技术与应用

Nutech电子制冷预浓缩系统在HJ 1444—2026标准含硫化合物测定中的应用验证
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发布时间:2026-09-18
摘 要 · ABSTRACT

依据HJ 1444—2026标准,本文采用Nutech 8910CF电子制冷(无液氮)预浓缩仪联合GC-FPD系统,对环境空气及无组织排放监控点空气中10种含硫化合物开展方法验证。结果表明,校准曲线线性、方法检出限、精密度及加标回收率等关键技术指标均满足标准要求。结合前期液氮制冷方案的验证结果,进一步证明我司的液氮制冷型与电子制冷型两套预浓缩系统均可稳定、合规地应用于含硫化合物监测,为不同实验室条件提供灵活的技术选择。

关键词:HJ 1444—2026;含硫化合物;电子制冷;预浓缩;无液氮预浓缩;罐采样;Nutech;Ntrace

01引言

HJ 1444—2026《环境空气 10种含硫化合物的测定 罐采样‑预浓缩/气相色谱法》标准在样品前处理环节进行了重要技术完善,明确兼容液氮制冷与非液氮制冷两种浓缩富集方式,显著拓展了方法的适用性。在该标准制定过程中,本公司的Ntrace 8910(Nutech 8910)液氮制冷预浓缩仪作为国产预浓缩设备用于验证实验,相关实验数据被纳入标准编制说明,设备也被列入"国产设备技术性能说明"。验证结果表明,该设备完全满足HJ 1444—2026对含硫化合物样品预浓缩的技术要求。

采用优泰科技 Nutech 8910CF电子制冷预浓缩仪联合GC-FPD对该标准涵盖的10种含硫化合物开展应用验证,确认电子制冷预浓缩系统的合规性与稳定性,为方法变更、项目扩项及常规监测提供技术依据,也为不同实验室条件提供灵活的技术选择。

02实验部分
2.1 仪器
Nutech 8910CF预浓缩仪、Nutech 2208高精度稀释仪、Nutech 2104自动清罐仪、Nutech 3608L自动进样器、Nutech采样罐(Nutech Instruments Inc., USA)(图1)
Shimadzu Nexis GC-2030 FPD气相色谱仪(Shimadzu, Inc., Japan)

图1 Nutech 8910CF预浓缩-GC-FPD联用的全流程含硫化合物监测系统


2.2 试剂

含硫化合物混合标准气体:羰基硫、二甲二硫、二硫化碳、硫化氢、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、甲乙硫醚、噻吩、乙硫醚。

氮气:纯度≥99.999%。

高纯氢气:纯度≥99.999%。

空气:纯度≥99.999%。

2.3 实验条件

2.3.1 预浓缩参数:

一级冷阱除水温度 −25℃;解吸温度 10℃
二级冷阱捕集温度 −25℃;解吸温度 220℃
三级冷阱捕集温度 −30℃;解吸时间 90s

2.3.2 GC 参数:

色谱柱:DB‑624(60m×0.25mm×1.4μm);

升温程序:40℃ 保持 4min,以 20℃/min 升至 120℃,保持 4min,以 30℃/min 升至 220℃,保持 5min,总运行时间 20.33min。

2.4 实验内容

2.4.1 校准曲线

使用Nutech 2208稀释仪,配制两种梯度浓度的含硫化合物标准使用气,按不同体积进样,各校准点等效浓度见表1(校准曲线浓度以400mL进样体积计)。以目标化合物摩尔分数(nmol/mol)的对数为横坐标,以其对应峰面积的对数为纵坐标,建立校准曲线。

表1 校准曲线浓度点

目标化合物 标准使用气 II 标准使用气 I
50100200100200400
进样体积,mL 50100200100200400
羰基硫、二甲二硫、二硫化碳,nmol/mol 0.1250.2500.5001.252.505.00
硫化氢、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、甲乙硫醚、噻吩、乙硫醚,nmol/mol 0.2500.5001.002.505.0010.0

2.4.2 方法检出限

选取校准曲线最低浓度点,连续测定7次,计算测定结果的标准偏差s,通过公式 MDL = t(n‑1,0.99) × s(t值取3.143)计算方法检出限(MDL)。

2.4.3 方法精密度和加标回收率

分别对高、中、低浓度的空白加标样品重复测定6次,计算方法精密度和加标回收率。

03结果与讨论
3.1 校准曲线

10种目标化合物的相关系数在 0.9979~0.9998 之间,线性相关性良好(见表2,图2),满足HJ 1444—2026标准中相关系数≥0.995的强制要求。


表2 10种含硫目标物的相关系数、检出限

序号目标化合物CAS号 保留时间相关系数 检出限
(nmol/mol)μg/m³
1硫化氢7783‑06‑45.8490.99790.020.04
2羰基硫463‑58‑15.9940.99970.020.06
3甲硫醇74‑93‑17.1190.99980.020.05
4乙硫醇75‑08‑18.2880.99950.030.09
5甲硫醚75‑18‑38.5640.99930.020.06
6二硫化碳75‑15‑08.7700.99970.010.04
7甲乙硫醚624‑89‑510.2250.99950.020.07
8噻吩110‑02‑111.5880.99920.020.08
9乙硫醚352‑93‑212.0340.99940.020.09
10二甲二硫624‑92‑013.3090.99950.010.05

 

   

 

 

  

图2 10种含硫目标物的校准曲线


3.2 方法检出限

方法检出限的计算结果见表2。10种目标化合物的方法检出限为 0.04μg/m³~0.09μg/m³,优于HJ 1444—2026标准方法的检出限要求。

3.3 方法精密度和加标回收率

方法精密度和加标回收率测试结果见表3。低、中、高三个加标浓度水平下,10种目标化合物的相对标准偏差(RSD)分别为 0.84%~3.60%、1.14%~5.76%、0.22%~7.87%;加标回收率分别为 98.6%~105.5%、81.3%~97.7%、91.6%~108.7%。数据满足HJ 1444—2026标准中精密度和加标回收率的要求。

表3 空白加标样品的精密度、加标回收率

序号组分加标浓度(nmol/mol)实测浓度(nmol/mol)精密度(%)加标回收率(%)
1硫化氢0.250.261.66105.5
2.001.851.1492.3
8.008.700.72108.7
2羰基硫0.1250.1293.60103.4
1.000.811.9081.3
4.003.730.2293.2
3甲硫醇0.250.262.36103.9
2.001.792.0789.6
8.007.801.1397.6
4乙硫醇0.250.263.04104.1
2.001.782.0289.1
8.007.681.3196.0
5甲硫醚0.250.262.30103.5
2.001.892.1694.6
8.007.612.6495.1
6二硫化碳0.1250.1230.8498.6
1.000.982.3097.7
4.003.760.7894.1
7甲乙硫醚0.250.262.04102.8
2.001.833.3591.7
8.007.325.1291.6
8噻吩0.250.251.9198.6
2.001.871.5693.4
8.007.491.7593.6
9乙硫醚0.250.252.35100.5
2.001.905.7695.2
8.007.337.8791.6
10二甲二硫0.1250.1311.90105.0
1.000.952.3194.7
4.003.714.3492.7

结 论 · CONCLUSION

本文依据HJ 1444—2026标准,采用Nutech 8910CF电子制冷预浓缩仪搭配GC-FPD系统对方法进行了验证。结果显示,各项验证指标均满足标准要求,表明Nutech 8910CF电子制冷预浓缩仪适用于环境空气及无组织排放监控点空气中10种含硫化合物的监测。结合前期液氮制冷预浓缩系统(Nutech/Ntrace 8910)的验证数据,优泰科技可提供两条成熟技术路线。

液氮制冷型Nutech/Ntrace 8910与电子制冷型Nutech 8910CF两种方案分别适配不同实验室配置条件与现场应用场景,可为检测机构顺利完成新标准落地、项目扩项及常态化含硫污染物监测提供多元化、高适配性的技术支撑。





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