O-15 是美國 EPA 檢測空氣中有毒害揮發(fā)性（非極性和弱極性）有機(jī)物的標(biāo)準(zhǔn)方法，主要使用氣罐采樣和 GC/MS 進(jìn)行分析。相比于同是罐采樣，使用氣相色譜法（或質(zhì)譜法））的 TO-14 方法，TO-15 測定的化合物種類更多（共 97 種，常檢測的目標(biāo)物有 65 種），采樣和分析程序更規(guī)范，并且添加了干吹等水汽管理、內(nèi)標(biāo)定量等步驟。TO-15 使用 GC/MS 具有靈敏度更高、定性結(jié)果更準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，是罐樣品常用的標(biāo)準(zhǔn)方法。

與 TO-15 相類似的方法還有 HJ 759，這是中國在 2015 年推出的環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的罐采樣檢測方法。HJ-759 測定的化合物有 67 個(gè)，與 TO-15 的目標(biāo)物不*重合，但它包括了一些檢測難度更高的硫化物。

為了達(dá)到化合物的檢出限 — 0 .5 ppbv，罐采樣的方式需使用預(yù)濃縮技術(shù)來聚焦分析物。傳統(tǒng)的預(yù)濃縮裝置使用液氮制冷來富集揮發(fā)性有機(jī)物，因其制冷溫度非常低(-180℃)，容易導(dǎo)致一系列問題, 如冰堵等；另一種方案是對冷阱使用電子制冷結(jié)合吸附劑技術(shù)進(jìn)行分析物聚焦，可實(shí)現(xiàn)大體積高揮發(fā)性有機(jī)物的定量保留，且節(jié)省了液體制冷劑的費(fèi)用。

本方案中使用 Markes 的熱脫附預(yù)濃縮系統(tǒng)，聯(lián)用 Agilent 7890B/5977B GC/MS 來分析不同濕度的蘇碼罐樣品。其結(jié)果展示了揮發(fā)性范圍覆蓋丙烯到萘的 65 種目標(biāo)化合物的檢測效果， 峰型出色，*符合 TO-15 和 HJ 759 標(biāo)準(zhǔn)方法要求的性能指標(biāo)，其中檢測限低至 4 pptv。

圖 1. 儀器配置

氣體樣品進(jìn)樣之后，先通過除水裝置 Kori-xr™，可以有效去除樣品中的水汽，然后進(jìn)入 UNITY-xr 熱脫附儀。UNITY-xr 中配備了填充混合吸附劑的極細(xì)聚焦冷阱，能夠通過電子制冷將溫度降到 0°C 或以下。借助除水裝置去除水汽，可避免聚焦冷阱對水汽的保留， 因此可設(shè)置較低的溫度， 從而定量保留潮濕空氣中的 VOC、極易揮發(fā) VOC、氧化物、鹵代烴等化合物。分析物一旦保留，載氣方向反轉(zhuǎn)，冷阱迅速升溫（升溫速度高至 100°C/s），便能將分析物反吹入 GC/MS 系統(tǒng)，進(jìn)行分析。

圖2 顯示了 10 ppbv TO-15 標(biāo)氣在 50%、75% 和 100% 相對濕度下的分析結(jié)果。圖 3 顯示了覆蓋整個(gè)揮發(fā)性范圍的 9 種化合物的提取離子色譜圖 (EICs)，可以看出的峰型，特別是較輕的 VOC 在三個(gè)相對濕度條件下的高度相似性，表明了在分析物富集前使用除水裝置 Kori-xr™ 在整個(gè)濕度范圍都非常有效。

圖 2 .對10 ppbv 包含 65 種化合物的 TO-15 標(biāo)氣在 50%、75% 和100% 相對濕度下的分析結(jié)果

圖 3 .在不同濕度下分析 9 種分析物的提取離子色譜圖(— 50% RH，— 75% RH，— 100% RH)

此方法成功應(yīng)用于 65 種 TO-15 類化合物，三個(gè)相對濕度條件下的系統(tǒng)線性均非常好，所得平均 R2 值對 50%、75% 和 100% RH 樣品分別是 0.9993、0.9987 和 0.9992。圖 4 顯示了 100% 相對濕度樣品中，9 種覆蓋整個(gè)揮發(fā)性范圍化合物的線性。

圖 4： 100% 相對濕度的樣品中，9 種化合物在取樣濃度范圍 0.22–25 ppbv 的線性

方法所得的平均檢測限為 14 pptv ， 65 種化合物中 54 種的檢測限在 20 pptv 或以下。檢測限的范圍從 4 pptv 到 45 pptv，離群的化合物是丙烯（95 pptv）。所有這些值都遠(yuǎn)小于 TO-15 所要求的小于等于 0.5 ppbv，且三個(gè)濕度條件下的重現(xiàn)性結(jié)果也都在 TO-15 方法要求范圍內(nèi)。

使用 Agilent 7890B/5977B GC/MS 結(jié)合 Markes 的 CIA Advantage–Kori-xr–UNITY-xr 大氣預(yù)濃縮系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)罐采樣，聯(lián)用 GC/MS 準(zhǔn)確分析潮濕環(huán)境中的揮發(fā)性有害氣體， 符合美國 EPA TO-15 和中國 HJ 759 標(biāo)準(zhǔn)方法，可完成方案中 TO-15 類 VOC 的檢測。Agilent 5977B GC/MS可實(shí)現(xiàn) SIM/SCAN 的同步數(shù)據(jù)采集，并且具有 AutoSIM 功能，可快速建立分析方法。除了氣罐采樣，該套設(shè)備還可用于吸附管、氣袋等其他多種采樣方法，并應(yīng)用于環(huán)境空氣、材料揮發(fā)、室內(nèi)空氣等多個(gè)領(lǐng)域。