甲醛污染是一個常見的問題。二硝基苯肼應(yīng)在紫外線級乙腈中通過多次再結(jié)晶進行提純。在40℃到60℃的溫度下，緩慢蒸發(fā)溶劑，實現(xiàn)晶體粒度的最大化，再結(jié)晶過程則完成。在使用前，使用高效液相色譜法測定二硝基苯肼中羰基化合物的雜質(zhì)等級，每取樣箱的雜質(zhì)等級應(yīng)低于0,15μg。

如果二硝基苯肼鍍膜的取樣盒在陽光直射下曝光，可能會產(chǎn)生偽影，因此應(yīng)避免這種情況^[17]。

根據(jù)這種方法，丙烯醛和丁烯醛可能不會獲得準(zhǔn)確的量化值。這些化合物測定結(jié)果不準(zhǔn)確，會導(dǎo)致形成多個衍生物峰值和峰比率的不穩(wěn)定。

二氧化氮能夠與二硝基苯肼發(fā)生反應(yīng)。由于根據(jù)高效液相色譜法縱列和參數(shù)的變化，二硝基苯肼衍生物的保留時間可能會類似于二硝基苯肼的甲醛衍生物的保留時間，因此高濃度的二氧化氮（例如，天然氣爐灶）可能會產(chǎn)生問題。

5 安全措施

5.1 2,4-二硝基苯肼在干燥狀態(tài)下會發(fā)生爆炸，因此處理時應(yīng)極其小心。該物質(zhì)還具有毒性（在老鼠身上，LD₅₀ = 654 mg/kg），已經(jīng)在一些實驗中被證實會發(fā)生突變，而且對眼睛和皮膚產(chǎn)生刺激。

5.2 在室溫下，濃度低于68%質(zhì)量濃度的高氯酸是穩(wěn)定無毒的。但是，當(dāng)溫度高于160℃時，就會容易脫水，與酒精、木材、纖維素和其他可氧化材料接觸就會引起爆炸。因此應(yīng)存放在清涼干燥的地點，只能用于化學(xué)物質(zhì)通風(fēng)櫥，而且應(yīng)謹(jǐn)慎操作。 

6 儀器

實驗室常用儀器，尤其是下列儀器。

6.1 取樣

6.1.1 取樣盒，根據(jù)第8條規(guī)定，使用硅膠包裹，外涂二硝基苯肼，或者使用商購產(chǎn)品。

取樣盒中硅膠的含量至少為350毫克，二硝基苯肼的最低比例為29%的質(zhì)量濃度。硅膠床徑與硅膠床的比例不得超過1:1.甲醛取樣盒的容量至少為75μg，在1,5l/min的速度下，收集效率至少為95%。空白程度很低且高效能的取樣盒可以在市場上買到。

備注 我們觀察了1,5l/min的取樣速度下，用戶準(zhǔn)備的19kPa容積的取樣盒的壓降情況。一些商購預(yù)涂膜取樣盒的壓降更低，這樣就可以允許使用電池供電的個人取樣泵。

6.1.2在0,1/min到1,5l/min的流速下，空氣取樣，泵能夠真實準(zhǔn)確地完成取樣工作。

6.1.3流量控制器，質(zhì)量流量計和質(zhì)量流量控制器、或者其他計量以及將取樣盒的空氣流量設(shè)置在0,50l/min到1,20l/min的之間的適當(dāng)儀器。

6.1.4 流量校準(zhǔn)儀，例如轉(zhuǎn)子流量計、肥皂泡流量計或者濕式氣體流量計。

6.2 樣品制備 

6.2.1 取樣盒容器，例如帶有聚丙烯螺帽的硼硅酸鹽玻璃培養(yǎng)管（20 mm×125 mm），或者其他合適的容器，用于運送鍍膜取樣盒。

6.2.2聚乙烯手套，用于處理硅膠取樣盒。

6.2.3運輸容器，帶有聚乙烯氣泡包裝或者其他合適填料、頂部磨砂的金屬罐（例如4l的容量），或者其他合適的容器，用于運輸和緩沖密封的取樣盒容器。

備注 如果合適，帶有商購的二硝基苯肼盒子、高溫密封帶金屬薄片內(nèi)襯的塑料袋也可以在取樣后用于儲存二硝基苯肼鍍膜的取樣盒。

6.2.4鍍膜盒子支架。使用鋁板（0,16 cm× 36 cm× 53 cm）制作、四角設(shè)有可調(diào)節(jié)腳架的注射器支架。圓孔直徑略大于10ml注射器的矩陣（5×9），從鋁板中心對稱鉆孔，從而能夠成批處理45個取樣盒，包括清潔、鍍膜和/或樣本洗脫等。（見圖3）。

6.2.5 取樣盒干燥器，例如天然氣連接器支架、多標(biāo)準(zhǔn)注射器陽螺紋接頭支架（見圖3）。

備注 只有用戶選擇自己制作二硝基苯肼涂層的取樣盒時，才需要6.2.4和6.2.5中的儀器。

6.3 樣本分析 

6.3.1 高效液相色譜法系統(tǒng)，包括：

a) 帶有脫氣設(shè)備的流動相容器（例如，減壓條件下的薄膜）；

b) 高壓泵；

c) 噴射閥（25μl或其他適合容積環(huán)（loop volume）的自動取樣機）；

d) C-18倒相（RP）欄（例如，內(nèi)直徑25cm×4,6mm，顆粒大小5μm）；

e) 360nm運行的紫外線檢測器或二極管陣列檢測器

f)  數(shù)據(jù)系統(tǒng)或者條狀記錄器。

使用等度倒相高效液相色譜法和360nm運行的紫外線吸收檢測器，就可以測定二硝基苯肼-甲醛的衍生物。同樣方法也可以用于脫附并分析空白取樣器。通過使用標(biāo)準(zhǔn)溶劑對比保留時間、峰高或波峰面積，就可以測定并量化樣本中的甲醛和其他羰基化合物。

備注1 大多數(shù)商購的高效液相色譜分析系統(tǒng)也可以用于本方法。

備注2 柱式加熱箱可以用于確定穩(wěn)定的柱式工作溫度玢提高再生能力。

6.3.2 注射管和吸量管

6.3.2.1高效液相色譜注射器，容量至少為容積環(huán)（loop volume）的四倍（詳見6.3.1）

6.3.2.2注射器，容量為10ml，用于制備二硝基苯肼涂層的取樣箱(聚丙烯注射管就可以)。

6.3.2.3注射器配件和塞子，用于將取樣盒連接到取樣系統(tǒng)，給預(yù)制取樣盒加蓋。

6.3.2.4吸量管，ISO8655-2^[1]，容積式，重復(fù)調(diào)劑式、容積為0ml到10ml之間。

7 試劑與材料

分析期間，除非另有規(guī)定，只能使用認可的分析等級的試劑，例如，最佳品質(zhì)級、化學(xué)物質(zhì)分析級或高效液相色譜分析級，蒸餾水、軟化水或者同等質(zhì)量的水。

7.1 2,4-二硝基苯肼，使用前至少使用紫外線級乙腈再結(jié)晶兩次。

7.2 乙腈，紫外線級（使用前應(yīng)檢測每批溶劑）

7.3 高氯酸，60%的質(zhì)量濃度，p = 1,51 kg/l,試劑等級（最佳來源）

7.4 鹽酸，36,5%到38%的質(zhì)量濃度，p = 1,19 kg/l, 試劑等級（最佳來源）

7.5 鹽酸，2mol/l，試劑等級（最佳來源）

7.6 甲醛，37%質(zhì)量濃度溶液，試劑等級（最佳來源）

7.7 醛類和酮類，高純度，用于二硝基苯肼衍生物標(biāo)準(zhǔn)的制備（可選擇）

7.8 乙醇或甲醇，高效液相色譜級。

7.9 氮，高純度等級（最佳來源）

7.10 木炭，顆粒狀（最佳來源）

7.11氦，高純度等級（最佳來源）

8 試劑和取樣盒的制備

8.1 2,4-二硝基苯肼的提純

二硝基苯肼（DNPH）試劑產(chǎn)生的甲醛污染是一個常見的問題。二硝基苯肼（7.1）應(yīng)在紫外線級乙腈（7.2）中通過多次再結(jié)晶進行凈化。在40℃到60℃的溫度下，緩慢蒸發(fā)溶劑，實現(xiàn)晶體粒度的最大化，再結(jié)晶過程則完成。在使用前，使用高效液相色譜法測定二硝基苯肼中羰基化合物的雜質(zhì)等級，每取樣箱和單獨化合物的雜質(zhì)等級應(yīng)低于0,15μg。

在200毫升乙腈中煮沸多余的二硝基苯肼，時間大約為1小時，制備一份二硝基苯肼的過飽和溶液。一小時后，取出過飽和溶液并將其倒入熱板上的加蓋燒杯內(nèi)，逐漸冷卻到40℃到60℃。使溶液保持該溫度（40℃），直到95%的溶劑蒸發(fā)掉。輕輕倒出溶劑，使用三倍的虛表乙腈，分兩次清洗剩余晶體。將晶體放入另一只干凈的燒杯，加入200毫升的乙腈，加熱到沸騰，再次使晶體緩慢冷卻至40℃到60℃，直到95%的溶劑蒸發(fā)掉。如上所述重復(fù)清洗步驟。取出第二次清洗的小部分晶體，用乙腈稀釋10次，每100毫升二硝基苯肼中加入1毫升的3,8mol/l高氯酸（7.3），使之酸化，并按照9.3.4部分規(guī)定，用二硝基苯肼進行分解。

警告—進行本程序試驗時，要使用通風(fēng)良好的罩子，前方放置防爆屏。

備注 酸可以催化羰基化合物和二硝基苯肼的反應(yīng)速度。鹽酸、硫酸、磷酸或過氯酸等大多數(shù)強性無機酸都能夠達到滿意效果。在極少的情況下，鹽酸和硫酸會導(dǎo)致問題。

二硝基苯肼的再結(jié)晶溶劑中，＜0,025μg/ml的甲醛腙，0,02%質(zhì)量濃度的二硝基苯肼都屬于合格的雜質(zhì)等級。

如果雜質(zhì)等級不能用于計劃的取樣活動，可重復(fù)再結(jié)晶過程。將提純的晶體倒入全玻璃的試劑瓶，加入200毫升乙腈，堵住瓶口，輕輕搖晃，放置一個晚上。根據(jù)9.4.3規(guī)定，使用高效液相色譜法分析上層溶劑。如果雜質(zhì)等級仍不滿意，用洗液器吸取溶劑，然后將25毫升的乙腈倒入提純的晶體中。使用20毫升的乙腈春福清洗，直到經(jīng)過二硝基苯肼分析，可以確定上層溶劑的雜質(zhì)級別低到令人滿意為止。

如果雜質(zhì)級別令人滿意，另外加入25毫升的乙腈，堵住瓶口，搖晃試劑瓶，然后放置到一邊。提純晶體上方的飽和溶液是儲存的二硝基苯肼試劑。只需保留足夠日常試驗操作所需的最少量飽和溶劑即可。這樣可以使提純試劑的浪費降到最少，對于一些需要更嚴(yán)格純度的試驗，則需要重新清洗晶體，降低雜質(zhì)等級。進行任何分析試驗時，將飽和的二硝基苯肼儲備溶劑倒入干凈的吸量管。不要從試劑瓶中傾倒儲備溶液。

8.2 二硝基苯肼-甲醛衍生物的制備

在一部分再結(jié)晶二硝基苯肼（8.1）中加入足夠2mol/l的鹽酸（7.5），獲得大致飽和的溶劑。在該溶劑中加入摩爾質(zhì)量超過二硝基苯肼的甲醛（7.6）。過濾二硝基苯肼-甲醛的沉淀液，使用2mol/鹽酸和水進行清洗并晾干。

使用熔點測定法（165℃到166℃）或者色譜分析法檢測二硝基苯肼-甲醛衍生物的純度。如果雜質(zhì)等級不合格，使用乙醇再次結(jié)晶衍生物（7.8）。重復(fù)純度檢測過程，如有必要則再次進行結(jié)晶，直到獲得滿意的純度為止（例如，99%的質(zhì)量濃度）。

二硝基苯肼-甲醛衍生物應(yīng)在冷凍條件下(4℃)避光保存。這樣至少可以保存6個月。使用氮（7.9）或者氬儲存能夠進一步延長衍生物的使用期。

附錄B給出了幾種羰基化合物中二硝基苯肼衍生物的熔點。

對于甲醛和其他羰基化合物（7.7）中適合作為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格使用的二硝基苯肼的衍生物，既可以以純晶體形式在市場上買到，也可以作為乙腈中的單一或混合儲備溶液購買。

8.3 二硝基苯肼-甲醛標(biāo)準(zhǔn)的制備

精確稱出乙腈的重量，并進行溶解，可以制作出二硝基苯肼-甲醛的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（7.2）。利用標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液制作校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)的混合液。應(yīng)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)混合溶液中二硝基苯肼-甲醛的濃度，以反映出真實樣本中的濃度范圍。

將10毫升的固體衍生物溶解在100毫升乙腈內(nèi)，可以得到大約100mg/l的單一儲備溶液。單一儲備溶液可以用于制作濃度在0.5μg/ml到20μg/ml之間相關(guān)衍生物的校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)溶液，該濃度范圍可以滿足相關(guān)濃度需求。

將所有標(biāo)準(zhǔn)溶液儲存在蓋緊的容器內(nèi)并放入冰箱，避光保存。使用前使之平衡到室溫。溶液應(yīng)在四周后替換掉。

8.4 帶有二硝基苯肼涂層的硅膠盒的制備

8.4.1 概述

該程序應(yīng)在乙醛本底濃度極低的環(huán)境下進行。所有玻璃和塑料制品應(yīng)使用去離子水和無醛乙腈（7.2）徹底清洗和清潔。實驗室空氣中接觸試劑的次數(shù)應(yīng)減到最少。接觸硅膠盒時，應(yīng)佩戴聚乙烯手套。

8.4.2 二硝基苯肼涂料溶液

用移液管吸出30毫升的二硝基苯肼飽和儲備溶液，放入1000毫升的量瓶內(nèi)，然后加入500毫升乙腈（7.2）。使用10毫升的濃鹽酸（7.5）進行酸化。

應(yīng)使用二硝基苯肼涂層的硅膠盒對酸化溶液上方的空氣進行過濾，將實驗室空氣產(chǎn)生的污染降至最低。搖晃溶液，然后使用乙腈補足溶液體積。堵住燒瓶，倒置過來并搖晃幾次，直到溶液質(zhì)量均勻為止。將酸化溶液倒入一個容量在0毫升到10毫升之間、帶有容積式分液器的試劑瓶內(nèi)。

填裝分液器，緩慢分出10毫升到20毫升溶液。將一份溶液倒入樣本瓶內(nèi)，根據(jù)9.3.4使用二硝基苯肼測定酸化溶液的雜質(zhì)等級。甲醛的雜質(zhì)等級應(yīng)＜0,025μg/ml。

8.4.3 硅膠盒的涂層

打開硅膠盒包裝，將硅膠盒（6.1.1）的較短一端連接到10毫升注射器，并按照圖3所示放在注射器支架（6.2.4）上。使用連續(xù)式微量的容積式燒瓶（6.3.2.4），每個注射器內(nèi)加入10毫升乙腈（7.2）。使液體靠重力流入排水道。

使用乙腈替換注射器中的氣泡，從而去除任何可能擋在注射器和硅膠盒之間的氣泡。

使用含有酸化二硝基苯肼涂層溶液的連續(xù)式微量分液器，向硅膠盒內(nèi)加入7毫升溶液。一旦硅膠盒出口的表面水流停止，將7毫升的涂膜溶劑加入每個注射器。使涂膜溶劑依靠重力流過硅膠盒，直到硅膠盒另一端水流停止。使用干凈的紙巾擦去每個硅膠盒出口的多余液體。

按照圖3b)所示安裝干燥管，其中每個出口處（例如，洗滌器或者“防護盒”）有一個預(yù)制的二硝基苯肼涂層盒。這些“防護盒”能夠清除氮氣（7.9）供給時可能存在的甲醛痕跡。方法如下：根據(jù)下文指示烘干幾個新涂膜的盒子，并且“犧牲掉”這些盒子，確保剩余盒子的純度，就可以實現(xiàn)這一目的。

將盒子連接器[兩端張開，0,64 cm× 2,5 cm外直徑聚四氟乙烯（PTFE）導(dǎo)管，內(nèi)直徑略小于盒子出口處的外直徑]插到洗滌器盒子的較長一端。

移除注射器上的盒子，將盒子較短一端連接到已連接到洗滌器盒子的連接器的開口端。

氮氣（7.9）以300毫升/分鐘到400毫升/分鐘的速度通過每個盒子。使用巴斯德吸管和乙腈，清洗盒子的外表面和出口端。15分鐘后，停止氮氣流動，清洗干凈盒子外表面的乙腈，取走干燥的盒子。將標(biāo)準(zhǔn)聚丙烯陽注射器塞子（male syringe plug）插入涂膜盒子兩端，并將各自置于帶有聚丙烯螺絲帽（6.2.1）的硼硅玻璃培養(yǎng)管內(nèi)。

將序列號和批號標(biāo)簽貼到每個盒子的玻璃儲存容器上，在使用前預(yù)制盒子應(yīng)冷藏保存。

在4℃的條件下避光保存時，取樣盒至少可以保存6個月。

9 程序

9.1 樣本收集

安裝取樣系統(tǒng)，保證在取樣期間，取樣泵（6.1.2）能夠保持恒定流速。當(dāng)溫度高于10℃時，取樣盒（6.1.1）可以安全進行空氣取樣。如有需要，增加一個臭氧濁蝕器或洗滌器（詳見4.2）。

進行取樣收集前，檢查系統(tǒng)是否存在泄漏。將取樣盒入口（較短一端）堵上，這樣取樣泵出口端就不會流出溶劑。流量計不應(yīng)顯示出取樣儀器中有任何空氣通過。

如果取樣期間無人看守或者取樣時間延長，強烈建議使用大流量控制器（6.1.3）或者，如果合適，使用補償式個人取樣泵，以保持恒定流量。流量控制器的設(shè)定值應(yīng)至少比取樣盒最大空氣流量低20%。

備注1 硅膠存在于取樣盒中兩個多細孔過濾篩之間。取樣期間，空氣流速會隨著前篩上空中懸浮顆粒的沉積而發(fā)生變化。當(dāng)取樣顆粒沉積的空氣時，氣流變化影響重大。

安裝好整個系統(tǒng)（包括“虛擬”取樣盒），檢查流速是否接近理想速度。應(yīng)保持0,5l/min到1,2l/min的流速。取樣空氣中羰基摩爾的總數(shù)不應(yīng)超過二硝基苯肼（2毫克或者0,01mol/盒；商購預(yù)涂膜取樣盒為1毫克到2毫克/盒）。一般來說，樣本尺寸應(yīng)該低于取樣盒[考慮到干擾因素（詳見第4條），甲醛為[100μg到200μg]二硝基苯肼質(zhì)量荷載的75%。一般來說，如果系統(tǒng)是密封的，使用肥皂泡流量計或者連接到流量出口的校準(zhǔn)用濕式氣體流量計（6.1.4）都可以進行校準(zhǔn)。

備注2 EN 1232^[10]說明，不需要取樣泵設(shè)有密封的流量系統(tǒng)下游，就可以進行正確的校準(zhǔn)。

在取樣開始和結(jié)束時測量和記錄取樣的流速，就可以測定樣本體積。如果取樣時間超過2個小時，應(yīng)在取樣中期測定流速。使用轉(zhuǎn)子流量計能夠觀察流速，而不需要中斷取樣過程。或者也可以使用直接測量并持續(xù)記錄流速的取樣泵。

取樣前，從帶摩擦頂?shù)慕饘偕匣蛘咂渌m當(dāng)容器中取出取樣盒容器。使取樣盒在玻璃試管內(nèi)加熱到室溫，再連接到取樣器上。

如果使用商購的預(yù)涂膜二硝基苯肼取樣盒，在連接到取樣器前，也應(yīng)提前將取樣盒加熱到室溫。

使用聚乙烯手套（6.2.2）取出注射器塞子，使用注射器適配器將取樣盒連接到取樣系統(tǒng)上。將取樣盒連接到取樣器上，這樣較短一端就可以變成取樣入口。

如果使用商購的預(yù)涂膜二硝基苯肼取樣盒，應(yīng)遵循制造商的指示。一些商購取樣器可能是密封玻璃試管。這種情況下，使用試管破碎機打破取樣盒兩端。使用較小流量的吸附劑把一端插到取樣器上，連接取樣盒，這樣較大流量的吸附劑就位于進氣口了。處理破碎一端時應(yīng)加以小心。

打開取樣機，將流速調(diào)節(jié)到理想速度。前后兩個取樣盒中的典型流速分別是1,0l/min和0,8l/min。取樣機按照所需的時間運行。定期記錄取樣時的變化。

如果取樣期間的環(huán)境氣溫低于10℃，應(yīng)提高取樣盒的保存溫度。經(jīng)過觀察，在各種天氣條件下——寒冷、濕潤和干燥的冬季，以及炎熱潮濕的夏季，相對濕度不會對取樣產(chǎn)生重大影響。

取樣結(jié)束時，在流動停止前測定流速。如果取樣開始和結(jié)束時的流速差異超過10%，應(yīng)將取樣標(biāo)記為懷疑。

如果通過計算，需要將濃度變換到標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度和壓力），應(yīng)在取樣期間測定溫度和壓力。

取樣完成后，應(yīng)立即從取樣系統(tǒng)中取出取樣盒（使用聚乙烯手套），使用原配的端部螺塞蓋上，放回原來已貼標(biāo)簽的容器內(nèi)。使用聚四氟乙烯膠帶密封，放入內(nèi)有2厘米到5厘米高度木炭顆粒（7.10）的頂部摩擦罐子（6.2.3）或者另一帶有適當(dāng)墊料的合適容器內(nèi)。在適當(dāng)情況下，可高溫密封的帶金屬片內(nèi)襯塑料袋也可以用于儲存曝光的取樣盒。在分析前，應(yīng)冷凍曝光的取樣盒。分析前的冷凍時間不應(yīng)超過30天。

如果需要將樣本運輸?shù)街行臋z驗室進行分析，應(yīng)將非冷凍時間降到最低，最好少于兩天。

按照下列公式（1）計算樣本平均流速：

                                                                                                                                    

其中：

指的是平均流速，單位：毫升/分鐘；

指的是取樣開始時、結(jié)束時和中間時測定的流速

n指的是平均次數(shù)

然后，使用公式（2）計算總流量：

                                                                                                                                            

其中，

 指的是在測定溫度和壓力下進行取樣時的總體積，單位：公升；

指的是停止時間；

指的是開始時間；

 指的是取樣總時間，單位：分鐘；

指的是平均流速，單位：毫升/分鐘；

9.2 處理空白

在每批樣本中，至少分析一個現(xiàn)場空白。如果一組的數(shù)量超過10個樣本，至少10%的分析樣本應(yīng)為現(xiàn)場空白。應(yīng)記錄一組或者一個時間段內(nèi)的樣本數(shù)量，或者二者同時記錄，這樣就可以獲得給定數(shù)量的空氣樣本中現(xiàn)場空白的比例。除了取樣盒無空氣取出的情況外，現(xiàn)場空白應(yīng)與樣本進行同樣的處理。處理空白時應(yīng)符合9.1條提出的性能標(biāo)準(zhǔn)。為了區(qū)分可能出現(xiàn)的現(xiàn)場和實驗室污染，分析實驗室（實驗室空白）保留的空白取樣盒也是可取的。

9.3 樣本分析

9.3.1 樣本制備

將樣本裝入帶有2厘米到5厘米木炭顆粒（7.10）的外部容器內(nèi)，送回實驗室，在分析前保存在冰箱里?；蛘?，樣本也可以單獨儲存在各自容器內(nèi)。取樣和分析的時間差不應(yīng)超過30天。

9.3.2 樣本去吸附

將取樣盒（取樣時的入口或者較短一端）連接到干凈的注射器。

為了防止不可溶解的顆粒進入洗出液，去吸附期間的液體流動方向應(yīng)該與取樣期間的氣流方向一致。如果高效液相色譜法分析之前已經(jīng)過濾了洗出液，則可以進行反方向的去吸附。每批樣本都應(yīng)分析過濾的空白提取物，確認過濾器沒有引入污染。

將取樣盒和注射器放置在注射器支架上。使用注射器中5毫升的乙腈（7.2）通過取樣盒，注射到有刻度的試管或者5毫升的容量瓶，去掉二硝基苯肼衍生物中的羰基和取樣盒中未反應(yīng)的二硝基苯肼。根據(jù)取樣盒的情況，也可以使用其他體積的乙腈。

備注 干取樣盒中的乙腈持有量應(yīng)略大于1毫升。由于取樣盒過濾器和注射器適配器尖端之間能夠阻截空氣，在注射器中的乙腈徹底倒入取樣盒之前，可以停止洗出液的流動。如果發(fā)生這種情況，使用一次性的長頭巴斯德吸管，用注射器中的乙腈替換掉阻截的空氣。

將乙腈添加到5毫升的刻度線。給燒瓶貼上樣本標(biāo)識。使用聚四氟乙烯內(nèi)襯的隔膜，使用吸管將一份乙腈吸入樣本瓶。使用高效液相色譜法分析一份乙腈。作為備份，保留第二份乙腈并儲存在冰箱內(nèi)，直到第一份分析結(jié)果得出并證實有效。如有必要，第二份乙腈可以用于證實性分析。

對于含有兩個吸附劑墊層的玻璃密封二硝基苯肼采樣管，打開離第二層吸附劑（出口端）最近的試管一頭。小心取出帶有吸附劑墊層的玻璃棉的彈簧（卡環(huán)）和塞子。把吸附劑倒入帶有聚四氟乙烯內(nèi)襯隔膜或者蓋子的干凈的4毫升玻璃試管內(nèi)。貼上備用樣本標(biāo)識。仔細取下玻璃棉的下一個塞子，將剩余的吸附劑倒入另一4毫升容量的燒瓶，并標(biāo)記為首要取樣部分。小心用移液管吸出3毫升的乙腈并注入每個燒瓶，每個燒瓶并蓋上蓋子，偶爾搖晃瓶子，使之站立30分鐘。

9.3.3 高效液相色譜法校準(zhǔn)

制定二硝基苯肼-甲醛衍生物中乙腈（7.2）的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)（詳見8.3）把10毫克的固體衍生物溶解在100毫升的流動相內(nèi)，得到100毫升的單獨儲備溶液。

每個校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)（至少5個等級）都分別分析兩次，將注入物質(zhì)的面積響應(yīng)做成表格（或者，更方便的方法是，與注入的二硝基苯肼-甲醛相對，固定循環(huán)容積；詳見圖4和圖5）。按照9.3.4的樣本分析方法操作所有流量的校準(zhǔn)。為了避免出現(xiàn)滯后效應(yīng)，從較低濃度開始操作。使用紫外線檢測器或者二極管陣列檢測器，每25μl的注射量能夠得到大約0,05μg/ml到20μg/ml的線性響應(yīng)范圍。如圖6所示，該結(jié)果可以用于制作校準(zhǔn)曲線。數(shù)據(jù)（濃度VS面積響應(yīng)）的線性最小二乘法擬合的相關(guān)系數(shù)至少為0,999時，可以發(fā)生線性響應(yīng)。每種分析物的保留時間應(yīng)一致在2%以內(nèi)。

一旦記錄了線性響應(yīng)，接近每種成分預(yù)計等級的中間濃度標(biāo)準(zhǔn)，至少是檢測范圍的10倍，應(yīng)作為日常校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。各種成分的日常響應(yīng)應(yīng)在1μg/ml或者更多被測物濃度的10%以內(nèi)，低于接近0,5μg/ml被測物濃度的20%。如果觀察到更高的浮動范圍，按照新的標(biāo)準(zhǔn)重新校準(zhǔn)或者制作新的校準(zhǔn)曲線。

9.3.4 利用高效液相色譜法分析甲醛

按照9.3.3裝配高效液相色譜法系統(tǒng)并進行校準(zhǔn)。下文給出了標(biāo)準(zhǔn)操作參數(shù)。

研究人員發(fā)現(xiàn)了十八烷基硅烷柱式（100毫米X5毫米內(nèi)直徑，10μm顆粒，）的流動相中含有70%體積分?jǐn)?shù)（volume fraction）甲醇＋30%體積分?jǐn)?shù)的水混合液，這能夠為二硝基苯肼-甲醛和可能出現(xiàn)的其他干擾化合物提供充分的解析度?？梢圆捎闷露然虻榷认疵撚媱潱ㄔ斠?/span>ISO 16000-4）。

或者，實驗證明，含有60%體積分?jǐn)?shù)乙腈＋40%體積分?jǐn)?shù)水混合液的等度流動相也能夠滿足此需要。參數(shù)如下：

色譜柱	C-18（4,6毫米內(nèi)直徑×25厘米，或者相等）；如有需要，可以使用柱式加熱爐獲得更加準(zhǔn)確的溫度控制。
流動相	60%的體積分?jǐn)?shù)乙腈＋40%的體積分?jǐn)?shù)水，等度，批量溫度40℃
檢測器	紫外線，360nm下運行
流速	1,0 ml/min
保留時間	C-18柱的甲醛保留7分鐘，兩個C-18柱的甲醛保留13分鐘
樣本注射量	25 μl

每次分析前，檢查檢測器的基線，保證檢測條件的穩(wěn)定性。

將600毫升乙腈和400毫升的水混合，或者將參數(shù)設(shè)置為適當(dāng)?shù)奶荻认疵摳咝б合嗌V，制作高效液相色譜法的流動相。使用0,22μm聚酯膜濾器將上述混合液過濾到全玻璃或聚四氟乙烯抽吸過濾儀器內(nèi)。，使用氦（7.11）清洗過濾后的流動相10分鐘到15分鐘（100毫升/分鐘），或者在帶有表面玻璃蓋子的錐形燒瓶內(nèi)加熱到60℃并持續(xù)5分鐘到10分鐘，完成過濾后流動相的脫氣。檢測器后面應(yīng)放置一個恒定反壓限制器（350kPa）或者0,25毫米內(nèi)直徑的聚四氟乙烯裝管的短尺（15到30厘米），減少流動相的進一步脫氣。

備注1 除了氦清洗或加熱進行流動相（乙腈與水的混合液）的脫氣之外，實驗室常用的方法是在減壓情況下，通過薄膜進行超聲波脫氣或者在線脫氣。

將流動相放入高效液相色譜法的溶劑儲存器內(nèi)，將取樣泵流速設(shè)定為1,0毫升/分鐘。批次溫度設(shè)定為40℃。在第一次分析前，取樣泵工作20到30分鐘。第一次分析前，檢測器至少工作30分鐘。檢測器結(jié)果顯示在條狀記錄器或者類似的結(jié)果展示設(shè)備上。

如果使用人工注射系統(tǒng)，至少將100μl樣本注入清潔的高效液相色譜法注射器內(nèi)。使用注射器將多余的樣本加入高效液相色譜環(huán)內(nèi)（閥門荷載位置）。打開閥門調(diào)到“注射”位置，開始運行。同時使用注射劑激活數(shù)據(jù)系統(tǒng)，在條狀記錄器上標(biāo)記注射點。大約1分鐘后，將注射閥調(diào)回到荷載位置，使用乙腈與水的混合液清洗或沖洗注射器和閥門，為下一次樣本分析做好準(zhǔn)備。

當(dāng)閥門處于“注射”位置時，不要通過高效液相色譜環(huán)注射溶劑。

二硝基苯肼-甲醛衍生物（圖4）洗脫完成后，終止數(shù)據(jù)采集進程，按照第10條規(guī)定計算化合物的濃度。獲得穩(wěn)定的基線后，如前文所述，系統(tǒng)可以用于進一步取樣分析。

備注2 幾次取樣盒分析后，使用幾個100%體積分?jǐn)?shù)乙腈的圓柱沖洗圓柱上的組合（如有表示，例如，每次運行提高壓力到給定流量和溶劑成分）。如果使用預(yù)置柱，可以達到同樣的保護效果。

如果分析物的濃度超過了儀器的線性范圍，應(yīng)使用流動相，或者注入到高效液相色譜的較少液體稀釋樣本。如果早期運行時發(fā)現(xiàn)保留時間沒有復(fù)制到±10%以內(nèi)，可以提高或降低乙腈與水的比例，獲得正確的洗脫時間。如果洗脫時間過長的話，提高該比例；如果洗脫時間過短，降低該比例。如果需要改變?nèi)軇?，每次在運行樣本前都應(yīng)重新校準(zhǔn)（詳見9.3.3）。

備注3 為了檢測甲醛，此處規(guī)定的色譜條件已經(jīng)達到了最佳。建議分析員實驗高效液相色譜系統(tǒng)，實現(xiàn)色譜條件的最優(yōu)化，滿足特殊的分析需求。也可以使用自動注射和自動啟動數(shù)據(jù)采取的高效液相色譜系統(tǒng)。

根據(jù)4.2和圖2.檢查色譜圖，證實臭氧的干擾作用。

9.3.5 其他醛類和酮類的高效液相色譜分析

9.3.5.1 概述

使用兩個C-18序列柱，通過梯度程序改變流動相的構(gòu)成，實現(xiàn)色譜條件的最優(yōu)化，從而分析空氣中收集的醛類和酮類。特別是在大約1小時的分析時間內(nèi)，最優(yōu)的色譜條件的能夠分離丙酮、丙醛和一些高分子量醛類。

線性梯度程序能夠定期改變流動相的成分，實現(xiàn)色譜圖中C₃、C₄和苯甲醛區(qū)域的最大解析度。經(jīng)研究，下文的梯度程序能夠用于實現(xiàn)這一目的：樣本注射后，60%體積分?jǐn)?shù)的乙腈（ACN）＋40%體積分?jǐn)?shù)的水到75%體積分?jǐn)?shù)乙腈＋25%體積分?jǐn)?shù)的水的線性梯度，保持36分鐘；到100%體積分?jǐn)?shù)乙腈，保持20分鐘；100%乙腈，保持5分鐘；反向線性梯度，從100%乙腈到60%體積分?jǐn)?shù)乙腈＋40%體積分?jǐn)?shù)的水，保持1分鐘；60%體積分?jǐn)?shù)乙腈＋40%體積分?jǐn)?shù)的水，保持15分鐘。

9.3.5.2 其他羰基化合物的樣本分析

按照9.3.3條裝配并校準(zhǔn)高效液相色譜系統(tǒng)。運行參數(shù)如下：

色譜柱	C-18，連續(xù)兩個柱
流動相	乙腈＋水，線性梯度
檢測器	紫外線，360nm運行
流速	1,0毫升/分鐘
程序	詳見9.3.4

為了服務(wù)高效液相色譜梯度系統(tǒng)，此處的色譜條件已經(jīng)達到了最優(yōu)化。該系統(tǒng)含有一個紫外線檢測器或二極管陣列檢測器、一個帶有25μl環(huán)注射器的自動取樣機、兩個C-18圓柱（4,6毫米×250毫米）、一個記錄器或電子積分器。建議分析員實驗高效液相色譜系統(tǒng)，實現(xiàn)色譜條件的最優(yōu)化，滿足特殊的分析需求。能夠分離丙烯醛、丙酮和丙醛應(yīng)是色譜條件優(yōu)化的最低目標(biāo)。

備注 色譜柱生產(chǎn)商通常建議提供最優(yōu)條件，使用反向圓柱法分離二硝基苯肼衍生物。這些建議可以降低雙重圓柱的需要，而不需要損害羰基化合物解析度。

通過將羰基化合物的保留時間和面積指標(biāo)次數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)二硝基苯肼衍生物的此類數(shù)值進行比較，可以得到并量化樣本中的羰基化合物。此方法可以非常確定地獲得甲醛、乙醛、丙酮、丙醛、苯甲醛和o-, m-, p-甲基苯甲醛。但是，由于在規(guī)定的色譜條件下，丁醛與異丁醛和甲乙酮共同洗脫，因此丁醛的測定則不太確定。然而，依照特殊的預(yù)防^[11]措施，可以使用可接受的準(zhǔn)確度量化丙烯醛和丁烯醛。圖7舉例說明了使用高效液相色譜梯度系統(tǒng)獲得的典型色譜圖。

按照9.3.4規(guī)定，可以測定單一羰基化合物的濃度。