厲害了！一針進樣同時監測 117 種 VOCs—島津中心切割雙管柱單質譜系統專欄

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圖片來源：Application Note No.56
LAAN-C-XX-E038

隨著全球化經濟開發，人口快速成長，大量污染物隨著工業發展而排入大氣中，使得大氣污染問題日益嚴重。美國國會於1990年通過空氣清淨法增修條文 (Clean Air Act Amendments)，內容要求各州或地方在臭氧問題嚴重地區必須開始建立光化學評估監測站 (Photochemical Assessment Monitoring Stations；PAMS)，全面監測包括臭氧、NOx、VOCs、碳氫化合物、羰基化合物等多種前驅物和反應物的濃度。其中臭氧為高反應性氧化劑，許多研究顯示它對人體、材料、農作物有危害性，特別是對呼吸系統，人類若長時間暴露於高臭氧下，會造成頭痛、疲倦、咳嗽、氣喘等不同症狀；同時對植物，包括農作物皆有不良影響。除此之外，它亦是溫室效應氣體之一，能助長氣候的變遷。如何建立一個有效率分析這些汙染環境有害物質的監測系統，變成人類所需面臨的重要課題之一。

117 種 VOCs 監測

中國也在 2018 年頒布《2018 年重點地區環境空氣揮發性有機物監測方案》，其中監測城市包括 4 個直轄市，15 個省會城市以及 59 個地級城市，監測項目範圍主要有 PAMS 中的臭氧前驅物、TO-15 標準中的 VOCs 以及 13 種醛酮，共計 117 種化合物。

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而在分析此 117 種化合物時也遇到以下困難點：

  • 無法用單一管柱分離 117 種 VOCs。
  • 常搭載雙偵測器 (FID/FID or FID/MS)，但成本昂貴。
  • FID 檢測器對甲醛沒有回應，且定性能力弱。
  • 外標法定量，準確性較差。
  • 甲醛和 C2 化合物需要管柱烘箱加裝液氮冷凍聚集捕捉裝置才能滿足分離要求，系統組態複雜。

島津中心切割雙管柱單質譜系統

為了因應一次監測 117 種 VOCs 的需求，島津化繁為簡搭配 VOCs 預濃縮裝置建立了中心切割雙管柱單質譜系統，此系統有以下優勢與特色：

✔ 雙管柱分離系統 ⇨ 超高解析度，一次進樣可分離 117 種 VOCs
✔ 中心切割技術 ⇨ 多次切割遲滯時間依舊穩定，Peak 不會飄移
✔ 內標法定量 ⇨ 線性範圍 0.5~20 nmol/mol，R2 > 0.995
✔ 單一質譜偵測器 ⇨ 遲滯時間和特徵離子雙重定性，有效避免偽陽性結果，節省成本

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島津中心切割技術：將 C2 和 C3 5 種 VOCs 切至 PLOT 管柱進行分離，其餘 112 種 VOCs 在 Rtx-1 管柱上進行分離，分離後的化合物全部導入同一個質譜偵測器檢測。

 

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重複性測試以 20 nmol/mol 的 116 種 VOCs 標準氣體及 20 ml 的 200 nmol/mol 的甲醛標準氣體，重複進樣 6 次，其 RSD% 均 > 7%，並以 0.50、1.0、2.5、5.0、10、15 和 20 nmol/mol 濃度點建立 116 種 VOCs 的內標校準曲線，2.5、5.0、10、20、40、80 nmol/mol 濃度點建立甲醛的內標校準曲線；其 R 值均 >0.999。
島津 GCMS 搭配島津中心切割技術，完美應對環境空氣中的 117 種 VOCs 檢測。一次進樣，無需 FID 偵測器，一台質譜偵測器檢測全部化合物，減少使用過程中的維護頻率。質譜檢測器定性、內標法定量所有物質，結果更可靠，從此再也不擔心誤報數據！

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本文節選自島津企業管理 (中國) 有限公司 島津應用雲微信公眾號。
微信帳號：chinashimadzuac

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