TCVN12247-2:2018

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 12247-2:2018 ISO 16017-2:2003 KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ, KHÔNG KHÍ XUNG QUANH VÀ KHÔNG KHÍ NƠI LÀM VIỆC - LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ BAY HƠI BẰNG ỐNG HẤP PHỤ/GIẢI HẤP NHIỆT/ SẮC KÝ KHÍ MAO QUẢN - PHẦN 2: LẤY MẪU KHUẾCH TÁN Indoor, ambient and workplace air - Sampling and analysis of volatile organic compounds by sorbent tube/thermal desorption/capillary gas chromatography - Part 2: Diffusive sampling Lời nói đầu TCVN 12247-2:2018 hoàn toàn tương đương với ISO 16017-2:2003; TCVN 12247-2:2018 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 146 Chất lượng không khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Bộ TCVN 12247 (ISO 16017) Không khí trong nhà, không khí xung quanh và không khí nơi làm việc - Lấy mẫu và phân tích các hợp chất hữu cơ bay hơi bằng ống hấp phụ/giải hấp nhiệt/sắc ký khí mao quản gồm các tiêu chuẩn sau: - TCVN 12247-1: 2018 (ISO 16017-1:2000) Phần 1: Lấy mẫu bằng bơm; - TCVN 12247-2: 2018 (ISO 16017-2:2003) Phần 2: Lấy mẫu khuếch tán. KHÔNG KHÍ TRONG NHÀ, KHÔNG KHÍ XUNG QUANH VÀ KHÔNG KHÍ NƠI LÀM VIỆC - LẤY MẪU VÀ PHÂN TÍCH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ BAY HƠI BẰNG ỐNG HẤP PHỤ/GIẢI HẤP NHIỆT/ SẮC KÝ KHÍ MAO QUẢN - PHẦN 2: LẤY MẪU KHUẾCH TÁN Indoor, ambient and workplace air - Sampling and analysis of volatile organic compounds by sorbent tube/thermal desorption/capillary gas chromatography - Part 2: Diffusive sampling 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này đưa ra hướng dẫn chung cho việc lấy mẫu và phân tích các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOC) trong không khí. Tiêu chuẩn này có thể áp dụng cho không khí xung quanh, không khí trong nhà và không khí nơi làm việc. Tiêu chuẩn này thích hợp cho nhiều loại VOC, bao gồm hydrocacbon, cacbon hydrohalogen hóa, este, ete glycol, xeton và rượu. Một số chất hấp phụ 1) được khuyến cáo để lấy mẫu của các VOC này, mỗi chất hấp phụ có một phạm vi ứng dụng khác nhau. Các hợp chất phân cực mạnh nối chung đòi hỏi tạo dẫn xuất, các hợp chất sôi ở nhiệt độ rất thấp chỉ được giữ lại một phần bởi các chất hấp phụ, phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh và chỉ có thể được ước lượng về chất lượng. Các hợp chất bán bay hơi sẽ được hấp phụ hoàn toàn bởi chất hấp phụ, nhưng chỉ có thể thu hồi một phần. Tiêu chuẩn này áp dụng để đo hơi của các VOC trong khoảng nồng độ từ 0,002 mg/m 3 đến 100 mg/m 3 mỗi hợp chất hữu cơ riêng rẽ trong 8 h tiếp xúc hoặc 0,3 µg/m 3 đến 300 µg/m 3 một hợp chất hữu cơ trong bốn tuần tiếp xúc. Giới hạn trên của dải hữu ích được xác định bằng khả năng hấp phụ của chất hấp phụ được sử dụng và bằng dải động tuyến tính của cột sắc ký khí và detector hoặc bằng khả năng phân tách mẫu của thiết bị phân tích được sử dụng. Giới hạn dưới của dải hữu ích phụ thuộc vào mức nhiễu của detector các mức trắng của chất phân tích và/hoặc giả nhiễu trên các ống hấp phụ. Giả nhiễu thường là sub-nanogam đối với các chất hấp phụ có cacbon và Tenax GR đã được bảo ôn tốt như vật liệu kiểu Carbopack/Carbotrap, rây phân tử cacbon như Spherocarb hoặc than hoạt tính tinh khiết. Các giả nhiễu thường ở mức nano thấp đối với Tenax TA và ở mức 5 ng đến 50 ng đối với các polyme xốp khác như Chromosorb và Porapak. Giới hạn trên của dải hữu ích được xác lập bằng khả năng hấp phụ của chất hấp phụ được sử dụng và bởi dải tuyến tính động của cột sắc ký khí và detector hoặc bằng khả năng phân tách mẫu của thiết bị phân tích được sử dụng. Khả năng hấp phụ được đo như là một thể tích lọt qua của không khí, xác định thể tích không khí tối đa không được vượt quá khi lấy mẫu. Giới hạn dưới của dải hữu ích phụ thuộc vào độ nhiễu của detector và các mức mẫu trắng của chất phân tích hoặc các thành phần lạ gây cản trở trên ống hấp phụ. Các thành phần lạ thường là dưới mức nanogam của các Tenax GR chất lượng cao và các chất hấp phụ hợp chất carbon như vật liệu kiểu Carbopack/Carbotrap, rây phân tử cacbon và rây phân tử như Spherocarb hoặc than củi tinh khiết; Các giá trị cản trở thường ở các mức nanogam thấp cho Tenax TA và ở mức 5 ng đến 50 ng đối với các polyme xốp khác như Chromosorbs và Porapaks. 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 10736-1 (ISO 16000-1), Không khí trong nhà - Phần 1: Các khía cạnh chung của chiến lược lấy mẫu 3 Nguyên tắc Bộ lấy mẫu khuếch tán (hoặc các bộ lấy mẫu) được tiếp xúc với không khí trong khoảng thời gian đo. Lưu lượng lấy mẫu được xác định bằng hiệu chuẩn trước trong không khí tiêu chuẩn (xem 8.6). Hơi hữu cơ di chuyển xuống ống bằng khuếch tán và được thu thập trên chất hấp phụ (xem Phụ lục A). Hơi thu được (trên mỗi ống) được giải hấp bằng nhiệt và được truyền qua khí mang trơ vào máy sắc ký khí có trang bị cột mao quản và detector ion hoá ngọn lửa hoặc detector phù hợp khác để phân tích. Việc phân tích được hiệu chuẩn bằng chất lỏng hoặc hơi thêm chuẩn lên trên một ống hấp phụ. Thông tin về sự bão hòa có thể của chất hấp phụ, ảnh hưởng nhất thời và ảnh hưởng của vận tốc bề mặt được nêu trong Phụ lục A. Phụ lục A cũng giải thích sự phụ thuộc của lưu lượng hấp phụ lên mức nồng độ chất ô nhiễm và thời gian lấy mẫu khuếch tán, đối với các chất hấp phụ không lý tưởng dẫn đến các kết quả khác nhau được cho trong các Bảng 1 và 2. Thông tin chi tiết hơn về tính năng của các bộ mẫu khuếch tán được đưa ra trong PREN 13528-3 [1] . 4 Thuốc thử và vật liệu thử Trong quá trình phân tích, chỉ sử dụng thuốc thử loại phân tích được công nhận. Các dung dịch chuẩn mới phải được chuẩn bị hàng tuần hoặc thường xuyên hơn nếu thấy có dấu hiệu về suy giảm chất lượng, ví dụ phản ứng ngưng tụ giữa các alcol và xeton. 4.1 Các hợp chất hữu cơ bay hơi Một dải rộng các VOC được dùng cho mục đích hiệu chuẩn, sử dụng chất lỏng thêm chuẩn khác (4.7 và 4.8) hoặc hơi thêm chuẩn (4.4 đến 4.6) lên trên các ống hấp phụ. 4.2 Dung môi pha loãng, để chuẩn bị dung dịch hỗn hợp hiệu chuẩn cho chất lỏng thêm chuẩn (4.7). Dung môi này phải có chất lượng sắc ký. Dung môi này không được chứa các hợp chất đồng rửa giải với các hợp chất quan tâm (4.1). CHÚ THÍCH Metanol thường được sử dụng. Có thể sử dụng các dung môi pha loãng thay thế khác, ví dụ etyl axetat hoặc xyclohexan, đặc biệt nếu không có khả năng phản ứng hoặc đồng rửa giải sắc ký. 4.3 Chất hấp phụ, tốt nhất là có kích thước hạt từ 0,18 mm đến 0,25 mm (60 mesh đến 80 mesh). Mỗi chất hấp phụ phải được chuẩn bị trước trong dòng khí trơ bằng cách gia nhiệt qua đêm (= 16 h) ở nhiệt độ ít nhất 25 °C dưới mức tối đa được công bố đối với chất hấp phụ đó trước khi nhồi vào ống. Các chất này được giữ trong môi trường không khí sạch trong quá trình làm mát đến nhiệt độ phòng, bảo quản và nhồi vào ống. Khi có thể, nhiệt độ giải hấp phải được giữ dưới mức được sử dụng để ổn định lớp hấp phụ. Các ống đã được nhồi sẵn bởi nhà sản xuất cũng có sẵn cho hầu hết các chất hấp phụ và do đó chỉ yêu cầu làm ổn định. Cần chú ý khi thải bỏ chất hấp phụ, sử dụng thực hành phòng thử nghiệm chuẩn. CHÚ THÍCH Hướng dẫn lựa chọn chất hấp phụ được nêu trong Phụ lục C. Có thể sử dụng các chất hấp phụ tương đương. Hướng dẫn ổn định chất hấp phụ và các thông số giải hấp được nêu trong Phụ lục D. Trong hầu hết các trường hợp, các chất hấp phụ được sử dụng để đo không khí trong nhà cũng như không khí xung quanh và nơi làm việc. 4.4 Các khí chuẩn hiệu chuẩn Các khí chuẩn hiệu chuẩn, tốt nhất là được chuẩn bị bằng cách nạp các lượng yêu cầu của các hợp chất quan tâm trên các ống hấp phụ từ không khí tiêu chuẩn (xem 4.5 và 4.6), vì quá trình này gần giống với tình trạng lấy mẫu thực tế. Nếu cách chuẩn bị này không thể thực hiện được, thì các khí chuẩn có thể được chuẩn bị bằng thêm chuẩn chất lỏng (xem 4.7 và 4.8), với điều kiện đảm bảo được độ chính xác của kỹ thuật thêm chuẩn bằng một trong các phương pháp sau: a) Sử dụng các quy trình cho các mức thêm chuẩn hoàn toàn liên kết với các chuẩn đầu về khối lượng và/hoặc thể tích, b) Được xác nhận bằng cách so sánh với mẫu chuẩn, nếu có sẵn, c) Được xác nhận bằng cách so sánh với các chất chuẩn được tạo ra sử dụng không khí tiêu chuẩn, d) Được xác nhận bằng cách so sánh với kết quả của các quy trình đo tham chiếu. 4.5 Không khí tiêu chuẩn, đã biết nồng độ các hợp chất cần quan tâm Chuẩn bị không khí tiêu chuẩn bằng phương pháp độc lập. Các phương pháp được mô tả trong ISO 6141, các phần thích hợp của ISO 6145 là phù hợp (xem Thư mục tài liệu tham khảo). Nếu quy trình đó không được áp dụng trong các điều kiện cho phép liên kết chuẩn hoàn toàn đến các nồng độ của chuẩn đầu theo khối lượng và/hoặc thể tích hoặc nếu không thể bảo đảm tính trơ hoá học của hệ thống tạo ra không khí tiêu chuẩn thì các nồng độ phải được xác nhận bằng cách sử dụng quy trình độc lập. 4.6 Các ống hấp phụ chuẩn, được nạp bằng cách thêm chuẩn từ không khí tiêu chuẩn. Chuẩn bị các ống hấp phụ được nạp bằng cách cho một thể tích chính xác đã biết của không khí tiêu chuẩn đi qua ống hấp phụ, ví dụ: bằng máy bơm. Thể tích mẫu không khí được không được vượt quá thể tích lọt qua của hỗn hợp chất hấp phụ-chất phân tích. Sau khi nạp, ngắt kết nối và làm kín ống. Chuẩn bị các chuẩn mới cho từng mẻ mẫu. Chuẩn bị không khí tiêu chuẩn có nồng độ khối lượng tương đương 10 mg/m 3 và 100 µg/m 3 . Đối với không khí nơi làm việc, nạp ống hấp phụ với 100 ml, 200 ml, 400 ml, 1 l, 2 l, hoặc 4 l không khí có nồng độ 10 mg/m 3 . Đối với không khí trong nhà hoặc không khí xung quanh, nạp các ống hấp phụ ống với 100 ml, 200 ml, 400 ml, 1 l, 2 l, 4 l hoặc 10 l không khí 100 µg/m 3 . 4.7 Dung dịch thêm chuẩn lỏng 4.7.1 Dung dịch có chứa khoảng 10 mg/ml mỗi thành phần chất lỏng Cân chính xác khoảng 1 g các chất quan tâm cho vào bình định mức 100 ml, bắt đầu bằng chất ít bay hơi nhất. Bổ sung dung môi pha loãng (4.2) đến 100 ml, đậy nắp và lắc để trộn. 4.7.2 Dung dịch chứa khoảng 1 mg/ml các thành phần chất lỏng Cho 50 ml dung môi pha loãng vào bình định mức 100 ml. Thêm 10 ml dung dịch 4.7.1. Bổ sung dung môi pha loãng đến 100 ml, đậy nắp và lắc để trộn. 4.7.3 Dung dịch có chứa khoảng 100 µg/ml mỗi thành phần chất lỏng Cân chính xác khoảng 10 mg chất hoặc các chất quan tâm cho vào bình định mức 100 ml bắt đầu với chất ít bay hơi nhất. Bổ sung dung môi pha loãng (5.2) đến 100 ml, đậy nắp và lắc để trộn. 4.7.4 Dung dịch chứa khoảng 10 µg/ml các thành phần chất lỏng Cho 50 ml dung môi pha loãng vào bình định mức 100 ml. Thêm 10 ml dung dịch nêu trong 5.7.3. Bổ sung dung môi pha loãng đến 100 ml, đậy nắp và lắc để trộn. 4.7.5 Dung dịch chứa khoảng 1 mg/ml các thành phần khí Đối với khí, ví dụ: etylen oxit, dung dịch hiệu chuẩn mức cao có thể được chuẩn bị như sau: thu lấy khí ở áp suất không khí bằng cách làm đầy túi khí nhỏ từ bình chứa khí tinh khiết. Đổ đầy ống bơm kín khí 1 ml bằng 1 ml khí tinh khiết và đóng van ống bơm. Cho 2 ml dung môi pha loãng vào lọ 2 ml có màng ngăn và đóng nắp màng ngăn. Đâm mũi kim tiêm qua nắp ngăn vào dung môi pha loãng. Rút nhẹ pitông để lấy dung môi pha loãng vào ống bơm. Tác động của khí hòa tan trong dung môi pha loãng tạo ra chân không và ống bơm chứa đầy dung môi. Trả lại dung dịch cho bình. Xả ống bơm hai lần với dung dịch và cho phần nước rửa vào bình. Tính khối lượng khí được thêm vào bằng cách sử dụng các định luật về khí, nghĩa là 1 mol khí tại STP (nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn: 273,15 K và 1 013,25 hPa) chiếm 22,4 l. 4.7.6 Dung dịch chứa khoảng 10 µg/ml các thành phần khí Đối với khí, ví dụ: etylen oxit, chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn nồng độ thấp như sau. Lấy khí tinh khiết ở áp suất không khí bằng cách làm đầy túi khí nhỏ từ bình khí. Làm đầy ống bơm kín khí 10 µl bằng 10 µl khí tinh khiết và đóng van ống bơm. Cho 2 ml dung môi pha loãng vào lọ 2 ml có vách ngăn và đóng nắp ngăn. Đâm mũi kim qua nắp vách ngăn vào dung môi pha loãng. Mở van và rút nhẹ pitong để dung môi pha loãng chảy vào ống bơm. Tác động của khí hòa tan trong dung môi pha loãng tạo ra chân không và ống bơm chứa đầy dung môi. Đổ dung dịch lại vào bình. Xả ống bơm hai lần bằng dung dịch và đưa phần rửa vào bình. Tính khối lượng khí thêm vào bằng cách sử dụng định luật khí, nghĩa là 1 mol khí tại STP chiếm 22,4 l. 4.8 Ống hấp phụ chuẩn được nạp chất lỏng thêm chuẩn Chuẩn bị các ống hấp phụ bằng cách bơm các phần dung dịch chuẩn vào các ống hấp phụ sạch như sau. Lắp ống hấp phụ vào bộ phận bơm (5.7), dùng để đi qua khí làm sạch trơ ở lưu lượng 100 ml/min và bơm một lượng dung dịch chuẩn thích hợp 1 µl đến 4 µl qua vách ngăn. Sau 5 min, ngắt kết nối và đóng nắp ống. Chuẩn bị các chuẩn mới đối với từng mẻ mẫu. Đối với không khí nơi làm việc, ống nạp chất hấp phụ với 1 µl đến 5 µl dung dịch 4.7.1, 4.7.2 hoặc 4.7.5. Đối với không khí trong nhà và không khí xung quanh, ống hấp phụ được nạp 1 µl đến 5 µl dung dịch 4.7.3, 4.7.4 hoặc 4.7.6. 5 Thiết bị, dụng cụ Sử dụng thiết bị, dụng cụ phòng thử nghiệm thông thường và như sau. 5.1 Ống hấp phụ Các ống này phải tương thích với bộ hấp phụ nhiệt được sử dụng (5.6). Thông thường, ống này được làm bằng ống thép không rỉ có đường kính ngoài 6,3 mm (1/4 in), đường kính trong 5 mm và dài 90 mm. Có thể sử dụng các ống có kích thước khác, nhưng tỷ lệ hút được đưa ra trong Bảng 1 dựa trên các kích thước của ống này. Đối với các chất không bền, như các hợp chất lưu huỳnh, thì nên sử dụng các ống thủy tinh hoặc ống thủy tinh (đường kính trong thường là 4 mm). Đánh dấu một đầu của ống, ví dụ bằng một vòng tròn, khoảng 10 mm tính từ đầu lấy mẫu (khuếch tán). Bịt kín các ống bằng các chất hấp phụ đã ổn định trước để lớp hấp phụ nằm trong vùng nhiệt giải hấp và giữ lại khoảng trống cố định 14 mm cách xa điểm được đánh dấu (khuếch tán) của ống. Lưu lượng nêu trong Bảng 1 đối với các ống có khoảng trống không khí danh nghĩa (giữa lớp hấp phụ và đầu khuyếch tán) ít nhất bằng 14 mm. Trong thực tế, kích thước ống thay đổi [2] và cần loại bỏ ống khi khoảng trống không khí (giữa lưới bằng thép không gỉ chứa chất hấp phụ và đầu cuối của ống) nằm ngoài dải từ 14,0 mm đến 14,6 mm. Các ống chứa từ 200 mg đến 1 000 mg chất hấp phụ, phụ thuộc vào mật độ chất hấp phụ, thường là 250 mg polyme xốp, hoặc 500 mg rây phân tử cacbon hoặc carbon graphit. Các chất hấp phụ được giữ lại bằng lưới thép không gỉ ở đầu khuếch tán và nút bông thủy tinh không silan hóa và/hoặc lưới thép không gỉ thứ hai ở đầu còn lại. 5.2 Nắp của ống hấp phụ Các ống phải được làm kín, ví dụ bằng nắp vặn kim loại có lót PTFE. 5.3 Nắp của ống hấp phụ để lấy mẫu Nắp ống hấp phụ tương tự như 5.2, nhưng cho phép hơi đi qua lưới kim loại, kích thước lỗ mở tương tự với mặt cắt ngang của ống. Một số kiểu nắp có màng silicon kết hợp với lưới. 5.4 Xyranh Độ chính xác của bình đựng chất lỏng 10 µl có thể đọc được đến 0,1 µl, độ chính xác của bình kín khí 10 µl có thể đọc được đến 0,1 µl và độ chính xác của bình kín khí 1 ml có thể đọc được đến 0,01 ml. 5.5 Máy sắc ký khí, được trang bị detector ion hoá ngọn lửa, detector ion quang hóa, khối phổ hoặc detector thích hợp khác có khả năng phát hiện một lần bơm 0,5 ng toluen với tỉ số tín hiệu/nhiễu ít nhất là 5/1 và có cột sắc ký khí mao quản có khả năng tách các phân tích quan tâm từ các thành phần khác. 5.6 Thiết bị giải hấp nhiệt, để giải hấp nhiệt hai giai đoạn của ống hấp phụ và chuyển hơi đã giải hấp qua dòng khí trơ vào máy sắc ký khí. Thiết bị điển hình có cơ chế để giữ ống cần giải hấp trong khi chúng được gia nhiệt và được thổi đồng thời với khí mang trơ. Nhiệt độ và thời gian giải hấp được điều chỉnh theo lưu lượng khí mang. Thiết bị này cũng kết hợp các tính năng bổ sung, như nạp mẫu tự động, kiểm tra rò rỉ và một bẫy lạnh trong đường truyền để làm giàu mẫu đã giải hấp (8.2). Mẫu đã giải hấp chứa trong khí làm sạch được dẫn đến máy sắc ký khí và cột mao quản qua đường truyền đã được gia nhiệt. 5.7 Bơm để chuẩn bị các chuẩn bằng thêm chuẩn chất lỏng Có thể sử dụng cổng bơm sắc ký khí thông thường để chuẩn bị các chuẩn ống mẫu. Điều này có thể được sử dụng tại hiện trường , hoặc có thể được gắn riêng. Đường khí mang chuyển đến bơm cần được giữ lại. Phía sau của cổng bơm phải được điều chỉnh nếu cần thiết để phù hợp với ống mẫu. Điều này có thể được thực hiện thuận tiện bằng cách sử dụng khớp nối nén với vòng đệm chữ O. 6 Ổn định ống lấy mẫu Trước khi sử dụng, cần ổn định các ống bằng cách giải hấp ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn nhiệt độ giải hấp phân tích (xem Phụ lục D) trong 10 min với lưu lượng khí mang ít nhất 100 ml/min. Dòng khí mang phải ở hướng về điểm lấy mẫu khuếch tán để ngăn ngừa sự tái nhiễm của chất hấp phụ. Các ống này cần được phân tích, sử dụng các thông số phân tích thông thường để đảm bảo rằng giá trị trắng của giải hấp nhiệt là đủ nhỏ. Nếu giá trị trắng không được chấp nhận, thì cần ổn định lại ống bằng cách lặp lại quy trình này. Khi mẫu đã được phân tích, ống có thể được sử dụng lại để thu thập tiếp một mẫu. Tuy nhiên, nên kiểm tra mẫu trắng giải hấp nhiệt nếu các ống này không được dùng trong một thời gian dài trước khi sử dụng lại hoặc nếu lấy mẫu cho một chất phân tích khác. Ống cần được làm kín bằng nắp kim loại có lót PTFE và được bảo quản trong hộp kín nếu không sử dụng để lấy mẫu hoặc đang được ổn định. CHÚ THÍCH Mức mẫu trắng ống hấp phụ được chấp nhận nếu các pic nhiễu không lớn hơn 10 % các pic điển hình của các chất phân tích được quan tâm. 7 Lấy mẫu Chọn một ống hấp phụ (hoặc tổ hợp ống) thích hợp cho hợp chất hoặc hỗn hợp được lấy mẫu. Hướng dẫn về chất hấp phụ thích hợp được nêu trong Bảng 1 và 2 và Phụ lục B. Ngay trước khi lấy mẫu, tháo nắp ra khỏi đầu đã được đánh dấu của ống mẫu và thay bằng nắp khuyếch tán. Đảm bảo nắp khuyếch tán được đặt thích hợp và đầu nắp khác đúng vị trí. Khi sử dụng để lấy mẫu cá nhân, các ống cần được đặt trong vùng thở. Khi được sử dụng để lấy mẫu vị trí cố định, chọn một địa điểm thích hợp; đối với không khí trong nhà lấy mẫu theo TCVN 10736-1 (ISO 16000-1). Đối với không khí xung quanh, các khuyến cáo lựa chọn địa điểm và để bảo vệ mẫu khỏi các điều kiện môi trường bất lợi được nêu trong Phụ lục A và prEN 13528-3 [1] . Chú ý đến ba vấn đề chính: vận tốc không khí, bảo vệ tránh mưa, tuyết và an ninh. Thông tin bổ sung được nêu trong đoạn tiếp theo, trong A.5 và Tài liệu tham khảo [1]. Mở ống lấy mẫu chỉ trong các điều kiện mà yêu cầu về tốc độ bề mặt mong đợi có thể thỏa mãn. Đối với các ống quy định trong 5.1 có nắp đậy 5.3, tốc độ gió (vận tốc không khí) không ảnh hưởng. Các thiết bị khác có thể có các yêu cầu khác, bao gồm cả tốc độ gió tối thiểu. Các dụng cụ đo tốc độ gió thấp đến 0,007 m/s thường không có sẵn, do đó tốc độ gió có thể được đo gián tiếp. Người sử dụng cũng được cảnh báo về khả năng ảnh hưởng của tốc độ gió rất cao (trên 12 m/s) mà những đặc tính tính năng hiện chưa sẵn có. Thời gian tiếp xúc được khuyến cáo đối với VOC trong tiêu chuẩn này là 8 h để quan trắc tại nơi làm việc và bốn tuần để quan trắc không khí trong nhà và không khí xung quanh. Có thể lấy mẫu trong khoảng thời gian ngắn hơn, đến 30 min để quan trắc tại nơi làm việc và một tuần để quan trắc không khí xung quanh và trong nhà, nhưng phạm vi nồng độ quan trắc sẽ được thay đổi tương ứng. Ví dụ, trong khoảng thời gian lấy mẫu 4 h, dải làm việc xấp xỉ từ 0,004 mg/m 3 đến 200 mg/m 3 . CHÚ THÍCH Các dải làm việc được xác định trong phạm vi áp dụng (xem Điều 1) trong 8 h và 4 tuần là không tương đương vì chúng phụ thuộc vào việc chọn chất hấp phụ, tốc độ hấp phụ tán xạ khác nhau và các ứng dụng thực tế khác nhau. Lưu ý và ghi lại thời gian, nhiệt độ và áp suất khi bắt đầu giai đoạn lấy mẫu. Vào cuối giai đoạn lấy mẫu, lưu ý lại và ghi lại thời gian, nhiệt độ và áp suất không khí. Đậy nắp ống khuếch tán bằng nắp đậy kín khí. Các ống cần được dán nhãn. Không sử dụng sơn và bút xóa có dung môi hoặc nhãn dính để ghi nhãn các ống. Nếu các mẫu không được phân tích trong vòng 8 h, thì đặt chúng vào trong hộp kim loại hoặc bình thủy tinh kín, sạch, không tráng phủ. Ghi lại nhiệt độ không khí và áp suất không khí trong suốt thời gian lấy mẫu, nếu muốn biểu thị nồng độ bị suy giảm theo các điều kiện cụ thể (9.1). Cần chuẩn bị các mẫu trắng hiện trường bằng cách sử dụng các ống tương tự như được sử dụng để lấy mẫu và phải tuân thủ các quy trình xử lý như các ống mẫu, ngoại trừ thời gian thực sự lấy mẫu. Đối với mẫu trắng hiện trường sử dụng nắp đậy thay vì nắp khuếch tán. Ghi nhãn là mẫu trắng. 8 Quy trình 8.1 Phòng ngừa đảm bảo an toàn Tiêu chuẩn này không nhằm mục đích giải quyết tất cả các mối quan tâm về an toàn, nếu có, liên quan đến việc sử dụng nó. Đây là trách nhiệm của người sử dụng tiêu chuẩn này để thiết lập các thực hành an toàn và sức khoẻ thích hợp và xác định khả năng áp dụng những hạn chế về quy định trước khi sử dụng. 8.2 Giải hấp và phân tích 8.2.1 Giải hấp Ống hấp phụ được đặt trong thiết bị giải hấp nhiệt tương thích. Đuổi không khí ra khỏi ống để tránh các hiện tượng giả sắc ký phát sinh từ quá trình oxy hóa nhiệt của dung dịch hấp phụ hoặc pha tĩnh sắc ký khí. Sau đó làm nóng ống để chuyển các hơi hữu cơ vào máy sắc ký khí bằng một dòng khí mang. Hướng của dòng khí ở giai đoạn này phải ngược với hướng sử dụng trong quá trình lấy mẫu, tức là đầu được đánh dấu của ống phải gần nhất với đầu vào của cột sắc khí. Thông thường, lưu lượng khí qua ống phải ở mức 30 ml/min đến 50 ml/min để có hiệu suất giải hấp tối ưu. Trong thời gian đuổi khí, nên cẩn thận để giảm thiểu sự nóng lên của ống. CHÚ THÍCH 1 Đối với việc đuổi không khí ban đầu, cần sử dụng 10 lần thể tích ống (khoảng 20 ml đến 30 ml) khí trơ để thay thế hoàn toàn thể tích không khí (2 ml đến 3 ml) trong ống. Tuy nhiên, nếu có các chất hấp phụ ưa nước mạnh, có thể cần phải sử dụng một lượng khí xả lớn hơn để làm giảm không khí và nước để ngăn ngừa sự hình thành băng làm tắc bẫy lạnh. Mẫu đã giải hấp chiếm vài mililit khí, do đó làm giàu sơ bộ là cần thiết trước khi phân tích GC mao quản. Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng một bẫy hấp phụ thứ hai, nhỏ, được làm mát, có thể giải hấp đủ nhanh ở lưu lượng thấp (< 5 ml/min) để giảm thiểu mở rộng dải và tạo ra các pic mao quản tương thích. Ngoài ra, một bẫy thứ cấp trống hoặc một bẫy chứa vật liệu trơ như hạt thủy tinh, có thể được sử dụng để làm giàu sơ bộ mẫu, nhưng bẫy như vậy thường đòi hỏi phải làm lạnh xuống -100 °C. Ngoài ra, mẫu đã giải hấp có thể được chuyển trực tiếp đến máy sắc kí khí (giải hấp một giai đoạn), ở đó mẫu phải được làm giàu lại. Việc này đặc biệt yêu cầu cột tỷ lệ pha cao (ví dụ: chiều dày màng 5 µm, đường kính trong từ 0,2 mm đến 0,32 mm) và nhiệt độ bắt đầu thấp hơn nhiệt độ xung quanh. Nếu không có sẵn hệ thống bẫy hấp phụ thứ cấp và nếu nhiệt độ bẫy lạnh mao quản dưới 0 °C để làm giàu sơ bộ các chất phân tích, thì nước cần được loại bỏ hoàn toàn khỏi ống mẫu trước khi giải hấp để ngăn ngừa sự hình thành băng có thể làm tắc ống mao quản và dừng quá trình giải hấp nhiệt. CHÚ THÍCH 2 Nếu không có bẫy lạnh thứ cấp và lưu lượng giải hấp ống mẫu tối ưu là 30 ml/min đến 50 ml/min, tỷ lệ chia dòng tối thiểu là 30:1 đến 50:1 là cần thiết để vận hành với các cột mao quản phân giải cao. Do đó, quá trình giải hấp nhiệt một giai đoạn có thể làm giảm độ nhạy. Các điều kiện giải hấp cần được chọn sao cho quá trình giải hấp từ ống mẫu được hoàn thành và không có sự mất mẫu xảy ra trong bẫy thứ cấp, nếu sử dụng. Các thông số tiêu biểu là: Nhiệt độ giải hấp: 250 °C đến 325 °C Thời gian giải hấp: 5 min đến 15 min Lưu lượng giải hấp: 30 ml/min đến 50 ml/min Bẫy lạnh nhiệt độ thấp: + 20 °C đến -180 °C, tùy theo loại bẫy lạnh Bẫy lạnh nhiệt độ cao: 250 °C đến 350 °C Chất hấp phụ bẫy lạnh: điển hình giống như các ống, 40 mg đến 100 mg, nếu được sử dụng Khí mang: heli Tỷ lệ chia dòng: Tỷ lệ chia dòng giữa ống mẫu và bẫy thứ cấp và giữa bẫy thứ cấp và cột phân tích (nếu có) cần được chọn phụ thuộc vào nồng độ trong không khí dự kiến. (Xem hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị giải hấp nhiệt). CHÚ THÍCH 3 Nhiệt độ giải hấp phụ thuộc vào chất phân tích và chất hấp phụ được sử dụng. Các khuyến cáo đối với nhiệt độ giải hấp tối đa cho các chất hấp phụ cụ thể được nêu trong Phụ lục A và C. Do tính không ổn định nhiệt, mà các amin dễ bay hơi bậc hai và bậc ba và một số hợp chất polyhalogen hóa có một hoặc hai nguyên tử cacbon đặc biệt các hợp chất bromua hóa có thể bị phân hủy nhiệt. 8.2.2 Phân tích Đặt nhiệt độ dòng của đường dẫn mẫu (nhiệt độ đường truyền) đủ cao để tránh sự ngưng tụ của chất phân tích nhưng không cao đến mức gây phân hủy. Các chất phân tích bay hơi đủ để có mặt trong pha hơi trong không khí ở nhiệt độ môi trường xung quanh thường không yêu cầu nhiệt độ dòng lớn hơn 150 °C. Tuy nhiên, một số kiểu thiết bị có thể yêu cầu nhiệt độ cao hơn. Cài đặt máy sắc ký khí để phân tích các hợp chất hữu cơ bay hơi. Có thể sử dụng nhiều loại cột sắc ký để phân tích các hợp chất này. Sự lựa chọn sẽ phụ thuộc phần lớn vào các hợp chất nào, nếu có, có thể gây nhiễu trong phân tích sắc ký. Các ví dụ điển hình là các cột silic nóng chảy có kích thước 50 m x 0,22 mm với chiều dày màng dimetylsiloxan (1 µm đến 5 µm) hoặc pha tĩnh 50 m cyanopropyl 7 %, phenyl 7 %, metyl siloxan 86 %. Điều kiện hoạt động điển hình cho các cột này là một nhiệt độ chương trình nhiệt độ từ 50 °C đến 250 °C với tốc độ tăng nhiệt độ là 5 °C/min, thời gian giữ ban đầu là 10 min ở 50 °C. Cột mao quản hoặc tốt nhất là đoạn silica nung chảy đã khử hoạt tính, không phủ pha, cần được luồn lại qua đường truyền từ thiết bị giải hấp nhiệt đến máy sắc ký khí sao cho gần nhất có thể với chất hấp phụ trong bẫy lạnh, hoặc với ống trong máy giải hấp một giai đoạn. Ống bên trong phải trơ và thể tích chết phải được giảm thiểu. Một van chia dòng được đặt tại cửa vào và/hoặc cửa ra của bẫy thứ cấp. Van chia dòng trên đầu ra của bẫy thứ cấp có thể được bố trí ở đầu vào hoặc đầu ra của đường truyền. Tỷ lệ chia dòng phụ thuộc vào ứng dụng. CHÚ THÍCH Tỷ lệ chia dòng thấp phù hợp với phép đo không khí xung quanh (thường 1:1 đến 1:10) và các phép đo không khí trong nhà (thường là 1:1 đến 20:1); tỷ lệ chia dòng cao hơn dùng cho phép đo không khí tại nơi làm việc (thường từ 100:1 đến 1000:1). Sự tương ứng của thời gian lưu trên một cột đơn không được coi là bằng chứng nhận dạng. 8.3 Hiệu chuẩn Phân tích từng ống hấp phụ chuẩn (4.6 hoặc 4.8) bằng phương pháp giải hấp nhiệt và sắc ký khí. Chuẩn bị đường chuẩn bằng cách vẽ Iog10 của diện tích pic của chất phân tích đã được hiệu chỉnh theo mẫu trắng trên trục tung và theo Iog10 của khối lượng của chất phân tích, tính bằng microgam trên ống hấp phụ chuẩn tương ứng với các dung dịch trong 4.7 hoặc không khí trong 4.5. 8.4 Xác định nồng độ của mẫu Phân tích các mẫu thử và mẫu trắng theo quy định đối với các ống chuẩn hiệu chuẩn trong 8.3. Xác định diện tích pic và đọc từ đường chuẩn khối lượng của chất phân tích trong mẫu giải hấp [3] . 8.5 Xác định hiệu suất giải hấp Hiệu suất giải hấp cần được kiểm tra bằng cách so sánh đáp ứng sắc ký của ống hấp phụ chuẩn (8.3) với đáp ứng thu được bằng các lượng bơm vào của các phần dung dịch chuẩn hoặc của không khí trực tiếp vào sắc ký khí. Do đó, chuẩn bị đường chuẩn thứ hai của diện tích pic so với khối lượng chất phân tích như trong 8.3, nhưng sử dụng các dung dịch 4.7 hoặc không khí 4.6. Việc hiệu chuẩn này phải giống hoặc gần giống như trong 8.3. Hiệu suất giải hấp là đáp ứng của một ống chuẩn chia cho đáp ứng của dung dịch chuẩn tương ứng được bơm trực tiếp. Nếu hiệu suất giải hấp nhỏ hơn 95 %, thì thay đổi các thông số giải hấp tương ứng. Một số máy giải hấp nhiệt không có phương tiện bơm chất lỏng trực tiếp. Trong những trường hợp này và khi các ống đã nạp được chuẩn bị từ không khí hỗn hợp hiệu chuẩn, cần kiểm tra hiệu suất giải hấp bằng cách so sánh đường chuẩn của chất quan tâm (4.1) với n-hexan. Tỷ số độ dốc của đường chuẩn của chất quan tâm so với của n-hexan cần phải bằng với hệ số đáp ứng tương đối của hợp chất đó: Có thể tính hệ số đáp ứng của các hợp chất khác xấp xỉ từ số lượng cacbon hữu hiệu. Nếu tỷ số độ dốc của các đường chuẩn không phù hợp với hệ số đáp ứng tương đối trong khoảng 10 %, thì thay đổi các thông số giải hấp tương ứng. 8.6 Hiệu chuẩn tốc độ hấp phụ Lưu lượng hấp phụ được đưa ra trong các Bảng 1 và Bảng 2 dành cho các ống với kích thước được cho trong 5.1 không có vách ngăn trong nắp khuyếch tán (5.3). Đối với các quy định kỹ thuật khác, có thể cần thực hiện theo EN 838141 hoặc EN 13528-2 để xác định lưu lượng hấp phụ. CHÚ THÍCH Lưu lượng hấp phụ đôi khi phụ thuộc vào việc chọn chất hấp phụ (xem prEN 13528-3 [1] ). 9 Tính toán kết quả 9.1 Nồng độ khối lượng của chất phân tích Tính nồng độ khối lượng của chất phân tích trong không khí mẫu, tính bằng microgam trên mét khối, theo Công thức (1): ρ = (1) Trong đó: ρ là nồng độ khối lượng của chất phân tích trong không khí được lấy mẫu, tính bằng microgam trên mét khối; m a là khối lượng của chất phân tích có trong mẫu thực tế như được tìm thấy trong 8.4, tính bằng microgam; m b là khối lượng của chất phân tích có trong ống mẫu trắng, tính bằng microgam; q v là lưu lượng hấp phụ tán xạ, tính bằng centimet khối trên phút (Bảng 1 hoặc 8.6); t là thời gian tiếp xúc, tính bằng phút. CHÚ THÍCH 1 Nếu m a và m b được biểu thị bằng miligam, thì nồng độ khối lượng kết quả ρ sẽ là miligam trên mét khối. CHÚ THÍCH 2 Nếu muốn biểu thị nồng độ khối lượng đến các điều kiện quy định, ví dụ: 25 °C và 101 kPa, khi đó: (2) Trong đó: ρ c là nồng độ khối lượng của chất phân tích trong không khí được lấy mẫu, đưa về các điều kiện quy định, tính bằng microgam trên mét khối; p là áp suất thực tế của không khí được lấy mẫu, tính bằng kilopascal; T là nhiệt độ thực tế của không khí được lấy mẫu, tính bằng độ Celsius. 9.2 Nồng độ thể tích của chất phân tích Cách khác, tính hàm lượng (nồng độ thể tích) của chất phân tích trong không khí, tính bằng microlit trên mét khối, theo Công thức sau: φ = (3) Trong đó: φ là nồng độ thể tích của chất phân tích trong không khí, tính bằng microlit trên mét khối; q v' là lưu lượng hấp phụ tán xạ tính bằng ng ·( µl/l) -1 ·min -1 (Bảng 1 hoặc 8.5) 2) ; t là thời gian tiếp xúc, tính bằng phút. CHÚ THÍCH Nếu m a và m b được tính theo miligam, thì kết quả phần thể tích φ sẽ là ml/m 3 . 9.3 Lưu lượng hấp phụ Lưu lượng hấp phụ tính bằng cm 3 /min và ng (µl/l) -1 .min -1 được tính theo Công thức (4): (4) Trong đó: M là khối lượng mol của chất phân tích quan tâm, tính bằng gam trên mol; 24,0 là thể tích mol tại 20 °C và 101 kPa. 10 Các chất cản trở Các thành phần hữu cơ có cùng thời gian lưu hoặc gần thời gian lưu của chất phân tích được quan tâm trong quá trình phân tích sắc ký khí sẽ gây nhiễu. Các chất gây nhiễu có thể được giảm thiểu bằng cách chọn các cột và các điều kiện sắc ký khí thích hợp và bằng cách ổn định cả ống hấp phụ và hệ thống phân tích trước khi sử dụng. Tiêu chuẩn này thích hợp để sử dụng trong môi trường có độ ẩm tương đối (RH) lên đến 95 % đối với tất cả các chất hấp phụ nước nước như polyme xốp và Carbopack/Carbotrap. Khi chất hấp phụ mạnh, ít kỵ nước hơn, như than tinh khiết hoặc rây phân tử carbon được sử dụng trong môi trường có độ ẩm cao hơn 65 %, cần cẩn thận để tránh nước gây nhiễu quá trình phân tích. CHÚ THÍCH Các quy trình loại bỏ hoặc giảm bớt nước thích hợp bao gồm tách mẫu, 'thổi khô' độ ẩm từ bẫy làm giàu thứ cấp sử dụng nắp ống khuyếch tán (5.3) với màng silicon và giảm thời gian lấy mẫu. Ống hấp phụ ban đầu cho thấy mức mẫu trắng tốt có thể làm tăng sự hình thành các pic giả sau này. Ozon [6] và nitơ oxit khi có mặt trong nước có thể làm hỏng Tenax TA. Benzaldehyt và axetophenon là những sản phẩm có thể được tạo ra từ những phản ứng này. Do ozon và oxit nitơ có thể phản ứng với các thành phần đo được, nên phải xem xét điều này bằng cách chọn khối lượng lấy mẫu nhỏ nhất có thể nếu các loại khí kiểu này được dự đoán với lượng lớn hơn trong không khí lấy mẫu. Nếu Tenax TA không cho thấy có độ ổn định cần thiết vì có mặt các khí mạnh (ăn mòn), thì có thể dùng Carbopack làm chất hấp phụ [8], [9], [10] . Đối với các ứng dụng môi trường (Bảng 2), thì quy trình đã được thử nghiệm chủ yếu cho các hợp chất bền. Sự hình thành pic giả hoặc phân hủy các VOC thu được có thể xảy ra, đặc biệt trong thời tiết rất ấm và ở nồng độ ozon cao [4] . Trong trường hợp đó, người sử dụng được cảnh báo để thực hiện lấy mẫu bằng quy trình thay thế không bị ảnh hưởng, ví dụ: ống hấp phụ được bơm với bẫy sơ bộ chất oxy hóa, cho thấy phù hợp. 11 Đặc tính tính năng Các ví dụ về các đặc tính tính năng, bao gồm độ không đảm bảo đo tổng thể, độ chụm, bảo quản và mức mẫu trắng thu được khi kiểm tra quy trình quy định trong tiêu chuẩn này được đưa ra trong Phụ lục D và các Bảng 3 đến 8. 12 Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải có ít nhất các thông tin sau: a) Nhận biết đầy đủ về mẫu thử; b) Viện dẫn tiêu chuẩn này và tiêu chuẩn bổ sung bất kỳ; c) Vị trí lấy mẫu, thời gian lấy mẫu; d) Áp suất và nhiệt độ không khí nếu được yêu cầu trong Điều 9; e) Kết quả thử nghiệm; f) Mọi tình huống bất thường ghi nhận được trong quá trình xác định; g) Mọi thao tác không bao gồm trong tiêu chuẩn này hoặc được coi là tùy chọn. 13 Kiểm soát chất lượng Cần áp dụng một mức độ kiểm soát chất lượng thích hợp (Tài liệu tham khảo [18] hoặc tương đương). Ống mẫu trắng hiện trường có thể chấp nhận được nếu các pic giả sắc ký không được lớn hơn 10 % diện tích điển hình của các chất phân tích quan tâm. Lưu lượng hấp phụ nêu trong Bảng 1 và 2 được dự kiến không đổi trong suốt thời gian của các mẫu ống. Tuy nhiên, các ống có thể bị mất các chất nhồi do rung quá mức hoặc chất hấp phụ có thể bị hư hỏng. Vì vậy, ống cần được kiểm tra bằng mắt thường xuyên và nhồi lại với chất hấp phụ mới sau khoảng 100 lần sử dụng hoặc 2 năm, tùy theo điều kiện nào đến trước. Bảng 1 - Lưu lượng hấp phụ khuếch tán trên các ống hấp phụ (không có màng) như quy định trong 5.1 - Áp dụng cho không khí nơi làm việc Hợp chất Chất hấp phụ Mức a Lưu lượng hấp phụ b cm 3 /min ng(µ/l) -1 min -1 Hydrocacbon 1,3-Butadien Rây phân tử 13X A 0,59 1,30 n-Pentan Chromosorb 106 A 0,50 1,46 Carbopack B c B 0,60 1,77 n-Hexan Chromosorb 106 A 0,50 1,77 Benzen Tenax TA d A 0,41 1,3 Porapak Q A 0,42 1,37 Tenax GR B 0,57 1,81 Chromosorb 106 a B 0,54 1,72 n-Heptan Chromosorb 106 A 0,48 1,95 TenaxTA e A 0,43 1,77 Carbotrap B B 0,47 1,94 Toluen Tenax TA e B 0,44 1,67 Tenax GR B 0,56 2,12 Chromosorb 106 B 0,52 1,94 Carbopack B B 0,55 2,06 n-Octan Chromosorb 106 A 0,46 2,13 Tenax TA e A 0,43 2,00 Xylen TenaxTA e B 0,42 1,82 Chromosorb 106 B 0,48 2,10 Tenax GR B 0,57 2,48 Etylbenzen Tenax TA e B 0,46 2,0 Tenax GR B 0,56 2,43 Chromosorb 106 B 0,44 1,9 Porapak Q D 0,55 2,38 Styren Tenax TA e A 0,47 2,0 Chromosorb 106 B 0,51 2,15 n-Nonan Chromosorb 106 A 0,46 2,40 Tenax TA e A 0,40 2,12 Isopropylbenzen Chromosorb 106 C 0,46 2,26 TenaxTA e C 0,46 2,26 Porapak Q D 0,51 2,5 Trimetylbenzen Chromosorb 106 C 0,48 2,37 TenaxTA e C 0,48 2,37 n-Decan Tenax TA A 0,40 2,3 Hydrocacbon đã halogen hóa Metyl clorua Spherocarb B 0,63 1,3 Vinyl clorua Spherocarb B 0,78 2,0 1,1-Dicloroeten Spherocarb B 0,63 2,5 Triclorotrifluoroetan Chromosorb 102 B 0,46 3,5 Clorotrifluorometan Chromosorb 102 B 0,42 1,8 Diclorometan Chromosorb 106 B 0,43 1,56 Chromosorb 102 B 0,45 1,56 1,2-Dicloroetan Chromosorb 102 B 0,47 1,9 Halotan Tenax TA B 0,32 2,59 Chromosorb 102 B 0,45 3,6 Enfluran Tenax TA B 0,33 2,29 Isofluran Tenax TA B 0,32 2,20 Bromoetan Chromosorb 106 E 0,55 2,45 Triclorometan(cloroform) Tenax GR B 0,45 2,18 Chromosorb 102 B 0,48 2,35 Tetraclorometan (cacbon tetraclorua) Tenax GR B 0,59 3,72 Chromosorb 102 B 0,48 2,87 Tricloroetan Chromosorb 106 B 0,47 2,66 Chromosorb 102 B 0,43 2,3 1,1,1-Tricloroetan Chromosorb 106 B 0,42 2,3 Chromosorb 102 B 0,42 2,3 Tenax GR B 0,54 2,92 Tetracloroetan Chromosorb 106 B 0,46 3,1 Tenax TA B 0,41 2,8 Chromosorb 102 B 0,38 2,6 Epiclorohydrin Chromosorb 106 E 0,65 2,45 Perfluorodimetylxyclobutan d Carbotrap B 0,25 Perfluorometylxyclopentan d Carbotrap B 0,25 Perfluorometylxyclohexan d Carbotrap B 0,25 Este và glycol ete Etyl axetat Chromosorb 106 e B 0,49 2,00 TenaxTA B 0,40 1,60 n-Butylaxetat Tenax TA B 0,61 2,26 Metyl metacrylat Porapak Q B 0,49 2,0 Butyl acrylat Tenax TA B 0,51 2,6 2-Metoxyetanol Porapak Q A 0,48 1,5 Chromosorb 106 B 0,51 2,1 2-Etoxyetanol Tenax A 0,44 1,8 2-Metoxyetyl axetat Porapak Q A 0,58 2,8 2-Etoxyetyl axetat Chromosorb 106 B 0,39 2,3 Tenax TA B 0,36 2,10 2-Butoxyetanol Chromosorb 106 B 0,35 2,1 Tenax TA B 0,31 1,9 2-Metoxypropanol Chromosorb 106 e B 0,45 1,85 Tenax TA B 0,37 1,52 2-Butoxyetyl axetat Tenax A 0,38 2,8 Aldehyt và keton Metyl isobutyl keton (2-methyl-4- pentanon) TenaxTA B 0,42 1,71 Chromosorb 106 e B 0,49 2,01 Xyclohexanon Tenax TA D 0,57 2,3 Furfural Tenax TA A 0,63 2,5 Alcol Propan-2-ol (isopropanol) Spherocarb C 0,81 2,0 Chất khác Acrylonitril Porapak N A 0,62 1,35 Axetonitril Porapak N A 0,60 1,0 (2 h) Porapak N A 0,48 0,8 (8 h) Propionitril Porapak N A 0,53 1,4 (2 h) Porapak N A 0,49 1,3 (8 h) Cacbon disulfua Spherocarb A 0,83 2,6 Nitơ oxit Molecular Sieve 5A B 0,70 1,25 Etylen oxit Spherocarb B 0,88 1,6 1,4-Dioxan Spherocarb C 0,84 3,0 a Mức A = tương đương với mức 1A của EN 838 [4] Mức B = tương đương từng phần với EN 482 Mức C = tính được: mức lý tưởng Mức D = tính được từ thể tích động Mức E = tính được từ hấp phụ đẳng nhiệt b Trừ khi có quy định khác, các giá trị đối với thời gian tiếp xúc 4 h đến 8 h với không khí nơi làm việc. c Ví dụ về loại chất hấp phụ không được khuyến khích dùng vì tốc độ hấp phụ dao động. d Sử dụng tấm nickel thay vì tấm bằng thép không gỉ. e Loại chất hấp phụ được ưu tiên. Bảng 2 - Lưu lượng hấp phụ khuếch tán trên ống hấp phụ (không có màng) như được quy định ở 5.1 - Các ứng dụng cho không khí xung quanh và không khí trong nhà Thành phần Chất hấp phụ Thời gian tiếp xúc Lưu lượng hấp phụ (độ lệch chuẩn) cm 3 /min Lưu lượng hấp phụ (độ lệch chuẩn) ng(µl) -1 min -1 Số ước lượng độc lập Ghi chú Tài liệu tham khảo Benzen Tenax TA 1 tuần 0,46 1,45 1 So sánh phòng thử nghiệm 19 Benzen Tenax TA 2 tuần 0,32 (0,01) 1,03 (0,04) 2 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 19, 20 Benzen Tenax TA 4 tuần 0,22 (0,03) 0,70 (0,09) 3 So sánh 2 phòng/1 hiện trường 19,20,21 Benzen Carbgraph TD-1 hoặc Carbopack B 1 tuần 0,67 (0,06) 2,14 (0,21) 2 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 11,22 Benzen Carograph TD-1 hoặc arbopack B 2 tuần 0,63 (0,07) 2,02 (0,?2) 4 So sánh 1 phòng/3 hiện trường 11,20,22 Benzen Carbgraph TD-1 hoặc Crbopack B 4 tuần 0,58 (0,05) 1,85 (0,15) 4 So sánh 1 phòng/3 hiện trường 11,20,22 Benzen Chromosorb 106 1 tuần 0,48 (0,03) 1,52 (0,08) 2 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 11,22 Benzen Chromosorb 106 2 tuần 0,47 (0,06) 1,47 (0,22) 5 So sánh 1 phòng/4 hiện trường 11, 20, 22, 23, 24 Benzen Chromosorb 106 4 tuần 0,40 (0,08) 1,28 (0,25) 4 So sánh 1 phòng/3 hiện trường 11, 20, 22, 24 Benzen Ambersorb XAD-4 1 tuần 0,38 1,21 1 So sánh 1 phòng 26 Toluen TenaxTA 2 tuần 0,32 1,22 1 So sánh 1 hiện trường 20 Tolen Tenax TA 4 tuần 0,27 (0,07) 1,03 (0,26) 2 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 20, 21 Toluen Carbograph TD-1 hoặc Carbopack B 1 tuần 0,57 (0, 15) 2,16 (0,58) 2 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 11, 22 Toluen Carbograph TD-1 hoặc Carbopack 8 2 tuần 0,56 (0,06) 2,13 (0,24) 4 So sánh 1 phòng/3 hiện trường 11, 20, 22 Toluen Carbograph TD-1 hoặc Carbopack 8 4 tuần 0,55 (0,07) 2,07 (0,26) 4 So sánh 1 phòng/3 hiện trường 20, 11, 22 Toluen Chromosorb 106 1 tuần 0,54 (0,15) 2,05 (0,57) 2 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 11, 22 Toluen Chromosorb 106 2 tuần 0,51 (0,05) 1,91 (0,18) 5 So sánh 1 phòng/4 hiện trường 20, 11, 23, 22, 24 Toluen Chromosorb 106 4 tuần 0,48 (0,06) 1,82 (0,24) 4 So sánh 1 phòng/3 hiện trường 20, 11, 22, 24 Toluen Ambersorb XAD-4 1 tuần 0,43 1,62 1 So sánh 1 phòng 26 Xylen Tenax TA 2 tuần 0,34 1,49 2 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 19, 20 Xylen Tenax TA 4 tuần 0,33 (0,15) 1,46 (0,67) 3 So sánh 2 phòng/1 hiện trường 19, 20, 21 Xylen Carbograph TD-1 hoặc Carbopack B 1 tuần 0,54 (0,06) 2,37 (0,29) 2 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 11, 22 Xylen Carbograph TD-1 hoặc Carbopack B 2 tuần 0,47 (0,04) 2,07 (0,21) 4 So sánh 1 phòng/3 hiện trường 20, 11, 22 Xylen Carbograph TD-1 hoặc Carbopack B 4 tuần 0,44 (0,07) 1,94 (0,29) 4 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 20, 11, 22 Xylen Chromosorb 106 1 tuần 0,55 (0,07) 2,42 (0,30) 2 So sánh 1 phòng/1 hiện trường 11, 22 Xylen Chromosorb 106 2 tuần 0,47 (0,07) 2,09 (0,29) 5 So sánh 1 phòng/4 hiện trường 20, 11, 22, 23, 24 Xylen Chromosorb 106 4 tuần 0,43 (0,08) 1,91 (0,35) 4 So sánh 1 phòng/3 hiện trường 20, 11, 22, 24 Etylbenzen Chromosorb 106 2 tuần 0,53 (0,02) 2,31 (0,07) 2 So sánh 2 hiện trường 23, 24 Etylbenzen Chromosorb 106 4 tuần 0,52 2,24 1 So sánh 1 hiện trường 24 Etylbenzen Carbopack B 2 tuần 0,50 2,19 1 So sánh 1 hiện trường 26 Etylbenzen Carbopack B 4 tuần 0,52 2,30 1 So sánh 1 hiện trường 26 Trimetylbenzen TenaxTA 4 tuần 0,54 2,67 1 So sánh 1 phòng 21 Trimetylbenzen Carbopack B 2 tuần 0,44 2,20 1 So sánh 1 hiện trường 26 Trimetylbenzen Carbopack B 4 tuần 0,47 2,30 1 So sánh 1 hiện trường 26 Decan TenaxTA 4 tuần 0,51 2,93 1 So sánh 1 phòng 21 Undecan TenaxTA 4 tuần 0,53 3,34 1 So sánh 1 phòng 21 Trong phần lớn các trường hợp, lưu lượng hấp phụ không khí xung quanh đã được xác định tại nồng độ khối lượng ở mức nền điển hình của đô thị, nghĩa là vài microgam benzen, toluen hoặc xylen trên mét khối. Lưu lượng này đã được xác định trong phòng thử nghiệm, với không khí thử được kiểm tra bằng một phương pháp độc lập (thường sử dụng ống hấp phụ bằng bơm), hoặc so sánh trực tiếp với một hoặc nhiều ống mẫu của một phương pháp độc lập trong các điều kiện hiện trường. Tài liệu tham khảo [19] đưa ra lưu lượng hấp phụ đối với không khí trong nhà, có mức nồng độ điển hình của không khí thử trong nhà, nghĩa là xấp xỉ 1 mg/m 3 benzen và xấp xỉ 2 mg/m 3 tổng VOC. Như được giải thích ở Phụ lục A, lưu lượng khuếch tán đối với không khí nơi làm việc, không khí trong nhà và xung quanh có thể không giống nhau, bởi vì lưu lượng này phụ thuộc theo thời gian và nồng độ. Những hiệu ứng này được ghi nhận nhiều ở chấp hấp phụ không lý tưởng, ví dụ Tenax TA. Bảng 3 - Độ thu hồi (%) của benzen, toluen và xylen từ các ống thêm chuẩn Số nghiên cứu Kết quả độ thu hồi Chromosorb 106 Carbograph TD-1 Benzen Toluen Xylen Benzen Toluen Xylen 1. Điều tra của Anh Độ thu hồi trung bình(%) 82,7 87,5 95,9 95,1 100,1 100,6 Độ lệch chuẩn (±) 8,3 6,7 10,4 12,1 4,4 10,0 n 20 19 19 19 20 20 2. So sánh VOC không khí Độ thu hồi trung bình(%) 93,1 99,1 100,5 98,7 100,3 98,5 Độ lệch chuẩn (±) 11,9 7,9 5,0 3,0 2,7 2,0 n 13 13 13 13 13 13 3. Điều tra của thế giới Độ thu hồi trung bình(%) 104,8 105,9 98,7 103,7 100,7 100,1 Độ lệch chuẩn (±) 11,3 10,1 7,8 4,6 3,2 2,3 n 16 16 16 16 16 16 Kết hợp 1) với 3) Giá trị trung bình(%) 93,5 97,5 98,3 99,2 100,4 99,7 Độ lệch chuẩn (±) 11,1 9,3 2,3 4,3 0,3 1,1 n 3 3 3 3 3 3 Trong nghiên cứu 1) các lượng được thêm của từng hdrocacbon là khoảng 80 ng; trong nghiên cứu 2 và 3 lượng này là khoảng 200 ng. Mẫu trắng hiện trường (ống) được vận chuyển đến hiện trường được tiếp xúc (được đóng kín cùng với các ống mẫu cho 1 tháng, sau đó được đưa về phòng thử nghiệm để phân tích. Bảng 4 - So sánh với mạng lưới VOC không khí của UK Địa điểm So sánh kết quả VOC µg/m 3 Benzen Toluen Xylen Khuếch tán Khí VOC Khuếch tán Khí VOC Khuếch tán Khí VOC Leeds 2,27 ±0,07 3,33 5,30 ±0,01 6,75 3,44 ±0,07 3,99 Belfast 2,10 ±0,36 2,94 4,44 ±0,15 6,82 3,34 ±0,14 3,55 Bristol 2,90 ±0,33 6,11° 6,45 ±0,86 2,25° 4,70 ±0,26 2,70 Cardiff 3,70 ±0,46 9,5 7,90 ±0,12 8,38 5,67 ±0,10 5,15 Eltham 2,55 ±0,35 4,65 5,92 ±0,69 10,36 3,55 ±0,30 3,10 Liverpool 2,12 ±0,16 1,23 4,55 ±0,19 0,93 3,86 ±0,19 0,84 Middlesbomug 2,35 ±0,27 2,93 4,23 ±0,22 4,59 2,66 ±0,14 không có số liệu Southampton 3,87 ±0,73 1,90 8,12 ±0,68 11,14 5,50 ±0,20 5,49 UCL (London) 4,06 ±0,14 6,05 9,67 ±0,16 10,87 6,79 ±0,27 7,79 Edinburgh 1,29 ±0,20 1,81 3,29 ±0,42 3,78 2,00 ±0,27 1,89 Harwell 0,66 ±0,03 0,90 1,46 ±0,31 0,98 0,60 ±0,04 không có số liệu Birmingham 1,87 ±0,27 2,54 4,76 ±0,31 6,75 4,46 ±0,27 5,59 Dữ liệu VOC không khí cần được lấy làm chỉ thị, vì dữ liệu giá trị thấp bao phủ trong khoảng lấy mẫu khuếch tán tương ứng. a vận chuyển có thể của giá trị bezen/toluen trong thiết kế internet Bảng 5 - Khảo sát mẫu của thế giới - Nồng độ trung bình của không khí xung quanh bằng lấy mẫu khuếch tán cho cả hai chất hấp phụ kết hợp Địa điểm Nồng độ khối lượng µg/m 3 ± độ lệch chuẩn n Benzen Toluen Xylen Thụy Điển 1,95 ±0,08 5,63 ±0,77 3,49 ±0,29 4 Đan Mạch 0,99 ±0,04 1,44 ±0,03 0,80 ±0,07 4 a Mỹ 0,43 ±0,07 0,76 ±0,09 0,47 ±0,09 4 Úc 1,94 ±0,2 5,23 ±0,69 3,87 ±0,28 4 Hungary 2,65 ±0,09 4,7 ±0,19 3,27 ±0,18 4 Đức 1,75 ±0,15 5,85 ±0,56 3,74 ±0,33 4 Trung Quốc 12,3 ± 1,08 23,04 ±2,32 11,84 ±0,51 4 Phần Lan 0,84 ±0,16 2,16 ±0,6 1,58 ±0,03 4 Hà Lan 1,55 ±0,14 3,51 ±0,27 2,28 ±0,14 4 Israel 1,42 ±0,17 3,24 ±0,1 2,79 ±0,08 4 Mexico 3,05 ±0,51 23,43 ±1,28 8,79 ±0,25 4 Italy 1,59 ±0,15 5,39 ±0,11 3,36 ±0,41 4 Brazil 0,42 ±0,33 2,00 ±0,59 1,81 ±0,15 4 b Pháp 1,81 ±0,25 7,32 ±0,31 3,87 ±0,13 4 Bắc Alien 2,10 ±0,36 4,44 ±0,15 3,34 ±0,14 4 Anh 1,37 ±0,25 4,24 ±0,09 3,36 ±0,11 4 a n = 3 đối với toluen và xylen b n = 3 đối với toluen Bảng 6 - Độ chụm phân tích và bảo quản (ống đậy kín được bảo quản ở 2,5 °C trong 2 tuần) của các hợp chất thử trên Chromosorb 106 và Carboxen 569 [15] , (mức nạp 1 µg) Hợp chất hữu cơ Độ chụm phân tích CV % Độ thu hồi bảo quản % Chromosorb Carboxen Chromosorb Carboxen Propan 1,8 115 Pentan 1,7 112 Hexan 2,1; 3,6 104 Benzen 2,9 100 Diclorometan 1,9 114 1,1,1-Tricloroetan 2,4 101 Metanol 1,7 64 Etanol 5,9 96 Butanol 1,3 101 Metyl axetat 1,8 113 Metoxyetanol 5,7 121 Metyl etyl keton 2,2 103 Axetonitril 4,1 112 Butyl axetat 3,4 104 α-Pinen 4,2; 2,5 104 Decan 4,2 104 Etylen oxit Propylen oxit 3,6 103 Hexanal 3,5 98 Bảng 7 - Độ chụm và độ thu hồi bảo quản của dung môi trên ống hấp phụ Tenax Hợp chất hữu cơ Nạp mg t =O %CV t = 5 tháng t=11 tháng Độ thu hồi trung bình b %CV c Độ thu hồi trung bình b %CV c Hydrocacbon Hexan 7,8 10,7 93,6 17,9 100,8 26,1 Heptan 8,4 2,4 99,5 2,1 100,0 1,3 Octan 8,6 2,4 100,1 1,8 100,0 0,5 Nonan 12,0 0,8 nd nd 101,0 0,4 Decan 9,2 2,2 100,4 1,5 100,2 0,5 Undecan 9,1 2,3 100,7 1,5 100,2 0,2 Dodecan 9,9 2,8 101,8 1,5 101,5 0,4 Benzen 11,0 2,5 98,7 2,0 98,6 0,8 Toluen 10,9 2,6 (100,0) 1,8 (100,0) 0,6 p-Xylen 5,3 2,5 99,9 1,7 99,8 0,7 a-Xylen 11,0 2,4 100,0 1,7 98,8 0,7 Etylbenzen 10,0 0,5 99,6 0,4 97,9 1,3 Propylbenzen 10,5 2,3 99,7 1,5 98,5 0,7 Isopropylbenzen 10,9 2,3 98,9 1,8 97,2 1,3 m- + p-Etyltoluen 10,5 2,3 98,8 1,7 96,9 1,2 o-Etyltoluen 5,4 2,2 100,1 1,6 98,9 0,7 1,2,4-Trimetylbenzen 10,8 2,2 100,1 1,3 99,1 0,5 1,3,5-Trimetylbenzen 10,7 2,2 100,0 1,5 99,1 0,5 Trimetylbenzen 10,2 1,7 101,6 0,5 101,3 0,8 Este và glycol ete Etyl axetat 10,3 0,6 97,6 1,0 100,0 2,5 Propyl axetat 10,9 2,4 100,5 1,7 99,1 0,8 Isopropyl axetat 9,4 1,0 97,0 0,4 100,0 1,4 Butyl axetat 10,8 2,4 100,3 1,6 99,9 0,6 Isobutyl axetat 10,7 2,3 100,2 1,4 99,8 0,7 Metoxyetanol 8,9 5,4 87,3 5,7 93,1 1,6 Etoxyetanol 10,4 4,2 97,6 2,5 97,2 3,3 Butoxyetanol 10,0 2,6 100,6 4,1 100,1 3,0 Metoxypropanol 10,4 2,4 95,3 3,6 99,0 1,2 Metoxyetyl axetat 12,5 2,1 100,6 1,4 98,9 1,4 Etoxyetyl axetat 11,4 0,9 99,8 2,2 98,7 2,6 Butoxyetyl axetat 11,5 2,3 101,3 1,3 99,9 1,1 Xeton Metyl etyl keton 9,2 0,9 97,4 0,8 99,1 0,6 Metyl isobutyl keton 9,3 0,6 100,7 0,6 100,7 0,5 Xyclohexanon 10,9 0,8 102,4 1,2 100,7 0,6 2-Metylxyclohexanon 10,7 0,7 101,1 0,5 101'1 1,3 3-Metylxyclohexanon 10,5 0,8 103,6 1,0 103,0 0,7 4-Metylxyclohexanon 10,6 0,9 103,6 1,4 102,7 0,6 3,5,5-Trimetylxyclohex-2-enon 10,6 2,3 101,4 0,9 97,7 1,2 Alcol Butanol 9,0 1'1 94,8 3,0 96,9 1,2 Isobutanol 8,9 1,0 93,6 3,5 96,4 1,0 a 6 lần lặp b Chuẩn hóa theo toluen = 100. Độ bền của toluen đã được thiết lập ở so sánh liên phòng BCR (Brueau Communautaire de Reference) [17]. c CV = hệ số độ lệch Bảng 8 - Mức trắng của benzen và xylen đối với Chromosorb 106 và Carbograph TC-1 Số nghiên cứu Chromosorb 106 Carbograph TD-1 Benzen ng Toluen ng Xylen ng Benzen ng Toluen ng Xylen ng 1) Khảo sát của Anh Trung bình 7,69 1,39 3,23 7,22 2,04 5,59 ± Độ lệch chuẩn 1,96 0,55 1,64 2,75 0,78 2,28 n 20 20 20 18 19 19 2) So sánh VOC không khí Trung bình 10,38 3,26 1,46 6,88 3,34 2,35 ± Độ lệch chuẩn 2,28 2,55 1,44 2,70 1,3 1,39 n 14 14 14 14 14 14 3) Khảo sát của thế giới Trung bình 5,63 2,09 0,96 2,61 4,39 1,63 ± Độ lệch chuẩn 3,04 2,36 0,51 1,13 6,19 1'17 n 16 16 16 16 16 16 Phụ lục A (Tham khảo) Nguyên lý hoạt động của lấy mẫu khuếch tán A.1 Các nguyên tắc Tổng quan được đưa ra trong Tài liệu tham khảo [27]. Khối lượng của chất phân tích có thể khuếch tán đến chất hấp phụ phù hợp trong một khoảng thời gian nhất định được xác định bằng Công thức (A.1), thu được từ Định Luật Thứ nhất của Fick: (A.1) Trong đó: A là diện tích mặt cắt ngang; D là hệ số khuếch tán; ρ 1 là nồng độ của chất phân tích ở nắp khuyếch tán; ρ 2 là nồng độ của chất phân tích tại chất hấp phụ; m s là khối lượng của chất phân tích; l là chiều dài bề mặt của chất hấp phụ đến nắp khuyếch tán; t là thời gian. Công thức (A.1) đề cập đến tình huống mà ρ 2 có thể khác 0. Lý tưởng là ρ 1 bằng nồng độ của chất phân tích đã cho trong không khí bên ngoài bộ lấy mẫu khuếch tán và ρ 2 bằng không. Trường hợp cường độ của lưu lượng hấp phụ khuếch tán. A x D/l [xem thêm Công thức (A.2)], chỉ phụ thuộc vào hệ số khuếch tán của chất phân tích đã cho và trên hình học của bộ lấy mẫu khuếch tán được sử dụng (xem Hình A.1). Đầu vào của bộ lấy mẫu có mặt cắt ngang A tại vị trí 1 xác định sự bắt đầu của đường khuếch tán của chất phân tích có nồng độ ρ 1 . Chất hấp phụ (S) ở vị trí 2, làm giảm nồng độ của chất phân tích, ρ 2 , đến 0 (lý tưởng) do sự hấp phụ hoặc phản ứng hóa học, đóng vai trò như là lực đẩy cho quá trình khuếch tán l Hình A.1 - Nguyên tắc của lấy mẫu khuếch tán A.2 Thứ nguyên của tốc độ hấp phụ khuếch tán Đối với nồng độ khối lượng nhất định p, tính bằng microgram trên mét khối khí hoặc hơi, thì lưu lượng hấp phụ khuếch tán q v , được tính như sau: (A.2) Trong đó: m s là khối lượng của chất phân tích cần tìm, tính bằng picogam; t là thời gian tiếp xúc, tính bằng phút. CHÚ THÍCH 1: Mặc dù lưu lượng hấp phụ, q v có thứ nguyên tính bằng cm 3 /min, điều này thực sự là giảm picogram cho mỗi microgram trên mét khối/phút, pg(µg/m 3 ) -1 .min -1 và không cho thấy lưu lượng dòng thực của (chất phân tích) trong không khí. CHÚ THÍCH 2: Lưu lượng hấp phụ khuếch tán thường được tính bằng đơn vị pg.ppb -1 .min -1 . Đây là các đơn vị thực tế, vì hầu hết các nhà phân tích môi trường sử dụng phần tỷ (ppb) đối với nồng độ khí và hơi. Sự phụ thuộc lưu lượng hấp phụ vào nhiệt độ và áp suất được giải thích sau này (A.4.1). Như vậy đối với một nồng độ nhất định (của khí hoặc hơi), lưu lượng hấp phụ tính bằng ppb như sau: (A.3) Trong đó φ 1 là phần thể tích x 10 -9 CHÚ THÍCH 3: Lưu lượng hấp phụ khuếch tán lý tưởng và thực tế liên quan đến Công thức (A.4) [xem thêm Công thức (4)]: (A.4) A.3 Sai lệch do việc chọn chất hấp phụ không lý tưởng Hiệu suất của bộ lấy mẫu khuếch tán phụ thuộc rất nhiều vào việc chọn và sử dụng chất hấp phụ hoặc chất thu được có hiệu suất hấp phụ cao. Áp suất hơi dư của hợp chất mẫu tại bề mặt của chất hấp phụ ( ρ 2 ) sẽ rất nhỏ so với nồng độ môi trường xung quanh và lưu lượng hấp phụ quan sát được sẽ gần với giá trị trạng thái ổn định lý tưởng của nó, thường được tính từ hình học của bộ lấy mẫu và hệ số khuếch tán chất phân tích trong không khí. Trong trường hợp sử dụng chất hấp phụ yếu thì ρ 2 trong Công thức (A.1) sẽ không bằng 0 và m s sẽ giảm theo thời gian lấy mẫu. Do đó, q v trong Công thức (A.2) cũng sẽ giảm theo thời gian lấy mẫu. Mức độ ảnh hưởng này phụ thuộc vào hấp phụ nhiệt của chất phân tích và chất hấp phụ liên quan, và có thể được tính bằng các mô hình máy tính. Một biểu hiện của ảnh hưởng tương tự là khuếch tán trở lại, đôi khi được gọi là khuếch tán ngược. Điều này có thể xảy ra nếu một thời gian sau khi lấy mẫu đã bắt đầu, áp suất hơi của chất phân tích ở bề mặt chất hấp phụ ρ 2 lớn hơn nồng độ bên ngoài, ρ 1 , ví dụ: nếu bộ lấy mẫu đầu tiên tiếp xúc với nồng độ cao và sau đó nồng độ thấp hơn nhiều hoặc thậm chí bằng 0. Kiểu tiếp xúc này có thể xảy ra trong một số ứng dụng nhất định và mức độ sai lỗi nào xảy ra phụ thuộc vào giai đoạn nồng độ cao tại khi bắt đầu, giai đoạn giữa và giai đoạn cuối lấy mẫu. Hiện tượng này đã được thảo luận trong Tài liệu tham khảo [30], [31] và [32] và một phép thử được đề xuất [33] để ước tính sai lệch cực đại dự kiến giữa tiếp xúc bị xung và tiếp xúc với nồng độ không đổi, thường cung cấp cơ sở cho việc hiệu chuẩn mẫu. Phép thử này là 30 min tiếp xúc với nồng độ cao, tiếp theo là 7,5 h không khí sạch và đã được chấp nhận trong EN 838. Tuy nhiên, đối với việc áp dụng cho không khí xung quanh, giả định là sơ đồ tiếp xúc của các giai đoạn thay thế của việc tiếp xúc cao và thấp [ví dụ 12 h ở 2 LV (giá trị giới hạn) tiếp theo là 12 h ở nồng độ zero xen kẽ nhau trong 7 ngày] là điển hình hơn đối với ứng dụng dự định, trong đó sự khác biệt về nồng độ trong ngày là phổ biến. Mức độ khuếch tán ngược cũng có thể được mô phỏng bằng lý thuyết. A.4 Các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ lấy mẫu A.4.1 Nhiệt độ và áp suất Từ phương trình Maxwell, hệ số khuếch tán, D, là một hàm của nhiệt độ và áp suất tuyệt đối: D = f(T 3/2 , p -1 ) (A.5) Nhưng theo định luật khí chung pV = nRT (A.6) c = n / V = p / RT (A.7) Trong đó n là số mol; R là hằng số khí. Thay Công thức (A.5) và (A.6) trong Công thức (A.1), có được: m s = f(p/T,T 3/2 /p) = f(T 1/2 ) (A.8) Do đó, m s không phụ thuộc vào áp suất, nhưng phụ thuộc vào căn bậc hai của nhiệt độ tuyệt đối, nghĩa là tăng khoảng 0,2% cho mỗi độ C. Nếu sử dụng chất hấp phụ yếu, thì nhiệt độ cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ, làm giảm nhẹ khối lượng thu được. Ví dụ, tốc độ hấp phụ benzen thu được trên Tenax giảm nhẹ ở khoảng 20 °C đến 60 °C từ 1,33 ng.ppm -1 .min -1 đến 1,23 ng.ppm -1 .min -1 phần thể tích. A.4.2 Độ ẩm Độ ẩm cao có thể ảnh hưởng đến khả năng hấp phụ của chất hấp phụ ưa nước, ví dụ than và rây phân tử. Điều này thường làm giảm thời gian lấy mẫu (ở nồng độ nhất định) trước khi bão hòa chất hấp phụ xuất hiện, khi lấy mẫu trở nên không tuyến tính vì ρ 2 trong Công thức (A.1) cao. Độ ẩm cao cũng có thể làm thay đổi khả năng hấp phụ của thành phía trong của bộ lấy mẫu dạng ống, đặc biệt nếu ngưng tụ xảy ra. A.4.3 Thời gian thoáng qua Luật Fick giả định các điều kiện trạng thái ổn định, nhưng trong sử dụng thực tế các bộ lấy mẫu khuếch tán, thì mức ô nhiễm môi trường xung quanh có thể khác nhau rất nhiều. Câu hỏi đặt ra là liệu bộ lấy mẫu sẽ cho đáp ứng tích phân đúng (bỏ qua các hiệu ứng hấp phụ, xem A.4.1) hoặc sẽ "bỏ lỡ" các giai đoạn thoáng qua trước khi chúng có cơ hội được bẫy bằng chất hấp phụ hay không. Vấn đề đã được thảo luận về mặt lý thuyết [30], [35], [36], [37] và thực tế [35], [38], [39] và cho thấy không phải là vấn đề, với điều kiện tổng thời gian lấy mẫu vượt quá (10 lần) thời gian của bộ lấy mẫu khuếch tán, tức là thời gian phân tử khuếch tán vào bộ lấy mẫu trong các điều kiện trạng thái ổn định. Hằng số thời gian, τ , đối với hầu hết các bộ lấy mẫu có bán sẵn là từ khoảng 1 s đến 10 s, τ được tính từ: τ = l R /D A.4.4 Vận tốc không khí A.4.4.1 Ảnh hưởng của tốc độ gió thấp và cao Vận tốc bề mặt của không khí xung quanh và hướng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ lấy mẫu khuếch tán vì chúng có thể ảnh hưởng đến chiều dài khuếch tán hữu hiệu. Tốc độ khối lượng khuếch tán của bộ lấy mẫu là một hàm số của chiều dài, l, và diện tích mặt cắt ngang, A, của khoảng trống khuyếch tán trong bộ lấy mẫu. Độ dài đường truyền khuyếch tán danh nghĩa được xác định bởi hình học của bộ lấy mẫu và là khoảng cách giữa bề mặt của chất hấp phụ đến bề mặt bên ngoài của bộ lấy mẫu. Diện tích mặt cắt ngang cũng được xác định bởi hình học của bộ lấy mẫu và nếu mặt cắt ngang của khoảng trống khuếch tán thay đổi dọc theo chiều dài, thì được xác định bằng phần nhỏ nhất. Chiều dài hiệu quả, l , không nhất thiết phải giống với chiều dài danh nghĩa và có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn tùy thuộc vào hoàn cảnh. Trong các điều kiện tốc độ gió bên ngoài thấp, thì chiều dài đường khuyếch tán hiệu quả có thể tăng lên. Đó là bởi vì tồn tại "lớp biên" giữa không khí trong bộ lấy mẫu và không khí hỗn loạn bên ngoài góp phần vào độ dài đường truyền khuyếch tán l . Trong thực tế, có một khu vực bên ngoài bộ lấy mẫu, nơi có sự chuyển tiếp giữa không khí tĩnh và không khí xáo trộn, nhưng điều này tương đương với độ dài bổ sung ( δ l ) của không khí tĩnh sẽ được bao gồm trong giá trị l . Giá trị của δ l phụ thuộc vào hình học của bộ lấy mẫu, tỷ lệ thuận với tỉ lệ với mặt cắt ngang của bộ lấy mẫu. Giá trị này cũng giảm khi tốc độ không khí tăng. Điều này phụ thuộc đáng kể vào giá trị chiều dài danh định của bộ lấy mẫu khuếch tán. Do đó, bộ lấy mẫu có mặt cắt ngang nhỏ và khoảng trống không khí bên trong dài sẽ không bị ảnh hưởng bởi vận tốc không khí, trong khi một bộ lấy mẫu ngắn sẽ bị ảnh hưởng đáng kể. Điều này được phát sinh trong thực tiễn, như đã được chứng minh với những bộ lấy mẫu có chiều dài khác nhau. Tốc độ hấp phụ thấp được quan sát ở vận tốc không khí thấp, nhưng tăng đến giá trị cao do hiệu ứng lớp ranh giới trở nên không đáng kể. Trong điều kiện tốc độ gió bên ngoài cao, thì độ dài đường khuyếch tán có hiệu quả có thể giảm. Điều này là do không khí hỗn loạn làm nhiễu loạn lớp không khí tĩnh trong bộ lấy mẫu, làm giảm khoảng trống không khí hiệu quả bởi hệ số δ l. Giá trị của δ l nhỏ, cho tỷ lệ chiều dài và đường kính của bộ lấy mẫu khoảng trống không khí lớn hơn 2,5 đến 3 lần, hoặc có thể tránh được hoặc giảm đáng kể bằng cách kết hợp một tấm chắn, ví dụ: tấm bằng thép không rỉ hoặc màng plastic. Do đó hiệu quả tổng thể là hình sin. A.4.4.2 Ảnh hưởng đối với các bộ lấy mẫu có hình học khác nhau Các bộ lấy mẫu kiểu ống thường không bị ảnh hưởng bởi vận tốc không khí thấp nhưng những bộ lấy mẫu này không có tấm chắn cũng có thể bị ảnh hưởng bởi vận tốc cao. A.4.5 Vận chuyển mẫu Hầu hết các bộ lấy mẫu yêu cầu vận chuyển từ các địa điểm lấy mẫu đến phòng thử nghiệm phân tích, phải được giữ nguyên và duy trì tính toàn vẹn mẫu trong quá trình này. Nên sử dụng các biện pháp phòng ngừa sau. a) Đảm bảo kín khí để tránh ô nhiễm hoặc mất mẫu trong quá trình vận chuyển: nếu thay đổi nhiệt độ lớn thì bộ phận làm kín bằng kim loại plastic có thể bị lỏng. b) Đặt bộ lấy mẫu trong các thùng chứa kín trơ để giảm thiểu sự xâm nhập của ô nhiễm bên ngoài. c) Nếu mẫu được vận chuyển bằng đường hàng không, thì đảm bảo rằng chúng không phải chịu áp suất âm, ví dụ trong hành lý giữ. d) Tránh tiếp xúc với nhiệt độ cao trong quá trình vận chuyển, ví dụ trong ngăn hành lý e) Nếu có thể, giữ các bộ lấy mẫu ở nhiệt độ thấp và xa các nguồn ô nhiễm ví dụ xăng dầu hoặc nhiên liệu hàng không, nhưng tránh ngưng tụ trên mẫu. Đảm bảo rằng các mẫu trắng đầy đủ được vận chuyển cùng với các mẫu để có thể xác định được các vấn đề có thể xảy ra. A.5 Bảo vệ khỏi các điều kiện môi trường bất lợi A.5.1 Khái quát Trong thực tế sử dụng trong môi trường xung quanh, phải quan tâm 3 vấn đề chính như sau: vận tốc không khí, bảo vệ chống mưa, tuyết và an ninh. Dữ liệu với khoảng cách gợi ý đến các tường, cửa và cửa sổ cũng như độ cao lấy mẫu tối thiểu và tối đa được quy định trong prEN 13528-3. A.5.2 Vận tốc không khí Tác động tiềm ẩn của vận tốc không khí được mô tả trong A.4.4. Vận tốc không khí thấp thường được tìm thấy trong nhà, ở những nơi không có thông gió, khoảng 10 cm/s. Vận tốc gió trung bình hàng tháng ở châu Âu chủ yếu nằm trong khoảng từ 1 m/s đến 10 m/s nhưng có thể giảm đến 0,5 m/s trong điều kiện khí tượng ổn định và/hoặc ở vùng thung lũng miền núi các khu vực. Ngoài ra, ít nhất là đối với phát thải nguồn cục bộ, thì nồng độ ô nhiễm tỷ lệ nghịch với tốc độ gió, do đó sai lỗi lấy mẫu bất kỳ ở tốc độ gió thấp sẽ được phóng to ở mức trung bình theo thời gian. Ở những vị trí trong nhà với không khí chuyển động thấp (ví dụ: 5 cm/s đến 10 cm/s), bộ lấy mẫu đã cho thấy hoạt động theo thiết kế. Ở các vị trí ngoài trời, có mưa, nhiệt mặt trời trực tiếp và vận tốc gió cao có thể ảnh hưởng đến hoạt động của bộ lấy mẫu; do đó, bộ lấy mẫu phải được che chắn. A.5.3 Bảo vệ khỏi mưa và tuyết Bảo vệ khỏi mưa và tuyết là rất quan trọng đối với tất cả các kiểu bộ lấy mẫu. Mưa hoặc tuyết tan có thể làm tắc các bề mặt lấy mẫu, đặc biệt là các bộ mẫu lấy kiểu ống hướng xuống dưới (đây là vị trí thông thường để tránh xâm nhập các hạt). Bộ che chắn đơn giản cho bộ lấy mẫu kiểu ống có thể bao gồm một phễu nhựa đảo ngược được đặt sao cho ống khớp với vòi của phễu và đầu mở của ống chỉ có thể nhìn thấy dưới đầu mở của phễu. Ví dụ này được minh họa trong hình A.2. Một khả năng khác là một "hộp" trơ, với các lỗ khoan ở phía dưới. Các ống được đặt bên trong hộp, với đầu mở của ống chỉ có thể nhìn thấy dưới chỗ hở. CHÚ DẪN 1 vòng dây (siết) 2 nắp vặn 3 lớp hấp phụ 4 ống mẫu 5 phễu 6 nắp khuếch tán có lưới ở cuối Hình A.2 - Ống lấy mẫu có tấm đậy bảo vệ thời tiết Cách thay thế cung cấp tám bảo vệ bộ lấy mẫu khuếch tán. Ví dụ, nắp khuếch tán của bộ lấy mẫu kiểu ống có thể được sửa đổi bằng cách thêm vào một miếng nhôm để ngăn nước mưa làm tắc bề mặt khuếch tán. Tuy nhiên, sự sắp xếp như vậy có thể làm thay đổi đặc tính hiệu năng của bộ lấy mẫu đối với yêu cầu vận tốc không khí tối thiểu. A.5.4 An ninh An ninh cũng là một vấn đề cần xem xét, vì các bộ lấy mẫu được tiếp xúc trong thời gian dài ở nơi công cộng hoặc bán công cộng có thể bị đánh cắp và phá hoại. Các bộ lấy mẫu phải được đặt càng xa càng tốt ngoài tầm với, và/hoặc thiết kế giống như cái gì khác, ví dụ hộp lưới. Phụ lục B (Tham khảo) Mô tả các loại chất hấp phụ Chất hấp phụ Kiểu loại Ambersorb XAD-4 Styren/divinylbenzen cooplymer Carbotrap B/C Cacbon graphit Carbopack B/C Cacbon graphit Carbosieve S-III Rây phân tử cacbon Carboxen 569 Rây phân tử cacbon Carboxen 1000 Rây phân tử cacbon Chromosorb 102 Styren/divinylbenzen Chromosorb 106 Polystyren Carbograph TD-1 Cacbon graphit Porapak N Vinylpyrrolidon Porapak Q Ethylvinylbenzen/divinylbenzen Spherocarb Rây phân tử cacbon Tenax TA Poly(2,6-diphenyl-p-phenylen oxit) Tenax GR Poly(diphenyl oxit) graphit CHÚ THÍCH Carbotrap™, Carbopack™, Carbosieve Sill™ và Carboxen™ là thương hiệu của Supelco, Inc., USA; Tenax ™ là thương hiệu của Enka Research Institute, NV, NL; Chromosorb ™ là thương hiệu của Manville Corp, Hoa Kỳ; Porapak ™ là thương hiệu của Waters Associates Inc., Hoa Kỳ; Spherocarb ™ là thương hiệu của Analabs Inc., Hoa Kỳ. AmbersorbTM là tên thương hiệu của Rohm & Haas Co., USA. Thông tin này đưa ra tạo thuận tiện cho người sử dụng tiêu chuẩn và không ấn định phải sử dụng chúng. Các sản phẩm tương đương có thể được sử dụng nếu chúng có thể cho thấy kết quả tương tự. Phụ lục C (Tham khảo) Hướng dẫn chọn chất hấp phụ Bảng C.1 Chất hấp phụ Khoảng bay hơi của chất phân tích Nhiệt độ tối đa diện tích bề mặt riêng Ví dụ chất phân tích °C m 2 /g Carbotrap™ C Carbopack™ C n-C 8 đến n-C 20 > 400 12 Alkylbenzen và chất béo có khoảng bay hơi từ n-C 8 đến n-C 16 Tenax™ TA điểm sôi 100 °C đến 400 °C n-C 6 to n-C 26 350 35 Chất thơm, thành phần không phân cực (điểm sôi > 100 °C) and thành phần ít phân cực (điểm sôi > 150 °C). Tenax GR điểm sôi 100 °C đến 450 °C n-C 7 đến n-C 30 350 35 Alkylbenzen, PAH và PCB pha hơi và như trên đối với Tenax TA. Carbotrap Carbopack B Carbograph TD-1 (n-C 4 ) n-C 5 đến n-C 14 > 400 100 khoảng VOCs rộng, kể cả xeton, cồn, và aldehyt (điểm sôi > 75 °C) và tất cả các hợp chất không phân cực trong khoảng bay hơi quy định. Các khí vết Chromosorb™ 102 điểm sôi 50 °C đến 200 °C 250 350 Phù hợp với dải rộng VOC, kể cả các hợp chất bị oxy hóa và các dẫn xuất halogen có độ bay hơi nhỏ hơn metylen clorua. Chromosorb 106 điểm sôi 50 °C to 200 °C 250 750 Phù hợp với dải rộng VOC, kể cả hydrocacbon từ n-C 5 đến n-C 12 . Tốt cho các hợp chất bay hơi bị oxy hóa. Porapak™ Q điểm sôi 50 °C đến 200 °C n-C 5 đến n-C 12 250 550 Phù hợp với dải rộng VOC, kể cả các hợp chất bị oxy hóa. Porapak N điểm sôi 50 °C đến 150 °C n-C 5 đến n-C 8 180 300 Được lựa chọn đặc biệt cho nitril; acrylonitril, axetonitril và propionitril bay hơi. Tốt cho pyridin, cồn bay hơi từ EtOH, MEK, v.v. Spherocarb™ a -30 °C đến 150 °C C 3 đến n-C 8 > 400 1 200 Tốt cho các hợp chất bay hơi như VCM, ethylen oxit, CS 2 và CH 2 Cl 2 . Tốt cho các chất phân cực bay hơi ví dụ MeOH, EtOH và axeton. Carbosieve™ Slll a hoặc Carboxen™ 1000 a - 60 °C đến 80 °C 400 800 Tốt cho các hợp chất bay hơi như hydrocacbon C 3 , C 4 , haloform và Freon bay hơi. Rây phân tử b - 60 °C đến 80 °C 350 Được sử dụng đặc biệt cho 1,3-butadien và nitơ oxit. CHÚ THÍCH Thiết kế thương hiệu được đưa ra ở Phụ lục C. a Các chất hấp phụ này cho một số thời gian lưu nước. Thể tích lấy mẫu an toàn cần được giảm xuống 10 lần nếu lấy mẫu ở độ ẩm tương đối cao (>90 %). b ưa nước đáng kể. Không sử dụng trong không khí có độ ẩm cao ngoại trừ có các biện pháp đề phòng đặc biệt. Phụ lục D (Tham khảo) Hướng dẫn sử dụng chất hấp phụ Bảng D.1 Chất hấp phụ Nhiệt độ tối đa ° C Kỵ nước Nhiệt độ và lưu lượng khí cho các điều kiện a Nhiệt độ và lưu lượng khí cho giải hấp Lớp nhồi khuyến nghị cho bẫy làm lạnh Carbotrap C Carbopack C > 400 Có 350 °C và 100 ml/min 325 °C và 30 ml/min Tenax hoặc Carbopack C Tenax TA 350 Có 330 °C và 100 ml/min 300 °C và 30 ml/min Tenax Tenax GR 350 Có 330 °C và 100 ml/min 300 °C và 30 ml/min Tenax Carbontrap Carbopack B Carbograph TD-1 > 400 Có 350 °C và 100 ml/min 325 °C và 30 ml/min Tenax hoặc Carbopack B Chromosorb 102 250 Có 250 °C và 100 ml/min 225 °C và 30 ml/min Carbopack B hai lớp cộng thêm bẫy rây phân tử cacbon hoặc Chromosorb 102 Chromosorb 106 250 Có 250 °C và 100 ml/min 250 °C và 30 ml/min Carbopack B hai lớp cộng thêm bẫy rây phân tử cacbon hoặc Chromosorb 106 Porapak Q 250 Có 250 °C và 100 ml/min 225 °C và 30 ml/min Carbopack B hai lớp cộng thêm bẫy rây phân tử cacbon hoặc Porapak 6 Porapak N 180 Có 180 °C và 100 ml/min 180 °C và 30 ml/min Carbopack B hai lớp cộng thêm bẫy rây phân tử cacbon hoặc Porapak N Spherocarb > 400 Không 400 °C và 100 ml/min 390 °C và 30 ml/min Carbopack B hai lớp cộng thêm bẫy rây phân tử cacbon hoặc Spherocarb Rây phân tử cacbon như Cacbosieve S-III b hoặc Carboxen 100 b 400 Không 350 °C và 100 ml/min 325 °C và 30 ml/min Carbopack B hai lớp cộng thêm bẫy rây phân tử cacbon hoặc chỉ một sàng phân tử cacbon Rây phân tử c 350 Không 330 °C và 100 ml/min 300 °C và 30 ml/min Carbopack B hai lớp cộng thêm bẫy rây phân tử cacbon hoặc chỉ một sàng phân tử cacbon Tenax/Carbopack B: loại ống tổ hợp 350 Có 330 °C và 100 ml/min 300 °C và 30 ml/min Tenax Carbopack B/Rây phân tử cacbon b loại ống tổ hợp 400 Không 350 °C và 100 ml/min 325 °C và 30 ml/min Carbopack B hai lớp cộng thêm bẫy rây phân tử cacbon Carboxen, dãy 1000, loại ống tổ hợp 400 Không 350 °C và 100 ml/min 325 °C và 30 ml/min Carbopack B hai lớp cộng thêm bẫy rây phân tử cacbon CHÚ THÍCH Thiết kế thương hiệu được đưa ra ở Phụ lục C. a Các chất hấp phụ này cho một số thời gian lưu nước. Thể tích lấy mẫu an toàn cần được giảm xuống 10 lần nếu lấy mẫu ở độ ẩm tương đối cao (> 90 %). b ưa nước đáng kể. Không sử dụng trong không khí có độ ẩm cao ngoại trừ có các biện pháp đề phòng đặc biệt Phụ lục E (Tham khảo) Tóm tắt dữ liệu về độ không đảm bảo đo tổng, độ chụm, độ lệch và bảo quản E.1 Dữ liệu về độ không đảm bảo đo tổng Các thử nghiệm trong phòng thử nghiệm theo EN 838 và sử dụng ống khuếch tán như trong 5.1 chứa chất hấp phụ thích hợp, tốc độ hấp phụ khuếch tán đối với các hợp chất hữu cơ riêng lẻ như trong Bảng 1. Quy trình thử tại phòng thử nghiệm và tại hiện trường theo EN 13528-2 và sử dụng ống khuếch tán theo quy định trong 5.1 chứa chất hấp phụ thích hợp, lưu lượng hấp phụ khuếch tán sinh ra đối với các hợp chất hữu cơ riêng rẽ như trong Bảng 2. Trường hợp này không có màng silicon trong nắp khuyếch tán. Kết quả với màng silicon thấp hơn khoảng 10 %. Trong nhiều trường hợp, các giá trị khác nhau áp dụng để quan trắc tại nơi làm việc trong thời gian ngắn hơn so với việc áp dụng cho không khí xung quanh và không khí trong nhà trong thời gian lấy mẫu dài hơn. Kết quả của các đánh giá này là từ nhiều nguồn. Đối với Bảng 1, được tóm tắt trong Tài liệu tham khảo [10]. Đối với Bảng 2, các tài liệu tham khảo nguồn được liệt kê luôn trong Bảng. Lưu lượng hấp phụ khác nhau có thể do các bộ phận khác của ống khuếch tán gây ra, hoặc nếu sử dụng màng, hoặc nếu sử dụng chất hấp phụ khác, nhưng hiệu suất chung của các hệ thống khác cũng tương tự như mô tả (xem 8.6). Các mức mẫu trắng của benzen, toluen và xylen đã được xác định [11] trên các ống không thêm chuẩn đã được ổn định như quy định ở 5.1 và Điều 6 và được vận chuyển đến hiện trường (trong một cuộc khảo sát trên toàn thế giới), các ống mẫu được tiếp xúc (đóng) 1 tháng và sau đó quay trở lại phòng thử nghiệm để phân tích Kết quả của Chromosorb 106 và Carbograph TD-1 được nêu trong Bảng 8. Đối với cả hai chất hấp phụ, các độ thu hồi trong dải nano thấp, hơi cao hơn so với số liệu được nêu trong Tài liệu tham khảo [1] đối với Carbograph mới được ổn định. E.2 Dữ liệu về độ chụm và độ lệch Đưa ra bản tóm tắt các dữ liệu hiện có về các phép thử phòng thử nghiệm sử dụng các ống như quy định trong 5.1. Các phép thử [2] trong phòng thử nghiệm cho thấy khả năng lặp lại trong mẻ (biểu thị bằng hệ số biến thiên σ n-1 , sáu lần lặp lại) từ 0,5 % đến 2 % đối với 14 VOC đại diện bao gồm hydrocacbon thơm, hydrocacbon đã clo hóa, xeton, este và ete glycol, được lấy mẫu trên Tenax hoặc Chromosorb 106. Các mẫu khuếch tán được lấy từ không khí tiêu chuẩn được tạo ra với độ không đảm bảo tổng tốt hơn 3 %. Sự biến thiên giữa các lô (tức là tính đến các điều kiện thời gian tiếp xúc khác nhau trong khoảng từ hai đến bốn giờ và nồng độ trong khoảng từ 0,5 đến 2,0 Giá trị giới hạn) nằm giữa 2 % và 12 %. Độ biến thiên giữa các mẻ (nghĩa là có tính đến các điều kiện khác nhau về thời gian tiếp xúc trong khoảng thời gian từ 2 h đến 4 h và nồng độ của giá trị giới hạn 0,5 đến 2,0 là trong khoảng từ 2 % đến 12 %). Độ biến thiên phụ thuộc vào hợp chất, phản ánh sự thay đổi nhỏ trong lưu lượng hấp phụ với điều kiện tiếp xúc: thu được các giá trị cao hơn khi hỗn hợp chất hấp phụ/chất phân tích là không lý tưởng. Các giá trị giữa các mẻ tương đương với độ không đảm bảo đo tổng thể trong khoảng từ 6 % đến 24 %. Các phép thử phòng thử nghiệm trên các ống chất lỏng thêm chuẩn với benzen, toluen và xylen ở mức 80 ng hoặc 200 ng được tóm tắt trong Bảng 3. Các ống được vận chuyển đến hiện trường (trong một khảo sát trên toàn thế giới), đã tiếp xúc (đóng) với mẫu ống trong 1 tháng và sau đó mang trở lại phòng thử nghiệm để phân tích. Độ thu hồi đối với ống Chromosorb 106 và ống Carbograph TD-1 là từ 82,7 % đến 105,9 %. Độ chụm tính theo hệ số biến thiên dao động từ 3,2 % đến 12,1 % phụ thuộc vào chất hấp phụ và chất phân tích. Các thí nghiệm hiện trường [11] tại một số địa điểm của Anh tại đó các benzen, toluen và xylen được đo ở nồng độ không khí xung quanh từ 1µg/m 3 đến 10 µg/m 3 bằng các ống khuếch tán và các máy phân tích hydrocarbon cố định đã cho thấy độ chụm trung bình của phương pháp khuếch tán là 11 % đối với việc xác định benzen, 7 % đối với toluen và 5 % đối với xylen, được biểu thị theo hệ số biến thiên (n = 4, hai ống Chromosorb 106 và hai ống Carbograph được tiếp xúc trong bốn tuần). Các kết quả đầy đủ được đưa ra trong Bảng 4. Dữ liệu VOC của không khí chỉ nên mang tính chỉ dẫn, do dữ liệu thấp trong khoảng thời gian lấy mẫu khuếch tán tương ứng. Trong một thử nghiệm hiện trường tương tự tại một số điểm trên thế giới (Bảng 5), trừ Braxin, thì độ chụm trung bình của phương pháp khuếch tán là 11 % đối với benzen, 8 % cho toluen và 6 % đối với xylen, được biểu thị theo hệ số biến thiên. Trong một phép thử hiện trường tại một địa điểm của Vương quốc Anh, tại đó benzen được đo ở các nồng độ trong không khí xung quanh từ <1 mg/m 3 đến 2,5 mg/m 3 bằng cả hai ống khuếch tán và một máy phân tích hydrocacbon quan trắc cố định, trung bình vận hành hàng năm được cung cấp bằng dụng cụ cố định là 1,95 mg/m 3 so với 1,76 mg/m 3 sử dụng các ống khuếch tán. Trường hợp bảng 1 liệt kê các kết quả ở mức A hoặc B, thì độ không đảm bảo tổng theo định nghĩa trong EN 482 [13] là tốt hơn 30 %. Đối với dữ liệu trong Bảng 2, độ không đảm bảo tổng theo định nghĩa trong EN 13528-1 dự kiến sẽ tốt hơn 30 %. CHÚ THÍCH Đối với các phép đo tại nơi làm việc (Bảng 1), mức A là xác nhận đầy đủ theo EN 838 [4] . Mức 1A, nghĩa là đánh giá về hiệu năng của phòng thử nghiệm (Mức 1B cho phép một chất đồng đẳng của một hợp chất được đánh giá đầy đủ để phù hợp với tiêu chuẩn). Mức B trong Bảng 1 là đánh giá hiệu lực một phần (không phải tất cả các phép thử trong EN 838) được cho phép tạm thời theo EN 482. Đối với các phép đo không khí xung quanh (Bảng 2) đánh giá hiệu lực đầy đủ theo EN 13528-2 [5] yêu cầu cả thử nghiệm tại phòng thử nghiệm và hiện trường. Không có mức tương đương với mức B theo EN 13528-1. Tuy nhiên, từ dữ liệu ở trên, độ chụm tại hiện trường của việc lấy mẫu môi trường có thể dự kiến nằm trong khoảng 5 % đến 11 % và độ lặp lại của việc xác định lưu lượng hấp phụ (Bảng 4) là khoảng 10 %. Do đó, độ chụm kết hợp khoảng 15 % và độ không đảm bảo tổng là 30 %. E.3 Dữ liệu về lưu trữ Bản tóm tắt dữ liệu hiện có về các phép thử lưu trữ trong phòng thử nghiệm sử dụng các ống quy định trong 5.1 được nêu trong các Bảng 6 và Bảng 7. Các phép thử trong phòng thử nghiệm trên các ống chất lỏng thêm chuẩn với một phạm vi hạn chế của các hợp chất trên Chromosorb 106 và Carboxen 569 ở mức nạp khoảng 1,0 µg và được bảo quản ở nhiệt độ phòng trong hai tuần được nêu trong Bảng 6. Độ thu hồi trung bình (tương ứng với ống không được lưu trữ) cho Chromosorb 106 là 105,6 %. Các phép thử trong phòng thử nghiệm trên các ống chất lỏng thêm chuẩn với một khoảng rộng hơn của các hợp chất trên Tenax TA ở mức nạp khoảng 10 µg và được bảo quản ở nhiệt độ phòng trong năm tháng được tóm tắt trong Bảng 7, Trừ hexan và metoxyetanol, độ thu hồi trung bình (tương ứng với các ống không lưu trữ) là 99,7 % và hệ số biến thiên trung bình (σ n-1 ) là 2 %. Kết quả tương tự thu được sau khi bảo quản trong 11 tháng; không bao gồm hexan và metoxyetanol, độ thu hồi trung bình (tương ứng với các ống không lưu trữ) là 99,4 % và hệ số biến thiên trung bình là 0,9%. Trong quá trình chứng nhận CRM 112, sự ổn định của một mẻ các ống chứa benzen, toluen và m-xylen được kiểm tra trong vòng 25 tháng ở nhiệt độ từ 0 °C đến 4 °C. Sau 14 tháng và bảo quản ở 0 °C đến 4 °C, độ thu hồi của 3 hợp chất này là 101 % đến 103 %. Trong các điều kiện tương tự nhưng ở nhiệt độ không khí xung quanh ở 40 °C, thì độ thu hồi tương ứng là 102 % đến 104 % và 100 % đến 104 %. Không có sự mất ổn định được phát hiện sau 25 tháng, nhưng độ thu hồi không được báo cáo. Các chỗ làm kín có thể bị lỏng trong quá trình lạnh do sự co nhiệt khác nhau. Để tránh mất mẫu hoặc ô nhiễm từ bên ngoài, định kỳ kiểm tra chỗ làm kín. Làm lạnh có thể giúp làm giảm phản ứng chéo bất kỳ của VOC. Thư mục tài liệu tham khảo [1] prEN 13528-3:2001, Ambient air quality - Diffusive samplers for the determination of gases and vapours - Part 3: Guide to selection, use and maintenance [2] WRIGHT, M. D. (1993). Diffusive uptake rates for the Perkin Elmer tube - BCR air sampling intercomparison at Vito. Mol, Belgiu Feb 1991 - April 1992. HSE internal report, IR/L/IA/93/3, Health and Safety Laboratory, Broad Lande, Sheffield S3 7HQ, UK [3] STERNBERG, J. C. et al. The mechanism of response of flame ionization detectors . 3rd Intern. Symp. Gas Chromat., (1960), pp. 231-267 [4] EN 838, Workplace atmospheres - Diffusive samplers for the determination of gases and vapours - Requirements and test methods [5] EN 13528-2, Ambient air quality - Diffusive samplers for the determination of concentrations of gases and vapours - Requirements and test methods. Part 2: Specific requirements and test methods [6] KNOEPPEL, H., VERSINO, B., SCHLITT, H., PEIL, A., SCHAUENBURG, H., VISSERS, H. Organics in air. Sampling and identification. Proceedings of the first European Symposium on physico-chemical behaviour of atmospheric pollutants. ISPRA, 16-18 October 1979, 25-40. Commission of the European Communities, Brussels-Luxemburg 1980 [7] DULSON, W. Organisch-chemische Fremdstoffe in atmosphärischer Luft. Schriftenreihe des Vereins für Wasser-, Boden- und Lufthygiene Nr. 47. Stuttgart: Gustav-Fischer-Verlag (1978) [8] BERTONI, G., BRUNER, F., LIBERTI, A., PERRINO, C. Some critical parameters in collection, recovery and chromatographic analysis of organic pollutants in ambient air using light adsorbents. J. Chromat., 203 (1981), pp. 263-270 [9] VIDAL-MADJAR, C., GONNORD, M.-F., BENCHAH, F., GUIOCHON, G.: Performances of various adsorbents for the trapping and analysis of organohalogenated air pollutants by gas chromatography. J. Chromat. Sci., 16 (1978), pp. 190-196 [10] Health and Safety Executive (1995). Methods for the Determination of Hazardous Substances. Volatile organic compounds in air - Laboratory method using diffusive solid sorbent tubes, thermal desorption and gas chromatography. MDHS 80, HSE: London [11] PLANT, N. T., WRIGHT, M. D. European Diffusive Sampling Initiative: Project report with status at March 1998. IACS 98/01. Health and Safety Laboratory, Sheffield S3 7HQ, UK [12] BOYLE, W. A. A comparison of benzene data from an automatic monitoring instrument and diffusive samplers. The Diffusive Monitor, 10 (1998), p. 12 [13] EN 482, Workplace atmospheres - General requirements for performance of procedures for the measurement of chemical agents [14] EN 13528-1, Ambient air quality - Diffusive samplers for the determination of concentrations of gases and vapours - Requirements and test methods. Part 1: General requirements [15] Study of sorbing agents for the sampling of volatile compounds from air. EC Contract MAT1CT92-0038. Final Report (1995) [16] Health and Safety Executive (1993). Methods for the Determination of Hazardous Substances. Volatile organic compounds in air - Laboratory method using pumped solid sorbent tubes, thermal desorption and gas chromatography. MDHS 72. HSE: London [17] VANDENDRIESSCHE, S., GRIEPINK, B., HOLLANDER, J. C. Th., GIELEN, J. W. J., LANGELAAN, F. G. G. M., SAUNDERS, K. J. and BROWN, R. H. Certification of a Reference Material for Aromatic Hydrocarbons in Tenax Samplers. Analyst, 116 (1991), pp. 437-441 [18] Health and Safety Executive (1991). Methods for the Determination of Hazardous Substances. Analytical quality in workplace air monitoring. MDHS 71. HSE: Health and Safety Laboratory, Broad Lane Sheffield, S3 7HQ, UK [19] PETERS, R., HAFKENSCHEID, T. Testing of tube-type diffusive samplers for monitoring VOC in ambient air. The Diffusive Monitor, 7 (1995), pp. 8-9 [20] ERLAP data in reference [11] [21] BROWN, V. M., CRUMP, D. R., GARDINER, D., YU, C. W. F. Long-term diffusive sampling of volatile organic compounds in indoor air. Environ. Technol., 14 (1993), pp. 771-777 [22] NMI field data in reference [11] [23] BP data in DOWNING, C. E. H., CAMPBELL, G. W., BAILEY, J. C. A survey of sulphur dioxide, ammonia and hydrocarbon concentrations in the United Kingdom, using diffusion tubes: July to December 1992. UK Environmental Technology Executive Agency, Report LR 964 Contract no PECD/7/12/76 (1994) [24] PFEFFER H.-U., BREUER L., ELLERMANN, K. Materialien No. 46. Validation of Passive Samplers for Measurements of Hydrocarbons in Ambient Air. Editor: Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen (North Rhine-Westphalia State Environment Agency), Wallneyer Str. 6, Essen, Germany, p. 92 (1998) (ISSN 0947-5206) [25] MOWRER, J., Potter, A., LINDBERG, A. Diffusive monitoring of C 6 -C 9 hydrocarbons in urban air in Sweden. Analyst, 121 (1996), pp. 1295-1300 [26] NMI field data in reference 11 [27] BROWN, R. H. Diffusive sampling. Clean Air at Work. Eds. Brown, R.H. Curtis, M., Saunders, K.J. and Vandendriessche, S. EC Publ. no. EUR 14214, Brussels-Luxembourg (1992), pp. 141-148 [28] Van DEN HOED, N., VAN ASSELEN, O. L. J. A computer model for calculating effective uptake rates of tube-type diffusive air samplers. Ann. occup. Hyg., 35 (1991), pp. 273-285 [29] NORDSTRAND, E., KRISTENSSON, J. A computer model for simulating the performance of thick-bed diffusive samplers. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 55 (1994), pp. 935-941 [30] BARTLEY, D. L., DOEMENY, L. J. and TAYLOR, D. G. Diffusive monitoring of fluctuating concentrations. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 44 (1983), pp. 241-247 [31] BARTLEY, D. L. Diffusive monitoring of fluctuating concentrations using weak sorbents. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 44 (1983), pp. 879-885 [32] BARTLEY, D. L, WOEBKENBERG, M. L. and POSNER, J. C. Performance of thick-sorbent diffusive samplers. Ann. occup. Hyg., 32 (1988), pp. 333-343 [33] BARTLEY, D. L., DEYE, G. J. and WOEBKENBERG, M. L. Diffusive monitor test: performance under transient conditions. Appl. Ind. Hyg. 2 (1987), pp. 119-122 [34] POSNER, J. S., MOORE, G. A thermodynamic treatment of passive monitors. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 46 (1985), pp. 277-285 [35] BROWN, R. H., CHARLTON, J., SAUNDERS, K. J. The development of an improved diffusive sampler. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 42 (1981), pp. 865-869 [36] HEARL, F. J., MANNING, M. P.: Transient response of diffusive dosimeters. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 41 (1980), pp. 778-783 [37] UNDERHILL, D. W.: Unbiased passive sampling. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 44 (1983), pp. 237-239 [38] HORI, H., TANAKA, I.: Response characteristics of the diffusive sampler at fluctuating vapor concentrations. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 54 (1993), pp. 95-101 [39] COMPTON, J. R., DWIGGINS, G. A., FEIGLEY, C. E., LUDWIG, D. A.: The effect of square-wave exposure profiles upon the performance of passive organic vapor monitoring badges. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 45 (1984), pp. 446-450 [40] TOMPKINS F. C. and GOLDSMITH, R .L.: A new personal dosimeter for the monitoring of industrial pollutants. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 38 (1977), pp. 371-377 [41] UNDERHILL, D. W., FEIGLEY, C. E.: Boundary layer effect in diffusive monitoring. Anal. Chem. 63 (1991), pp. 1011-1013 [42] POZZOLI, L., COTTICA, D.: An overview of the effects of temperature, pressure, humidity, storage and face velocity. Diffusive Sampling, an alternative approach to workplace air monitoring. Eds Berlin, A., Brown, R.H. and Saunders, K.J., EC Publ No. 10555 EN, Brussels-Luxembourg (1987), pp. 119-130 [43] ZURLO, N., ANDREOLETTI, F.: Effect of air turbulence on diffusive sampling. Diffusive Sampling, an alternative approach to workplace air monitoring. Eds Berlin, A., Brown, R.H. and Saunders, K.J., EC Publ. No. 10555 EN, Brussels-Luxembourg (1987), pp. 174-176 [44] COLEMAN, S. R. A tube-type diffusive monitor for sulphur dioxide. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 44 (1983), pp. 929-936 [45] PALMES, E. D., GUNNISON, A.F., DIMATTIO, J., TOMCZYK, C. Personal sampler for nitrogen dioxide. Am. Ind. Hyg. Assoc. J., 37 (1976), pp. 570-577 [46] GAIR, A. J., PENKETT, S. A. The effects of wind speed and turbulence on the performance of diffusion tube samplers. Atmos. Env. 29 (1995), pp. 2529-2533 [47] DOWNING, C. E. C., CAMPBELL, G. W., BAILEY, J. C. A survey of sulphur dioxide, ammonia and hydrocarbon concentrations in the United Kingdom using diffusion tubes: July to December 1992. Warren Spring Laboratory, Stevenage, UK, Report LR 964 (1994) [48] FERM, M. A sensitive diffusional sampler. Institutet for Vatten och Luftvardsforskning, Sweden, Report B 1020 (1991) [49] PANNWITZ, K. H. Influence of air currents on the sampling of organic solvent vapours with diffusive samplers. In Diffusive Sampling, an alternative approach to workplace air monitoring. Eds. Berlin, A., Brown, R.H. and Saunders, K.J., EC Publ. no. 10555 EN, Brussels-Luxembourg (1987), pp. 157-160 [50] MARK, D., ROBERTSON, A., GIBSON, H., BORZUCKI, G., CHERRIE, B., MACLAREN, W. M. Evaluation of diffusive samplers for monitoring toxic gases and vapours in coalmines. Institute of Occupational Medicine, Edinburgh, Report TM/90/11 (1990) [51] MATTHEWS, T. W., THOMPSON, C. V., WILSON, D. L., HAWTHORNE, A. R., MAGE, D. T. Air velocities inside domestic environments: an important parameter for passive monitoring. Indoor air '87 - Proc. 4th Intern. Conf. on Indoor Air Quality and Climate. Eds. B Seifert et. al. Inst, for Water, Soil and Air Hygiene, Berlin, 1 (1987), pp. 174-178 [52] PLANT, N. T., WRIGHT, M. D. European Diffusive Sampling Initiative: Pilot surveys of Sheffield. Health and Safety Laboratory, Sheffield, Report IACS/96/1 (1996) [53] TROEN, I., PETERSEN, E. L. European windatlas, RISO National Laboratory, Roskilde, Denmark (1990) ISBN 87-550-1636-7 [54] CHRISTOFFER, J., ULBRICHT-EISSING, M. Die bodennahen Windverhältnisse in der BR Deutschland, Berichte des Deutschen Wetterdienstes 147 , Offenbach-a.-M. (1989) [55] HAFKENSCHEID, T. L, MOWRER, J. Intercomparison of tube-type diffusive sampling for the determination of volatile hydrocarbons in ambient air. Analyst, 121 (1996), pp. 1249-1252 [56] PLANT, N. T., WRIGHT, M. D. European Diffusive Sampling Initiative: UK national survey of BTX. Health and Safety Laboratory, Sheffield, Report IACS/97/6 (1997), Health and Safety Laboratory, Broad Lane, Sheffield S3 7HQ, UK [57] VDI 2119, Part 4. Measurement of particulate precipitations: microscopic differentiation and size fractioned determination of particle deposition on adhesive collection plates: Sigma-2 sampler (1997) [58] REMPLER, P. und KOSMUS, W. Integrale Langzeitmethode zur Bestimmung von Ozon in der Atmosphäre. Fresenius Z. Anal. Chem., 329 (1988), pp. 871-874 [59] ISO 6141:2000, Gas analysis - Requirements for certificates for calibration gases and gas mixtures [60] ISO 6145-1, Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods - Part 1: Methods of calibration [61] ISO 6145-3:1986, Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures - Dynamic volumetric methods - Part 3: Periodic injections into a flowing gas stream [62] ISO 6145-4, Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures - Dynamic volumetric methods - Part 4: Continuous syringe injection method [63] ISO 6145-5:2001, Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods - Part 5: Capillary calibration devices [64] ISO 6145-6, Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods - Part 6: Critical orifices 1) Các chất hấp phụ được liệt kê ở Phụ lục B và trong tiêu chuẩn này là các chất được biết để tiến hành như quy định trong tiêu chuẩn này. Mỗi chất hấp phụ hoặc sản phẩm được phân định bởi tên thương hiệu là duy nhất và có trách nhiệm của nhà sản xuất; tuy nhiên, các chất này có sẵn từ nhiều nhà cung cấp. Thông tin này được đưa ra chỉ tạo thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn này và không phải là xác nhận của tiêu chuẩn về sản phẩm này. Các sản phẩm tương đương có thể được dùng nếu chúng cho các kết quả giống nhau. 2) µl/l thường được biểu thị theo hệ đơn vị không phải ISO (=10 -6 )