吉林vocs在線監(jiān)測(cè)

一、VOCs簡(jiǎn)介

在我國(guó)，VOCs(volatile organic compounds)揮發(fā)性有機(jī)物，是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點(diǎn)在260℃以下的有機(jī)化合物，或在20℃條件下蒸汽壓大于或者等于10 Pa具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物。

二、揮發(fā)性有機(jī)化合物

VOCs是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatile organic compounds)的英文縮寫。其定義有好幾種，例如，美國(guó)ASTM D3960-98標(biāo)準(zhǔn)將VOC定義為任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保署(EPA)的定義:揮發(fā)性有機(jī)化合物是除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外，任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物。世界衛(wèi)生組織(WHO,1989)對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)的定義為，熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50~260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。有關(guān)色漆和清漆通用術(shù)語(yǔ)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4618/1-1998和德國(guó)DIN 55649-2000標(biāo)準(zhǔn)對(duì)VOC的定義是，原則上，在常溫常壓下，任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和/或固體。同時(shí)，德國(guó)DIN 55649-2000標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)定VOC含量時(shí)，又做了一個(gè)限定，即在通常壓力條件下，沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)低于或等于250℃的任何有機(jī)化合物。巴斯夫公司則認(rèn)為，最方便和最常見的方法是根據(jù)沸點(diǎn)來(lái)界定哪些物質(zhì)屬于VOC，而最普遍的共識(shí)認(rèn)為VOC是指那些沸點(diǎn)等于或低于250℃的化學(xué)物質(zhì)。所以沸點(diǎn)超過(guò)250℃的那些物質(zhì)不歸入VOC的范疇，往往被稱為增塑劑。

這些定義有相同之處，但也各有側(cè)重。如美國(guó)的定義，對(duì)沸點(diǎn)初餾點(diǎn)不作限定，強(qiáng)調(diào)參加大氣光化學(xué)反應(yīng)。不參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的就叫作豁免溶劑，如丙酮、四氯乙烷等。而世界衛(wèi)生組織和巴斯夫則對(duì)沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)作限定，不管其是否參加大氣光化學(xué)反應(yīng)。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 4618/1-1998和德國(guó)DIN 55649-2000標(biāo)準(zhǔn)對(duì)沸點(diǎn)初餾點(diǎn)不作限定，也不管是否參加大氣光化學(xué)反應(yīng)，只強(qiáng)調(diào)在常溫常壓下能自發(fā)揮發(fā)

可將這些VOC的定義分為二類，一類是普通意義上的VOC定義，只說(shuō)明什么是揮發(fā)性有機(jī)物，或者是在什么條件下是揮發(fā)性有機(jī)物;另一類是環(huán)保意義上的定義，也就是說(shuō)，是活潑的那一類揮發(fā)性有機(jī)物，即會(huì)產(chǎn)生危害的那一類揮發(fā)性有機(jī)物。非常明顯，從環(huán)保意義上說(shuō)，揮發(fā)和參加大氣光化學(xué)反應(yīng)這兩點(diǎn)是十分重要的。不揮發(fā)或不參加大氣光化學(xué)反應(yīng)就不構(gòu)成危害。這也就是歐洲將溶劑按光化臭氧產(chǎn)生潛力來(lái)分類的原因。

根據(jù)WHO定義，揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)是指在常溫下，沸點(diǎn)50℃-260℃的各種有機(jī)化合物。VOC按其化學(xué)結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)一步分為:烷類、芳烴類、酯類、醛類和其他等。目前已鑒定出的有300多種。最常見的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、、三氯乙烷、二異氰酸酯(TDI)、二異氰甲苯酯等。

甲醛也是揮發(fā)性有機(jī)化合物，但甲醛易溶于水，與其他揮發(fā)性有機(jī)化合物有所不同，室內(nèi)來(lái)源廣泛，釋放濃度也高。因此，常把甲醛與其他揮發(fā)性有機(jī)化合物分別闡述。

除甲醛以外，絕大多數(shù)揮發(fā)性有機(jī)化合物一般都不溶于水而易溶于有機(jī)溶劑。在室內(nèi)它們各自的濃度往往不是很高，但是若干個(gè)VOC共同存在于室內(nèi)空氣中時(shí)，其聯(lián)合作用是不可忽視的。由于它們種類多，單個(gè)組分的濃度低，常用于TVOC表示室內(nèi)中的揮發(fā)性有機(jī)化合物總量的。TVOC是衡量建筑物內(nèi)裝飾裝修和家具等室內(nèi)用品。對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量影響程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

室內(nèi)可揮發(fā)性有機(jī)化合物的主要來(lái)源

室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物的來(lái)源與室內(nèi)甲醛類似，且更為廣泛，主要來(lái)源有:

1、建筑材料、室內(nèi)裝飾材料和生活及辦公用品。例如:有機(jī)溶劑、油漆、及含水涂料;

2、家用燃料和煙葉的不完全燃燒，人體排泄物;

3、室外的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)煙霧等;

影響室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物濃度的主要因數(shù)

影響室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物與室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、材料的裝載度、換氣次數(shù)(室內(nèi)空氣流通量)等因數(shù)有關(guān)。

三、防治治理技術(shù)政策原則

一、總則

（一）為貫徹《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》等法律法規(guī)，防治環(huán)境污染，保障生態(tài)安全和人體，促進(jìn)揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）污染防治技術(shù)進(jìn)步，制定本技術(shù)政策。

（二）本技術(shù)政策為指導(dǎo)性文件，供各有關(guān)單位在環(huán)境保護(hù)工作中參照采用。

（三）本技術(shù)政策提出了生產(chǎn)VOCs物料和含VOCs產(chǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)存運(yùn)輸銷售、使用、消費(fèi)各環(huán)節(jié)的污染防治策略和方法。VOCs來(lái)源廣泛，主要污染源包括工業(yè)源、生活源。

工業(yè)源主要包括石油煉制與石油化工、煤炭加工與轉(zhuǎn)化等含VOCs原料的生產(chǎn)行業(yè)，油類（燃油、溶劑等）儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售過(guò)程，涂料、油墨、膠粘劑、農(nóng)藥等以VOCs為原料的生產(chǎn)行業(yè)，涂裝、印刷、粘合、工業(yè)清洗等含VOCs產(chǎn)品的使用過(guò)程；生活源包括建筑裝飾裝修、餐飲服務(wù)和服裝干洗。

石油和天然氣開采業(yè)、制藥工業(yè)以及機(jī)動(dòng)車排放的VOCs污染防治可分別參照相應(yīng)的污染防治技術(shù)政策。

（四）VOCs污染防治應(yīng)遵循柏美迪康源頭和過(guò)程控制與末端治理相結(jié)合的綜合防治原則。在工業(yè)生產(chǎn)中采用清潔生產(chǎn)技術(shù)，嚴(yán)格控制含VOCs原料與產(chǎn)品在生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)銷過(guò)程中的VOCs排放，鼓勵(lì)對(duì)資源和能源的回收利用;鼓勵(lì)在生產(chǎn)和生活中使用不含VOCs的替代產(chǎn)品或低VOCs含量的產(chǎn)品。

（五）通過(guò)積極開展VOCs摸底調(diào)查、制修訂重點(diǎn)行業(yè)VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)和管理制度等文件、加強(qiáng)VOCs監(jiān)測(cè)和治理、推廣使用環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品等措施，到2015年，基本建立起重點(diǎn)區(qū)域VOCs污染防治體系；到2020年，基本實(shí)現(xiàn)VOCs從原料到產(chǎn)品、從生產(chǎn)到消費(fèi)的全過(guò)程減排。

四、關(guān)鍵成分解釋

苯：苯在常溫下為一種高度易燃，有香味的無(wú)色的液體，為一種有機(jī)化合物，也是組成結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的芳香烴。苯有高的毒性，也是一種致癌物質(zhì)。它難溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，本身也可作為有機(jī)溶劑。苯也是石油化工的基本原料，苯的產(chǎn)量和生產(chǎn)的技術(shù)水平是一個(gè)石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志之一。苯（benzene， C?H?)有機(jī)化合物，是組成結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的芳香烴，在常溫下為一種無(wú)色、有甜味的透明液體，其密度小于水，具有強(qiáng)烈的特殊氣味。可燃，有毒，為IARC類致癌物。苯不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑，本身也可作為有機(jī)劑。熔點(diǎn)為5.5℃，沸點(diǎn)為80.1℃。如用水冷卻，可凝成無(wú)色晶體。其碳與碳之間的化學(xué)鍵介于單鍵與雙鍵之間，稱大π鍵，因此同時(shí)具有飽和烴取代反應(yīng)的性質(zhì)和不飽和烴加成反應(yīng)的性質(zhì)。苯的性質(zhì)是易取代，難氧化，難加成。苯是一種石油化工基本原料。苯的產(chǎn)量和生產(chǎn)的技術(shù)水平是一個(gè)石油化工發(fā)展水平的標(biāo)志之一。苯具有的環(huán)系叫苯環(huán)，是最簡(jiǎn)單的芳環(huán)。苯分子去掉一個(gè)氫以后的結(jié)構(gòu)叫苯基，用Ph表示。因此苯也可表示為PhH。

無(wú)色透明液體。有芳香氣味。具強(qiáng)折光性。易揮發(fā)。能與乙醇、、丙酮、四氯化碳、二硫化碳、冰乙酸和油類任意混溶，微溶于水。燃燒時(shí)的火焰光亮而帶黑煙。相對(duì)密度(d154)0.8787。熔點(diǎn)+5.5℃。沸點(diǎn)80.1℃。折光率(n20D)1.50108。閃點(diǎn)(閉杯) -11.1℃。易燃。低毒，半數(shù)致死量(大鼠，經(jīng)口) 3800mG/kG。有致癌可能性。密度比水小。

甲苯：無(wú)色澄清液體。有苯樣氣味。有強(qiáng)折光性。能與乙醇、 、丙酮、、二硫化碳和冰乙酸混溶，極微溶于水。相對(duì)密度0.866。凝固點(diǎn)-95℃。沸點(diǎn)110.6℃。折光率 1.4967。閃點(diǎn)(閉杯) 4.4℃。易燃。蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限1.2%~7.0%(體積)。低毒，半數(shù)致死量(大鼠，經(jīng)口)5000mg/kg。高濃度氣體有麻醉性。有刺激性。

甲苯大量用作溶劑和高辛烷值汽油添加劑，也是有機(jī)化工的重要原料，但與此同時(shí)從煤和石油得到的苯和二甲苯相比，目前的產(chǎn)量相對(duì)過(guò)剩，因此相當(dāng)數(shù)量的甲苯用于脫烷基制苯或岐化制二甲苯。甲苯衍生的一系列中間體，廣泛用于染料;醫(yī)藥;農(nóng)藥;火;助劑;香料等精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)，也用于合成材料工業(yè)。甲苯進(jìn)行側(cè)鏈氯化得到的一氯芐;二氯芐和三氯芐，包括它們的衍生物苯甲醇;苯甲醛和苯甲酰氯(一般也從苯甲酸化得到)，在醫(yī)藥;農(nóng)藥;染料，特別是香料合成中應(yīng)用廣泛。甲苯的環(huán)氯化產(chǎn)物是農(nóng)藥;醫(yī)藥;染料的中間體。甲苯氧化得到苯甲酸，是重要的食品防腐劑(主要使用其鈉鹽)，也用作有機(jī)合成的中間體。甲苯及苯衍生物經(jīng)磺化制得的中間體，包括對(duì)甲苯磺酸及其鈉鹽;CLT酸;甲苯-2,4-二磺酸;苯甲醛-2,4-二磺酸;甲苯磺酰氯等，用于洗滌劑添加劑，化肥防結(jié)塊添加劑;有機(jī)顏料;醫(yī)藥;染料的生產(chǎn)。甲苯硝化制得大量的中間體。可衍生得到很多最終產(chǎn)品，其中在聚氨酯制品;染料和有機(jī)顏料;橡膠助劑;醫(yī)藥;等方面最為重要。甲苯可與濃硝酸反應(yīng)生成（即TNT）

苯乙烯：

苯乙烯(Styrene，C8H8)是用苯取代乙烯的一個(gè)氫原子形成的有機(jī)化合物，乙烯基的電子與苯環(huán)共軛，不溶于水，溶于乙醇、中，暴露于空氣中逐漸發(fā)生聚合及氧化。工業(yè)上是合成樹脂、離子交換樹脂及合成橡膠等的重要單體。最重要的用途是作為合成橡膠和塑料的單體，用來(lái)生產(chǎn)丁苯橡膠、聚苯乙烯、泡沫聚苯乙烯;也用于與其他單體共聚制造多種不同用途的工程塑料。如與丙烯腈、丁二烯共聚制得ABS樹脂，廣泛用于各種家用電器及工業(yè)上;與丙烯腈共聚制得的SAN是耐沖擊、色澤光亮的樹脂;與丁二烯共聚所制得的SBS是一種熱塑性橡膠，廣泛用作聚氯乙烯、聚丙烯的改性劑等。

苯乙烯主要用于生產(chǎn)苯乙烯系列樹脂及丁苯橡膠，也是生產(chǎn)離子交換樹脂及醫(yī)藥品的原料之一，此外，苯乙烯還可用于制藥、染料、農(nóng)藥以及選礦等行業(yè)。

三氯乙烯：

三氯乙烯，乙烯分子中3個(gè)氫原子被氯取代而生成的化合物。難溶于水，溶于乙醇、等。三氯乙烯為可燃液體，遇到明火、高熱能夠引發(fā)火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)。三氯乙烯曾用作鎮(zhèn)痛藥和金屬脫脂劑，可用作萃取劑、殺菌劑和制冷劑，以及衣服干洗劑。長(zhǎng)期接觸可引起三叉神經(jīng)麻痹等病癥。該物質(zhì)對(duì)環(huán)境有嚴(yán)重危害，應(yīng)特別注意對(duì)空氣、水環(huán)境及水源的污染。在對(duì)人類重要食物鏈中，特別是在水生生物體中發(fā)生生物蓄積。

折疊危害

侵入途徑:吸入、食入、經(jīng)皮吸收。

危害:本品主要對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。亦可引起肝、腎、、三叉神經(jīng)損害。

折疊環(huán)境行為

危險(xiǎn)特性:遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與強(qiáng)氧化劑接觸可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。受紫外光照射或在燃燒或加熱時(shí)分解產(chǎn)生有毒的和腐蝕性的鹽酸煙霧。

燃燒(分解)產(chǎn)物:一氧化碳、二氧化碳、氯化氫、。

外觀與性狀:無(wú)色透明液體，有似的氣味。

熔點(diǎn)(℃):-87.1相對(duì)密度(水=1):1.46沸點(diǎn)(℃):87.1相對(duì)蒸氣密度(空氣=1):4.53

分子式:C2HCl3分子量:131.39飽和蒸氣壓(kPa):13.33(32℃)燃燒熱(kJ/mol):961.4臨界溫度(℃):271臨界壓力(MPa):5.02辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值:2.4爆炸上限%(V/V):90.0引燃溫度(℃):420爆炸下限%(V/V):12.5

溶解性:不溶于水，溶于乙醇、，可混溶于多數(shù)有機(jī)溶劑。

：

無(wú)色透明液體。有特殊氣味。味甜。高折光，不燃，質(zhì)重，易揮發(fā)。純品對(duì)光，遇光照會(huì)與空氣中的氧作用，逐漸分解而生成劇毒的)和氯化氫。可加入0.6%~1%的乙醇作穩(wěn)定劑。能與乙醇、苯、、石油醚、四氯化碳、二硫化碳和油類等混溶、 25℃時(shí)1ml溶于200ml水。相對(duì)密度1.4840。凝固點(diǎn)-63.5℃。沸點(diǎn)61~62℃。折光率1.4476。低毒，半數(shù)致死量(大鼠，經(jīng)口)1194mg/kg。有麻醉性。有致癌可能性。有機(jī)合成原料，主要用來(lái)生產(chǎn)氟里昂(F-21、F-22、F-23)、染料和在醫(yī)學(xué)上，常用作麻醉劑。可用作、香料、油脂、樹脂、橡膠的溶劑和萃取劑。與四氯化碳混合可制成不凍的防火液體。還用于煙霧劑的、谷物的熏蒸劑和校準(zhǔn)溫度的標(biāo)準(zhǔn)液。工業(yè)產(chǎn)品通常加有少量乙醇，使生成的與乙醇作用生成的碳酸二乙酯。使用工業(yè)品前可加入少量濃硫酸振搖后水洗，經(jīng)氯化鈣或碳酸鉀干燥，即可得不含乙醇的。

三氯乙烷：

三氯乙烷(trichloroethane)也稱甲基(methyl chloroform)，是一種不易爆、不易燃的有氣味的無(wú)色液體，有毒!本品用作偏二氯乙烯的原料，樹脂的中間體，農(nóng)業(yè)上的熏蒸劑、殺蟲劑、油脂、蠟、橡膠、醋酸纖維的溶劑、染料、香料的萃取劑等，高劑量有麻醉作用，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致死亡。三氯乙烷幾乎不溶于水，與乙醇、、氯苯互溶，溶于揮發(fā)油中，在潮濕空氣中遇光分解緩慢，工業(yè)品中一般加入甲酚或硬脂三乙醇胺鹽作穩(wěn)定劑，溶劑和工業(yè)生產(chǎn)中的萃取劑。還可用作干洗劑及金屬表面的脫油劑，也是化工原料（如生產(chǎn)等）。醫(yī)學(xué)上曾用作麻醉。與鈦，二氯乙烷，合成修正液。三氯乙烷比重1.4649，沸點(diǎn) 113.5 ℃，于— 84.8 ℃固化，折光率 1 。 15560（ 25 ℃），幾乎不溶于水，與乙醇、、氯苯互溶，溶于揮發(fā)油中，在潮濕空氣中遇光分解緩慢。三氯乙烷廣泛運(yùn)用與清洗PCB焊后殘?jiān)瑸闊o(wú)色透明液體，有芳香氣味，不溶于水，能與醇、醚、苯、、丙酮、乙酸乙酯、四氯化碳等有機(jī)溶劑互溶，能溶解油脂、潤(rùn)滑油、蠟。有硫酸存在時(shí)，在加壓升溫條件下會(huì)水解。不燃，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐壓性高，電導(dǎo)率低。

二異氰酸酯：

脂肪族和脂環(huán)族二異氰酸酯(ADI)是一類具有-N=C=O官能團(tuán)的特殊化學(xué)品，主要用作制造聚氨酯材料的原料。聚氨酯材料由二異氰酸酯與聚醚多元醇或聚酯多元醇經(jīng)聚合而制得，具有不黃變和良好的應(yīng)用性能，被廣泛用作工業(yè)和汽車的聚氨酯涂料。

FID是利用氫/空氣火焰的熱能和化學(xué)能；NPD是利用熱固體表面的催化能和熱能；ECD是利用放射源的β射線能量；PID是利用紫外光輻射能。一個(gè)理想的電離檢測(cè)器，總是通過(guò)幾何構(gòu)型和操作條件的選擇，使其對(duì)樣品的電離信號(hào)而本底或背景電離信號(hào)最小，唯有ECD相反，其樣品信號(hào)是高本底信號(hào)的減小值。
   電離檢測(cè)器的總效率取決于電離效率和離子的收集效率。電離效率主要決定于電離源，以后將分別介紹。所有電離檢測(cè)器均有收集極和極化極，在此二電極之間加一電場(chǎng)，使正、負(fù)離子和電子能定向運(yùn)動(dòng)。收集極和極化極的形狀和位置，對(duì)收集效率有顯著的影響，以后將分別討論。因收集到的微電流十分低，故要求收集極絕緣性十分好，以免損失。因檢測(cè)器要求在高溫工作，故收集極的絕緣必須用耐高溫的絕緣材料，這對(duì)一個(gè)好的電離檢測(cè)器十分重要。所有電離檢測(cè)器收集到的微電流均十分弱，都必須經(jīng)過(guò)微電流放大器進(jìn)一步放大后才能記錄。現(xiàn)代GC微電流放大器能檢測(cè)的最小噪聲為A，測(cè)量信號(hào)為A，響應(yīng)時(shí)間最快達(dá)50ms。

（二）FID工作原理和檢測(cè)電路

    FID由電離室（傳感器）和檢測(cè)電路組成，圖3-10-29為其系統(tǒng)示意圖。

    從毛細(xì)管柱（1）后流出的氣體在噴嘴（2）處與從（3）進(jìn)入的氫氣以及（4）進(jìn)入的尾吹氣混合，用點(diǎn)火燈絲（5）點(diǎn)燃?xì)浠鹧妫瑥模?）通入空氣助燃。極化極（7）和收集極（8）通過(guò)高電阻、基流補(bǔ)償和50-350V的直流電源（E）組成檢測(cè)電路，測(cè)量氫焰中產(chǎn)生的微電流，檢測(cè)電路又是微電流放大器的輸入。
    該電路在收集和極化極間形成一高壓靜電場(chǎng)。當(dāng)僅有載氣從柱后流出時(shí)，因載氣（N2）本身不會(huì)被電離，只有載氣中的有機(jī)雜質(zhì)和流失的固定液在氫火焰中被電離成正、負(fù)離子和電子。在電場(chǎng)作用下，正離子移向收集極（負(fù)極），負(fù)離子和電子移向極化極（正極）。形成的微電流流經(jīng)輸入電阻R1在其兩端產(chǎn)生電壓降Uin。它經(jīng)微電流放大器放大后，從輸出衰減器中取出信號(hào)，在記錄器記錄下即為基流，或稱本底電流、背景電流。只要載氣流速、柱溫等條件不變，該基流亦不變。如載氣純度高，流速小，柱溫低或固定相耐熱性好，基流就低，反之就高。為了易于測(cè)得微電流的微小變化（即很小信號(hào)），希望基流越小越好，但實(shí)際上總有一定大小的基流。通常，通過(guò)調(diào)節(jié)R5加上一個(gè)反向的補(bǔ)償電壓，使流經(jīng)輸入電阻的基流降至零，此即所謂“基流補(bǔ)償”。一般在進(jìn)樣前均要用基流補(bǔ)償，將記錄器上的基線調(diào)至零。進(jìn)樣后，載氣和分離后的組分一起從柱后流出，氫火焰中增加了組分被電離后產(chǎn)生的正、負(fù)離子和電子，從而使電路中收集的微電流顯著增大，此即該組分的信號(hào)。該信號(hào)大小與單位時(shí)間進(jìn)入火焰中物質(zhì)的碳原子數(shù)成正比，即“等碳響應(yīng)”。

（三）響應(yīng)機(jī)理
近40年來(lái)，F(xiàn)ID的響應(yīng)機(jī)理一直未明確，近年才明朗化。進(jìn)一步了解氫火焰及FID的響應(yīng)
機(jī)理，對(duì)深入理解工作原理、正確選擇檢測(cè)條件都是有益的。
1.氫火焰
    FID的氫/空氣火焰是一種典型的擴(kuò)散焰。柱后流出物與H2混合后從火焰的中心流出，空氣在火焰四周。氫燃燒所需的氧必須通過(guò)火焰外圍向內(nèi)擴(kuò)散才能得到。擴(kuò)散焰的特征是火焰中產(chǎn)生的基團(tuán)和內(nèi)、外火焰溫度變化極大。如FID內(nèi)火焰為富氫焰，外火焰為富氧焰，它們之間即是H2和O2的混合區(qū)。在此又隨火焰高度不同，發(fā)生不同的火焰化學(xué)和火焰電離反應(yīng)。
2.響應(yīng)機(jī)理
烴類的響應(yīng)機(jī)理較簡(jiǎn)單，非烴類比較復(fù)雜。
（1）烴類1996年T.Holm等將氫火焰中的成分直接引至MS的離子源內(nèi)，研究了火焰不同高度成分的變化后指出：在火焰下部，從燃燒區(qū)向內(nèi)擴(kuò)散的氫原子流量較大，烴類首先產(chǎn)生熱氫解作用，形成甲烷、乙烯和乙炔的混合物。然后這些非甲烷烴類與氫原子反應(yīng)，進(jìn)一步加氫成飽和烴。在低于"%%=溫度下，>—> 鍵斷裂，最后所有的碳均轉(zhuǎn)化成甲烷，如式3-10-16所示：

此過(guò)程極快。
    芳烴，如苯先加氫形成環(huán)己烷，再轉(zhuǎn)化成甲烷。且1mol苯定量轉(zhuǎn)化成6mol甲烷。
    總之，在火焰中是將不同烴分子中的每個(gè)碳原子均定量轉(zhuǎn)換成最基本的、共同的響應(yīng)單位———甲烷，然后再經(jīng)過(guò)式（3-10-17）化學(xué)電離過(guò)程產(chǎn)生信號(hào)：

    所以，F(xiàn)ID對(duì)烴類是等碳響應(yīng)。當(dāng)然，反應(yīng)式（3-10-17）需要次甲基，而在C原子中產(chǎn)生CH的幾率僅，因此，FID最終產(chǎn)生信號(hào)的效率是極低的。
（2）非烴類對(duì)非烴類響應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜，隨所含官能團(tuán)不同而異。基本規(guī)律是不與雜原子相連的碳（C）均轉(zhuǎn)化成甲烷。雜原子及其相連碳（C雜）的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物見表3-10-17。

表3-10-17  非烴類在FID火焰中的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物

    C雜的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物是兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)的結(jié)果。如醉的RMRs隨烴基而異，是因?yàn)镃-O鍵存在著氫化和脫氫反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)。如甲醇的兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)為式（3-10-18）和式（3-10-19）：

    如按反應(yīng)式（3-10-19），甲醇無(wú)響應(yīng)。但甲醇的有效碳數(shù)（ECN）是0.75，因此，實(shí)際上甲
醇在FID火焰中是反應(yīng)式（3-10-18）和反應(yīng)式（3-10-19）共存，且前者是后者的三倍。對(duì)多碳醇，也是二種反應(yīng)并存：一是熱誘導(dǎo)消除水，繼之以烯烴還原，產(chǎn)生甲烷的反應(yīng)；另一是在!位的C—C斷裂和C—H斷裂，產(chǎn)生CO的反應(yīng)。醇的ECN低于相應(yīng)烴類，乙醇的ECN為1.70，表明消除反應(yīng)是主要的，只有30%是氧攜帶碳轉(zhuǎn)化成CO。
    胺類與醇類類似，也有一系列競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)。以為例，在FID火焰中是式（3-10-20）和式（3-10-21）并存，多碳胺同多碳醇，也是消除反應(yīng)和C—C斷裂、脫氫形成HCN二反應(yīng)并存。

    鹵代烴在FID火焰中，也同時(shí)發(fā)生著消除反應(yīng)和脫氫化反應(yīng)，但它們均轉(zhuǎn)化成甲烷分子。如1-氯丁烷在火焰中氫解成4個(gè)甲烷分子HCl。對(duì)一個(gè)碳原子上有幾個(gè)鹵原子的化合物，如CH2Cl2、CHCl3和CCl4，在火焰中也只發(fā)現(xiàn)CH4和HCl而無(wú)其他化合物。
    總之，含雜原子的有機(jī)物，由于O、N、Cl等雜原子均已計(jì)入分子量，但對(duì)FID響應(yīng)值無(wú)貢獻(xiàn)，還有可能進(jìn)一步與C雜形成不響應(yīng)的CO、HCN。因此，按相對(duì)質(zhì)量響應(yīng)值計(jì)，這些化合物的RRF值很低，不符合等碳響應(yīng)規(guī)律。

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