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熱脫器檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-25 11:43:54 更新時(shí)間：2025-08-24 11:43:56

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

熱脫附檢測(cè)：原理、項(xiàng)目、儀器、方法與標(biāo)準(zhǔn)詳解

熱脫附（Thermal Desorption, TD）是一種在環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、材料科學(xué)及職業(yè)健康等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的分析技術(shù)，主要用于從固體或液體樣品中提取和濃縮揮發(fā)性與半揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs和SVOCs）。其核心原理是通過加熱樣品，使吸附在載體（如吸附管、固體吸附劑）上的目標(biāo)化合物從基質(zhì)中釋放出來，隨后通過載氣將這些化合物帶入后續(xù)的分析儀器中進(jìn)行定性和定量分析。熱脫附檢測(cè)技術(shù)因其高靈敏度、高分辨率以及對(duì)痕量污染物的檢測(cè)能力，成為現(xiàn)代分析化學(xué)中的重要手段。在環(huán)境空氣檢測(cè)中，熱脫附常用于監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣污染、工業(yè)排放源的VOCs釋放；在食品安全領(lǐng)域，該技術(shù)可檢測(cè)食品包裝材料中的遷移物質(zhì)或食品中的異味成分；在職業(yè)健康領(lǐng)域，熱脫附用于檢測(cè)工人工作環(huán)境中可能存在的有害化學(xué)物質(zhì)。隨著全球?qū)諝赓|(zhì)量與健康安全日益重視，熱脫附檢測(cè)在科研、工業(yè)、環(huán)保及監(jiān)管等多領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷拓展，已成為不可或缺的分析工具。

熱脫附檢測(cè)的主要項(xiàng)目

熱脫附檢測(cè)適用于多種有機(jī)化合物的分析，常見的檢測(cè)項(xiàng)目包括：

苯、甲苯、乙苯、二甲苯（BTEX）等芳香烴類
醛類（如甲醛、乙醛）
酮類（如丙酮、丁酮）
鹵代烴（如氯仿、四氯乙烯）
苯系物、多環(huán)芳烴（PAHs）
農(nóng)藥殘留、增塑劑、阻燃劑等半揮發(fā)性有機(jī)物

這些化合物在環(huán)境、材料、食品等領(lǐng)域中普遍存在，且部分具有致癌、致畸或致突變風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)它們的精準(zhǔn)檢測(cè)至關(guān)重要。

熱脫附檢測(cè)常用儀器

熱脫附檢測(cè)系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)關(guān)鍵部分構(gòu)成：

熱脫附儀（Thermal Desorber）：核心設(shè)備，通過程序控溫將吸附管或吸附材料加熱，使目標(biāo)化合物脫附。常見的型號(hào)包括Markes TD-100、Markes UNITY系列、PerkinElmer TurboMatrix等。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）：用于分離和鑒定脫附后的化合物，提供高靈敏度與準(zhǔn)確的定性定量能力。GC-MS是目前熱脫附檢測(cè)中最常用的檢測(cè)終端。
氣相色譜（GC）或氣相色譜-火焰離子化檢測(cè)器（GC-FID）：適用于對(duì)特定化合物進(jìn)行快速定量，尤其在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)中較為常見。
吸附管/采樣管：用于采集和富集空氣或氣體中的揮發(fā)性物質(zhì)，常用材質(zhì)有Tenax TA、Carbopack B、活性炭等，不同材料適用于不同極性的化合物。

熱脫附檢測(cè)的主要方法

熱脫附檢測(cè)通常采用“采樣-脫附-分析”三步法，具體流程如下：

采樣階段：使用吸附管在特定環(huán)境條件下（如室內(nèi)、車間、土壤表面）采集空氣或氣體樣品，采樣時(shí)間通常為10分鐘至24小時(shí)，具體取決于目標(biāo)化合物濃度。
脫附階段：將采樣后的吸附管放入熱脫附儀中，通過程序升溫（如從室溫升至300°C以上）使目標(biāo)化合物從吸附劑上解吸，同時(shí)使用惰性氣體（如氮?dú)饣蚝猓⒔馕龅幕衔锎祾哌M(jìn)入GC系統(tǒng)。
分析階段：脫附后的化合物進(jìn)入GC系統(tǒng)進(jìn)行分離，再由MS或FID等檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。通過比較保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)定性；通過峰面積或峰高進(jìn)行定量。

此外，還存在“兩步脫附法”（如冷阱聚焦+熱脫附）以提高靈敏度，尤其適用于痕量或低濃度樣品的檢測(cè)。

熱脫附檢測(cè)的主要標(biāo)準(zhǔn)

為確保檢測(cè)結(jié)果的科學(xué)性與可比性，國(guó)內(nèi)外已建立多項(xiàng)熱脫附檢測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，常見標(biāo)準(zhǔn)包括：

中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）：
- GB/T 18883-2022《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》：規(guī)定了室內(nèi)空氣中苯、甲醛、TVOC等物質(zhì)的檢測(cè)方法，熱脫附-GC-MS為推薦方法之一。
- GB 50325-2020《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》：明確TVOC的檢測(cè)應(yīng)采用熱脫附法。
美國(guó)環(huán)保署標(biāo)準(zhǔn)（EPA）：
- EPA Method TO-15：用于環(huán)境空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）檢測(cè)，采用罐采樣+熱脫附-GC-MS技術(shù)。
- EPA Method TO-17：適用于半揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)，結(jié)合熱脫附與GC-MS。
歐盟標(biāo)準(zhǔn)（EN）：
- EN 13725：用于室內(nèi)空氣VOCs的測(cè)定，推薦熱脫附法。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）標(biāo)準(zhǔn)：
- ISO 16000系列：涵蓋室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量的檢測(cè)方法，其中ISO 16000-6、ISO 16000-10等均推薦使用熱脫附技術(shù)。

這些標(biāo)準(zhǔn)為熱脫附檢測(cè)提供了統(tǒng)一的采樣、脫附、分析和數(shù)據(jù)處理流程，確保檢測(cè)結(jié)果的權(quán)威性與一致性。

總結(jié)

熱脫附檢測(cè)技術(shù)憑借其高靈敏度、寬檢測(cè)范圍與良好的重現(xiàn)性，已成為揮發(fā)性與半揮發(fā)性有機(jī)物分析的重要手段。從采樣到分析，整個(gè)過程依賴于先進(jìn)的熱脫附儀與GC-MS聯(lián)用系統(tǒng)，遵循嚴(yán)格的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)際規(guī)范。隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格與公眾健康意識(shí)的提升，熱脫附檢測(cè)將在環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)安全、食品安全等多個(gè)領(lǐng)域持續(xù)發(fā)揮關(guān)鍵作用，為保障人類生活環(huán)境與健康安全提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。