TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 12031:2018 VỀ PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH – XÁC ĐỊNH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG KHÍ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 12031:2018

PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH – XÁC ĐỊNH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG KHÍ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Measurement of gaseous organic compound emissions by gas chromatography

Lời nói đầu

TCVN 12031:2018 xây dựng trên cơ sở tham khảo EPA Method 18A Measurement of gaseous organic compound emissions by gas chromatography của Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ.

TCVN 12031:2018 do Cục Tổng cục môi trường biên soạn, Bộ Tài nguyên và Môi trường đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH – XÁC ĐỊNH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG KHÍ THẢI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ

Measurement of gaseous organic compound emissions by gas chromatography

CẢNH BÁO  Phương pháp này không nên thực hiện bởi những người không am hiểu các đặc tính tính năng của máy sắc ký khí, cũng như những người không am hiểu việc lấy mẫu nguồn. Cần đặc biệt chú ý về việc sử dụng an toàn thiết bị và an toàn lao động trong môi trường dễ cháy nổ.

1  Phạm vi áp dụng

1.1  Chất phân tích. Tổng các hợp chất hữu cơ thể khí.

1.2  Khả năng áp dụng

1.2.1  Phương pháp này được thiết kế để đo các chất hữu cơ dạng khí phát thải từ nguồn công nghiệp.

Trong khi thiết kế dự định cho các nguồn thải ở mức ppm, thì một số detector lại có khả năng phát hiện các hợp chất ở mức độ môi trường xung quanh, ví dụ, ECD, ELCD và detector ion hóa heli. Một số loại detector khác có độ nhạy và tính ứng dụng cũng có thể nằm trong dải ppb.

1.2.2  Phương pháp này không xác định được các hợp chất (1) là polyme (cao phân tử), (2) có thể polyme hóa trước khi phân tích, hoặc (3) có áp suất hơi rất thấp tại các điều kiện của ống khói hoặc điều kiện của thiết bị.

1.3  Dải đo

Giới hạn dưới của phương pháp này được xác định bởi hệ thống lấy mẫu; Có thể sử dụng các chất hấp phụ để làm giàu mẫu, do đó làm giảm các giới hạn phát hiện dưới 1 phần triệu (ppm) thường đạt được qua việc lấy mẫu giao diện trực tiếp hoặc lấy mẫu túi. Giới hạn trên thu được bằng cách đo bão hòa detector GC hoặc quá tải cột; dải đo trên có thể được mở rộng bằng cách pha loãng mẫu với khí trơ, hoặc bằng cách sử dụng các vòng lấy mẫu khí với lượng nhỏ hơn. Giới hạn trên cũng có thể được điều chỉnh bằng cách ngưng tụ các hợp chất có nhiệt độ sôi cao hơn.

1.4  Độ nhạy

Giới hạn độ nhạy đối với hợp chất được xác định là nồng độ nhỏ nhất có thể phát hiện được của hợp chất đó, hoặc nồng độ tạo ra tín hiệu-nhiễu tỷ lệ 3:1. Nồng độ nhỏ nhất có thể phát hiện được xác định trong quá trình hiệu chuẩn nghiên cứu sơ bộ đối với mỗi hợp chất.

2  Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là 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 (nếu có).

TCVN 11303 Phát thải nguồn tĩnh – Lấy mẫu và đo vận tốc

TCVN 11304 Phát thải nguồn tĩnh – Phương pháp phân tích khí khối lượng mol phân tử khí khô

TCVN 11305 Phát thải nguồn tĩnh – Xác định hàm ẩm của khí thải ống khói

TCVN 12029 Phát thải nguồn tĩnh – Xác định lưu lượng thể tích và vận tốc khí ống khói (trong ống hình chữ S)

3  Tóm tắt phương pháp

Các thành phần hữu cơ chính của hỗn hợp khí được tách bằng sắc ký khí (GC) và được định lượng riêng rẽ bằng ion hóa ngọn lửa, ion hóa quang phổ, bắt điện tử, hoặc các nguyên tắc phát hiện thích hợp khác. Thời gian lưu của mỗi thành phần riêng biệt được so sánh với thời gian lưu của các hợp chất đã biết trong các điều kiện giống nhau. Do đó, người phân tích khẳng định việc nhận dạng và nồng độ gần đúng của các thành phần khí thải hữu cơ trước. Với thông tin này, người phân tích chuẩn bị hoặc mua các hỗn hợp chất chuẩn có bán sẵn để hiệu chuẩn GC trong các điều kiện giống hệt với điều kiện của các mẫu. Người phân tích cũng xác định sự cần thiết phải pha loãng mẫu để tránh bão hòa, lọc dòng khí để loại bỏ bụi và ngăn ngừa ngưng tụ hơi ẩm.

4  Các chất cản trở

4.1  Các chất gây nhiễu phép xác định có thể được loại bỏ bằng cột GC thích hợp và chọn detector hoặc bằng cách thay đổi thời gian lưu thông qua việc thay đổi trong lưu lượng dòng của cột và sử dụng chương trình nhiệt độ.

4.2  Hệ thống phân tích được chứng minh về cơ bản không có các chất ô nhiễm bằng cách phân tích mẫu trắng định kỳ gồm không khí hoặc nitơ không chứa hydrocarbon.

4.3  Xảy ra nhiễm bẩn chéo mẫu khi các mẫu ở mức cao và ở mức thấp hoặc các chất chuẩn được phân tích luân phiên, được xử lý tốt nhất bằng cách thổi xuyên qua rửa kỹ vòng lặp GC giữa các mẫu.

4.4  Để đảm bảo độ nhạy detector ổn định, khí hiệu chuẩn được giữ trong không khí khô. Chỉnh nồng độ khí hữu cơ khi có mặt hơi nước trong mẫu, nồng độ hơi nước được xác định đối với các mẫu này và áp dụng hệ số hiệu chỉnh.

4.5  Thời gian chạy sắc ký khí phải đủ để xóa tất cả các pic rửa giải từ cột trước khi thực hiện lần chạy tiếp theo (để ngăn chặn sự mang sang của mẫu).

5  Thiết bị và vật tư

5.1  Thiết bị cần thiết cho quy trình lấy mẫu trước điều tra có thể được tìm thấy trong 16.1.1.

5.2  Thiết bị cần thiết cho quy trình lấy mẫu bằng túi tích hợp và phân tích có thể được tìm thấy trong 8.2.1.1.1.

5.3  Thiết bị cần thiết để lấy mẫu mặt phân cách trực tiếp và phân tích có thể được tìm thấy trong 8.2.2.1.

5.4  Thiết bị cần thiết cho việc lấy mẫu mặt phân cách (mặt tiếp giáp) của dung dịch pha loãng và phân tích có thể được tìm thấy trong 8.2.3.1.

5.5  Thiết bị cần thiết để lấy mẫu ống hấp phụ và phân tích có thể được tìm thấy trong 8.2.4.1.

6  Thuốc thử và chất chuẩn

Thuốc thử cần thiết cho quy trình lấy mẫu trước điều tra có thể được tìm thấy trong 16.1.2

7  Thu thập mẫu, bảo quản, lưu trữ và vận chuyển

7.2  Quy trình lấy mẫu và phân tích cuối cùng

Xem xét độ an toàn (các nguy cơ cháy) và các điều kiện nguồn, chọn một quy trình lấy mẫu và phân tích phù hợp (8.2.1, 8.2.2, 8.2.3 hoặc 8.2.4). Trong tình huống có mối nguy ngọn lửa hydro và GC không an toàn, thì sử dụng các kỹ thuật thu thập bằng túi dẻo hoặc kỹ thuật hấp phụ.

8. Lấy mẫu bằng túi tích hợp và phân tích

8.2.1.1  Quy trình lấy mẫu vật chứa khí thải. Trong quy trình này, các túi được làm đầy bằng cách hút khí vật chứa kín khí cứng giữ các túi. Sử dụng bảng dữ liệu mẫu hiện trường như trong Hình 10. Thu thập các mẫu lặp lại ba lần từ mỗi vị trí mẫu.

8.2.1.1.1  Thiết bị

8.2.1.1.1.1  Đầu lấy mẫu

Bằng thép không gỉ, thủy tinh Pyrex, hoặc đầu lấy mẫu ống Teflon, tùy theo nhiệt độ ống khói, với ống Teflon đủ dài để nối với túi mẫu. Sử dụng thép không gỉ hoặc Teflon để nối đầu lấy mẫu và dòng mẫu.

8.2.1.1.1.2  Đầu nối nhanh

Đầu nối có chấu (phích cắm đực) (2) và đầu nối có lỗ (phích cắm cái) (2) bằng thép không gỉ.

8.2.1.1.1.3  Van kim

Để kiểm soát dòng khí.

8.2.1.1.1.4  Bơm

Bơm kiểu màng phủ Teflon không hở hoặc loại tương đương. Để cung cấp ít nhất 1 L/min.

8.2.1.1.1.5  Ống hấp phụ than hoạt tính

Ống chứa đầy than hoạt tính, có nút bông thủy tinh ở mỗi đầu, để hấp thụ hơi hữu cơ.

8.2.1.1.1.6  Lưu lượng kế

Dải lưu lượng từ 0 mL đến 500 ml; kèm theo đường hiệu chuẩn của nhà sản xuất.

8.2.1.1.2  Quy trình lấy mẫu

Để thu được mẫu, lắp ráp dãy lấy mẫu như trong Hình 9. Kiểm tra rò rỉ của túi và của vật chứa. Nối dòng chân không từ van kim vào dòng mẫu Teflon từ đầu lấy mẫu. Đặt đầu lấy mẫu tại trọng tâm của ống khói hoặc tại một điểm không gần các thành ống khói quá 1 in và bắt đầu bơm. Thiết lập lưu lượng dòng để thể tích cuối cùng của mẫu là khoảng 80 % dung tích túi. Sau khi cho phép đủ thời gian để làm sạch ống vài lần, nối các dòng chân không vào túi và hút cho đến khi lưu lượng kế phao cho thấy không có dòng chảy. Sau đó định vị mẫu và dòng chân không để lấy mẫu, bắt đầu lấy mẫu thực tế, giữ tốc độ tỷ lệ với vận tốc ống khói. Để phòng ngừa, hướng dòng khí thoát ra từ lưu lượng kế tránh xa người lấy mẫu. Cuối thời điểm lấy mẫu, tắt máy bơm, ngắt dòng mẫu khỏi túi, và ngắt dòng chân không ra khỏi vật chứa túi. Ghi lại nhiệt độ nguồn, áp suất không khí, nhiệt độ môi trường xung quanh, lưu lượng dòng lấy mẫu, và thời gian lấy mẫu bắt đầu và kết thúc vào bảng dữ liệu trong Hình 10. Bảo vệ túi và thùng (hộp) chứa khỏi ánh sáng mặt trời. Ghi lại thời gian tính từ khi lấy mẫu cho đến khi phân tích và sau đó tiến hành các quy trình thu hồi trong 8.4.2.

8.2.1.2  Quy trình lấy mẫu bơm trực tiếp

Thực hiện theo 8.2.1.1, trừ việc thay máy bơm và van kim giữa đầu lấy mẫu và túi. Sử dụng một máy bơm và van kim bằng vật liệu trơ không bị ảnh hưởng bởi khí ống khói. Kiểm tra hệ thống về rò rỉ, sau đó thổi khí thải trước khi nối vào túi đã hút khí trước đó.

8.2.1.3  Quy trình lấy mẫu bằng túi tại vùng có nguy cơ nổ

Thực hiện theo 8.2.1.1 trừ việc thay thế máy bơm bằng bình hút khí khác (xem Hình 9A). Sử dụng phương pháp này bất cứ khi nào có khả năng nổ do máy bơm, đầu lấy mẫu nóng, hoặc các thiết bị tạo ngọn lửa khác.

8.2.1.4  Quy trình lấy mẫu bằng túi khác

Trong trường hợp quan sát thấy có ngưng tụ trong túi trong khi thu thập mẫu và không sử dụng được hệ thống giao diện trực tiếp, thì làm nóng túi trong quá trình thu thập mẫu và duy trì ở nhiệt độ cao phù hợp trong tất cả các hoạt động tiếp theo.

CHÚ THÍCH: Kiểm tra cẩn thận sự rò rỉ của hệ thống trước khi pha loãng để không tạo ra không khí dễ cháy nổ).

Cách khác, thu thập các mẫu khí và đồng thời pha loãng trong túi.

8.2.1.4.1  Quy trình thay thế thứ nhất

Làm nóng hộp chứa túi mẫu đến 120 °C (± 5 °C).

Sau đó, chuyển túi càng nhanh càng tốt đến nơi phân tích trong khi duy trì nhiệt độ hoặc bao gồm các hộp với một tấm cách nhiệt. Trong khu vực phân tích, giữ hộp nóng đến 120 °C (± 5 °C) cho đến khi phân tích. Cần đảm bảo rằng phương pháp làm nóng hộp và kiểm soát nhiệt tương thích với các giới hạn an toàn cần thiết trong từng khu vực.

8.2.1.4.2  Quy trình thay thế thứ hai

Cho một lượng khí trơ đã biết vào các túi.

Đo khí trơ vào túi theo quy trình để chuẩn bị nồng độ khí chuẩn của chất lỏng dễ bay hơi (10.1.2.2). Đưa túi đã làm đầy một phần vào nguồn và đo nguồn khí vào túi qua dòng lấy mẫu nóng và một máy đo lưu lượng làm nóng hoặc máy bơm thể tích dương Teflon. Kiểm tra các hệ số pha loãng trước khi lấy mẫu túi khí pha loãng và phân tích các khí có nồng độ đã biết.

8.2.1.5  Phân tích mẫu túi

8.2.1.5.1  Thiết bị

Tương tự như trong 8.1. Cần đến tối thiểu là ba chất chuẩn khí (khí chuẩn).

8.2.1.5.2  Quy trình

8.2.1.5.2.1  Cài đặt các điều kiện hoạt động GC đúng như trong 10.2 và ghi lại tất cả các dữ liệu được liệt kê trong Hình 7. Chuẩn bị GC sao cho khí có thể được rút qua van mẫu.

Thổi rửa vòng lấy mẫu bằng hỗn hợp khí hiệu chuẩn và kích hoạt van (áp suất mẫu ở đầu vào van GC phải tương tự như quá trình hiệu chuẩn cũng như trong quá trình phân tích mẫu thực tế). Cần thu được ít nhất ba sắc ký đồ cho hỗn hợp. Các kết quả được chấp nhận khi các diện tích pic của ba lần bơm sai khác không quá 5 % giá trị trung bình của chúng. Nếu không, chạy thêm mẫu hoặc sửa đổi kỹ thuật phân tích cho đến khi yêu cầu này được đáp ứng. Sau đó, phân tích hai hỗn hợp hiệu chuẩn khác theo cách tương tự. Chuẩn bị đường chuẩn như mô tả trong 10.2.

8.2.1.5.2.2  Phân tích ba mẫu khí nguồn bằng cách nối từng túi vào van lấy mẫu với một đoạn ống Teflon. Phân tích mỗi mẫu túi ba lần.

Ghi dữ liệu như trong Hình 18. Nếu chi tiết nào không áp dụng thì ghi “không áp dụng”. Nếu túi được duy trì ở nhiệt độ cao như trong 8.2.1.4, thì xác định hàm lượng nước của khí thải bằng TCVN 11305 (EPA method 4). Sau khi tất cả các mẫu đã được phân tích, lặp lại các phân tích khí hiệu chuẩn ở mức trung bình đối với mỗi hợp chất. So sánh hệ số đáp ứng trung bình của các phép phân tích trước và sau cho mỗi hợp chất. Nếu chúng chênh lệch nhau trên 5 %, thì phân tích mức khí hiệu chuẩn khác đối với hợp chất đó và chuẩn bị đường chuẩn sử dụng tất cả các giá trị hỗn hợp khí trước và sau hiệu chuẩn. Nếu hai hệ số đáp ứng trung bình (trước và sau thử nghiệm) chênh lệch nhau dưới 5 % so với giá trị trung bình của chúng, thì người thử nghiệm có thể tùy chọn sử dụng đường chuẩn trước khi thử nghiệm để tạo ra các giá trị nồng độ.

8.2.1.5.2.3  Phân tích hai mẫu thử nghiệm như trong 9.2 bằng cách nối từng túi có chứa một hỗn hợp khí thử nghiệm vào van lấy mẫu. Tính kết quả; ghi lại và báo cáo dữ liệu cho người giám sát thử nghiệm.

8.2.1.6  Xác định hàm lượng hơi nước của túi

Đo nhiệt độ môi trường xung quanh và áp suất không khí ở gần túi. Từ bảng áp suất hơi bão hòa nước, xác định và ghi lại hàm lượng hơi nước của túi đến một chữ số thập phân. (Giả sử độ ẩm tương đối là 100 phần trăm, trừ khi giá trị thấp hơn được biết). Nếu túi được duy trì ở nhiệt độ cao như trong 8.2.1.4, thì xác định hàm lượng nước của khí thải theo TCVN 11305.

8.2.1.8  Tính lượng khí phát thải

Từ đường chuẩn trong 8.2.1.5, chọn giá trị C_s tương ứng với diện tích pic. Tính nồng độ C_c bằng ppm, tính theo khí khô, của chất hữu cơ có trong mẫu sử dụng Công thức (5) trong 12.6.

8.2.2  Quy trình lấy mẫu giao diện trực tiếp và quy trình phân tích

Quy trình lấy giao diện cách trực tiếp có thể được sử dụng với điều kiện độ ẩm của không khí không cản trở quy trình phân tích, các yêu cầu vật lý của thiết bị phải được đáp ứng và nồng độ khí nguồn nằm trong khoảng tuyến tính của detector. Tuân thủ tất cả các yêu cầu an toàn với phương pháp này.

8.2.2.1  Thiết bị

8.2.2.1.1  Đầu lấy mẫu

Đầu lấy mẫu được làm bằng thép không gỉ, bằng thủy tinh Pyrex hoặc ống Teflon tùy theo nhiệt độ ống khói và độ phản ứng của các hợp chất mục tiêu. Nếu trong khí thải có bụi, có thể phải sử dụng bộ lọc hoặc bông thủy tinh. Nếu cần, làm nóng đầu lấy mẫu với dải băng nhiệt hoặc bộ gia nhiệt đặc biệt có khả năng duy trì nhiệt độ lớn hơn 110 ^oC.

8.2.2.1.2  Ống lấy mẫu

Ống Teflon đường kính ngoài 6,4 mm (hoặc đường kính khác, khi cần), dây nung để ngăn chặn sự ngưng tụ của vật liệu (lớn hơn 110 ^oC).

8.2.2.1.3  Đầu nối nhanh

Để nối dòng mẫu đến van lấy mẫu khí trên thiết bị GC và máy bơm được sử dụng để hút nguồn khí. Sử dụng đầu kết nối nhanh hoặc tương đương trên bơm tiêm hoặc túi chứa khí hiệu chuẩn để nối khí hiệu chuẩn vào van lấy mẫu khí.

8.2.2.1.4  Thiết bị đọc cặp nhiệt độ

Máy đo điện thế hoặc nhiệt kế hiện số, để đo nhiệt độ nguồn và nhiệt độ đầu lấy mẫu.

8.2.2.1.5  Van lấy mẫu khí nóng

Có hai vị trí, thiết kế sáu cổng, cho phép vòng lấy mẫu được thổi sạch bằng khí nguồn hoặc nối trực tiếp nguồn khí vào thiết bị GC.

8.2.2.1.6  Van kim

Để kiểm soát tốc độ lấy mẫu khí từ nguồn.

8.2.2.1.7  Bơm.

Bơm kiểu áp kế màng phủ Teflon kín khí hoặc loại tương đương, có khả năng lấy mẫu ít nhất là 1 L/min.

8.2.2.1.8  Lưu lượng kế.

Có dải đo thích hợp để đo tốc độ lấy mẫu.

8.2.2.1.9  Chất hấp phụ – than hoạt tính.

Hấp thụ hơi nước từ nguồn để ngăn chặn sự tiếp xúc của nhân viên với nguồn khí.

8.2.2.1.10  Bơm (bơm tiêm).

Khí mang, oxy và nhiên liệu cần thiết để chạy GC và detector.

8.2.2.1.11  Máy sắc ký

Có khả năng di chuyển, có detector, van lấy mẫu khí nóng, cột để tách hoàn toàn các thành phần mong muốn và tùy chọn về chương trình nhiệt độ.

8.2.2.1.12  Máy ghi/Bộ tích phân. Để ghi lại kết quả.

8.2.2.2  Quy trình

Hiệu chuẩn GC sử dụng các quy trình trong 8.2.1.5.2.1. Để thu được mẫu khí thải, lắp đặt các hệ thống lấy mẫu như trong Hình 12. Cần đảm bảo rằng tất cả các khớp nối đều kín khí. Bật đầu lấy mẫu và bộ làm nóng dòng mẫu. Khi nhiệt độ của đầu lấy mẫu và dòng mẫu nóng đạt tới nhiệt độ mục tiêu như được chỉ ra trên thiết bị nhiệt độ, kiểm soát nhiệt độ để duy trì nhiệt độ lớn hơn 110 °C. Tiến hành hiệu chuẩn 3 điểm GC bằng cách phân tích mỗi hỗn hợp khí ba lần lặp lại. Tạo đường chuẩn. Đặt đầu vào của đầu lấy mẫu tại trọng tâm của ống dẫn hoặc tại một điểm không gần với thành quá 1 m và hút nguồn khí vào đầu lấy mẫu, dòng khí nóng và vòng lấy mẫu. Sau khi xả kỹ, phân tích mẫu khí thải sử dụng các điều kiện tương tự như đối với các hỗn hợp khí hiệu chuẩn. Đối với mỗi lần chạy mẫu, phân tích và ghi lại năm mẫu liên tục. Một thử nghiệm bao gồm ba lần chạy (năm mẫu mỗi lần chạy và thực hiện ba lần chạy, với tổng số mười lăm mẫu). Sau khi tất cả các mẫu đã được phân tích, lặp lại phép phân tích của khí hiệu chuẩn ở mức trung bình đối với mỗi hợp chất. Đối với mỗi chất chuẩn hiệu chuẩn, so sánh các hệ số đáp ứng trung bình trước và sau thử nghiệm (RF) đối với mỗi hợp chất. Nếu hai giá trị RF hiệu chuẩn (trước và sau khi phân tích) khác nhau hơn 5 % so với giá trị trung bình của chúng, rồi phân tích các mức khí hiệu chuẩn khác đối với hợp chất đó và xác định các nồng độ mẫu khí thải bằng cách so sánh với cả hai đường chuẩn (điều này được thực hiện bằng cách chuẩn bị một đường chuẩn sử dụng tất cả các giá trị trước và sau thử nghiệm hỗn hợp khí hiệu chuẩn). Nếu hai giá trị hiệu chuẩn RF khác nhau nhỏ hơn 5 % so với giá trị trung bình của chúng, thì người thử nghiệm có thể tùy chọn sử dụng chỉ đường chuẩn thử nghiệm trước để tạo ra các giá trị nồng độ. Ghi dữ liệu hiệu chuẩn này và các dữ liệu cần thiết khác vào bảng dữ liệu trong Hình 11, xóa thông tin khí pha loãng.

CHÚ THÍCH: Cẩn thận hút tất cả các mẫu và hỗn hợp hiệu chuẩn qua các vòng mẫu ở cùng một áp suất.

8.2.2.3  Xác định hàm lượng ẩm khí ống khói.

Sử dụng TCVN 11305 để đo hàm lượng ẩm khí ống khói.

8.2.2.5  Tính khí phát thải.

Tương tự như 8.2.1.8.

8.2.3  Lấy mẫu mặt phân cách pha loãng và quy trình phân tích

Các mẫu nguồn chứa nồng độ cao các chất hữu cơ có thể cần phải pha loãng trước khi phân tích để ngăn ngừa bão hòa detector GC. Thiết bị cần cho quy trình lấy mẫu giao diện trực tiếp này về cơ bản giống như mô tả trong phần 8.2.2, ngoại trừ cần có thêm hệ thống pha loãng giữa dòng lấy mẫu nóng và van lấy mẫu khí. Thiết bị được bố trí sao cho tỷ lệ pha loãng 10:1 hoặc 100:1 khí nguồn có thể được dẫn trực tiếp đến máy sắc ký. Cũng cần đến máy bơm công suất lớn hơn và máy bơm này phải được làm nóng và được đặt trong hệ thống giữa dòng lấy mẫu và thiết bị pha loãng.

8.2.3.1  Thiết bị

Các thiết bị cần bổ sung ngoài các thiết bị quy định cho hệ thống giao diện trực tiếp như sau

8.2.3.1.1  Bơm mẫu

Kiểu bơm màng có phủ Teflon kín khí có thể chịu nhiệt đến 120 °C và cung cấp 1,5 L/min.

8.2.3.1.2  Máy bơm pha loãng

Hai bơm Model A-150 Komhyr Teflon có thể cung cấp 150 cc/min, hoặc tương đương. Tùy chọn, có thể sử dụng lưu lượng kế hiệu chuẩn kết hợp với bơm màng phủ Teflon.

8.2.3.1.3  Van.

Hai van Teflon ba chiều, thích hợp để nối với ống Teflon.

8.2.3.1.4  Lưu lượng kế. Hai cái, để đo khí pha loãng.

8.2.3.1.5  Khí pha loãng với xyranh và bộ điều tiết

Khí có thể là nitơ hoặc không khí khô sạch, tùy theo tính chất của khí nguồn.

8.2.3.1.6  Hộp gia nhiệt

Thích hợp để được làm nóng đến 120 °C, chứa ba máy bơm, các van ba chiều, và các khớp nối liên quan. Hộp phải được trang bị các phụ kiện nối nhanh chóng khớp với: (1) dòng mẫu nóng từ đầu lấy mẫu, (2) van lấy mẫu khí, (3) các hỗn hợp khí hiệu chuẩn và (4) các dòng khí pha loãng. Sơ đồ của các thành phần và khớp nối được hiển thị trong Hình 13. Hộp gia nhiệt được nêu trong Hình 13 được thiết kế để nhận dòng khí nóng từ đầu lấy mẫu. Thiết kế tùy chọn là để xây dựng bộ đầu lấy mẫu gắn trực tiếp vào hộp gia nhiệt. Bằng cách này, hộp gia nhiệt chứa các bộ phận kiểm soát đối với các bộ gia nhiệt đầu lấy mẫu, hoặc, nếu hộp được đặt áp vào đường ống cần lấy mẫu, thì có thể không cần đến các bộ gia nhiệt đầu lấy mẫu. Trong cả hai trường hợp, ống Teflon nóng được sử dụng để nối hộp gia nhiệt đến van lấy mẫu khí lên máy sắc ký.

CHÚ THÍCH  Phải cẩn thận kiểm tra rò rỉ của hệ thống trước khi pha loãng để không tạo ra không khí dễ cháy nổ.

8.2.3.2  Quy trình

8.2.3.2.1  Lắp ráp thiết bị bằng cách nối hộp gia nhiệt, như trong Hình 13, giữa dòng mẫu nóng từ đầu lấy mẫu và van lấy mẫu khí lên máy sắc ký. Lỗ thông khí nguồn từ van lấy mẫu khí đi trực tiếp đến bộ lọc than hoạt tính, bỏ qua máy bơm và lưu lượng kế. Làm nóng đầu lấy mẫu, dòng mẫu và hộp gia nhiệt. Lắp đầu lấy mẫu và nguồn cặp nhiệt điện tại trung tâm của ống khói hoặc đến một điểm không gần hơn so với thành ống khoảng 1 m. Đo nhiệt độ nguồn và điều chỉnh tất cả các bộ phận đến một nhiệt độ cao hơn nhiệt độ này từ 0 đến 3 °C. Nếu nhiệt độ này cao hơn nhiệt độ hoạt động an toàn của các thành phần Teflon, thì chỉnh nhiệt để duy trì nhiệt độ đủ cao để ngăn chặn sự ngưng tụ của nước và các hợp chất hữu cơ (lớn hơn 110 °C). Hiệu chuẩn máy GC thông qua hệ thống pha loãng bằng cách thực hiện các quy trình trong 8.2.1.5.2.1. Xác định nồng độ của khí hiệu chuẩn pha loãng sử dụng hệ số pha loãng và nồng độ của khí hiệu chuẩn đã được chứng nhận. Ghi các dữ liệu thích hợp trên bảng dữ liệu nêu trong Hình 11.

8.2.3.2.2  Khi hệ thống pha loãng và máy GC hoạt động đạt yêu cầu, tiến hành phân tích nguồn khí, duy trì việc cài đặt pha loãng tương tự như đã sử dụng cho các chất chuẩn.

8.2.3.2.3  Phân tích các mẫu thử nghiệm bằng cách sử dụng hệ thống pha loãng, hoặc nối trực tiếp đến van lấy mẫu khí theo yêu cầu. Ghi lại tất cả dữ liệu và báo cáo kết quả cho người giám sát thử nghiệm.

8.2.3.3  Xác định hàm lượng ẩm của khí ống khói

Tương tự như 8.2.2.3.

8.2.3.4  Đảm bảo chất lượng

Tương tự như 8.2.2.4.

8.2.3.5  Tính lượng khí phát thải

Tương tự như 8.2.2.5, áp dụng hệ số pha loãng.

8.2.4  Quy trình ống hấp phụ

Mọi chất hấp phụ có bán sẵn đều được phép sử dụng cho các mục đích của phương pháp này, miễn là đáp ứng được các tiêu chí nghiên cứu thu hồi trong 8.4.3. Có thể liên lạc với nhà cung cấp chất hấp phụ hoặc người thử nghiệm, có thể tham khảo các phương pháp nghiên cứu Viện nghiên cứu Quốc gia về an toàn lao động và sức khỏe đối với các chất hữu cơ đặc biệt được lấy mẫu để giúp chọn chất hấp phụ. Đối với một số chất hấp phụ, hơi nước là chất gây nhiễu chính. Nếu hơi nước được coi là một vấn đề, thì người thử nghiệm có thể đặt một bình hấp phụ trong bể nước đá trước các ống hấp phụ. Trong trường hợp này, nước thu được chứa trong bình hấp phụ phải được phân tích về các hợp chất mục tiêu. Ngoài ra, việc thu hồi (trong 8.4.3) phải được thực hiện cả trong bình hấp phụ lẫn ống hấp phụ. Độ thu hồi tổng thể (lượng thu hồi được trong bình hấp phụ và các ống hấp phụ được đưa vào tính toán R) phải đáp ứng các tiêu chí trong 8.4.3.

CHÚ THÍCH: Phép kiểm tra rò rỉ sau thử nghiệm không được phép sử dụng cho kỹ thuật này vì có thể dẫn đến nhiễm bẩn mẫu.

8.2.4.1  Thiết bị bổ sung

Các mục sau đây (hoặc tương đương) được đề nghị.

8.2.4.1.1  Đầu lấy mẫu

Bằng thủy tinh bo silicat hoặc thép không gỉ, đường kính trong khoảng 6 mm với hệ thống gia nhiệt nếu có ngưng tụ nước và bộ lọc (khí vào hoặc khí thải, được làm nóng đến nhiệt độ khí thải) để loại bỏ chất hạt. Trong hầu hết các trường hợp, dùng nút bông thủy tinh là thích hợp.

8.2.4.1.2  Ống dẻo

Để nối đầu lấy mẫu đến ống hấp phụ. Sử dụng chất liệu hấp phụ mẫu tối thiểu.

8.2.4.1.3  Máy bơm mẫu kín

Kiểm soát được lưu lượng, tốc độ bơm không đổi, với tấm lỗ tới hạn (âm thanh).

8.2.4.1.4  Lưu lượng kế ống bọt

Độ chính xác là 1 % thể tích, để hiệu chuẩn máy bơm.

8.2.4.1.5  Đồng hồ bấm giờ

Để tính thời gian lấy mẫu và hiệu chuẩn tốc độ bơm.

8.2.4.1.6  Ống hấp phụ

Chất hấp phụ đã được làm sạch trước, khối lượng chất hấp phụ được xác định bằng cách tính thể tích và nồng độ dự kiến trong khí thải.

8.2.4.1.7  Khí áp kế

Chính xác đến 5 mm Hg, để đo áp suất khí quyển trong quá trình lấy mẫu và hiệu chuẩn máy bơm.

8.2.4.1.8  Lưu lượng kế kiểu phao

0 đến 100 cc/phút, để phát hiện những thay đổi tốc độ dòng chảy trong khi lấy mẫu.

8.2.4.2  Lấy mẫu và phân tích

8.2.4.2.1  Hiệu chuẩn bơm và hạn chế tốc độ dòng chảy qua các ống hấp phụ với lưu lượng kế ống bọt trước khi lấy mẫu. Hệ thống lấy mẫu có thể vận hành theo “vòng tuần hoàn”. Ghi lại nhiệt độ và áp suất môi trường. Trong quá trình lấy mẫu sử dụng lưu lượng kế để kiểm tra xác nhận rằng bơm và tốc độ lấy mẫu qua lỗ tới hạn giữ không đổi.

8.2.4.2.2  Sử dụng đầu lấy mẫu mẫu, nếu cần, để thu được mẫu tại trung tâm của ống khói hoặc tại một điểm không gần thành ống quá 1 m. Giảm thiểu độ dài của ống mềm giữa đầu lấy mẫu và ống hấp phụ. Một số ống hấp phụ có thể được nối thành dãy, nếu khả năng hấp phụ thêm là cần thiết. Cần duy trì các ống hấp phụ theo chiều thẳng đứng trong khi thử nghiệm để ngăn ngừa sự chuyển hướng dòng khí. Cung cấp các mẫu khí vào hệ thống lấy mẫu ở áp suất đủ cho lỗ tới hạn theo chức năng của lỗ tới hạn âm thanh. Ghi lại tổng thời gian và lưu lượng lấy mẫu (hoặc lượng bơm), áp suất, nhiệt độ môi trường xung quanh. Thu lấy tổng thể tích mẫu với nồng độ dự kiến của các chất hữu cơ hiện có và các thông số nạp mẫu khuyến nghị (lượng mẫu tương ứng môi trường hấp phụ). Phòng thử nghiệm kiểm tra trước khi lấy mẫu thực tế để xác định trước thể tích này. Nếu có hơi nước trong mẫu ở nồng độ 2 % đến 3 %, thì khả năng hấp phụ có thể bị giảm. Vận hành máy sắc ký khí theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Sau khi thiết lập các điều kiện tối ưu, kiểm tra xác nhận và ghi lại các điều kiện này trong tất cả các bước thao tác. Hiệu chuẩn thiết bị và phân tích mẫu khí thải.

8.2.4.3  Chất chuẩn và hiệu chuẩn

Nếu sử dụng giải hấp nhiệt, thu lấy khí hiệu chuẩn khi sử dụng các quy trình trong 10.1. Nếu sử dụng chiết bằng dung môi, thì chuẩn bị các chất lỏng chuẩn trong dung môi giải hấp. Sử dụng tối thiểu ba chất chuẩn khác nhau; chọn các nồng độ nằm trong dải nồng độ mẫu trung bình dự kiến. Thực hiện hiệu chuẩn trước và sau mỗi ngày phân tích mẫu bằng cách sử dụng quy trình trong 8.2.1.5.2.1.

8.2.4.4  Đảm bảo chất lượng

8.2.4.4.1  Xác định hiệu suất thu hồi của các chất ô nhiễm quan tâm, theo 8.4.3.

8.2.4.4.2  Xác định hiệu suất thu thập mẫu (tùy chọn).

Nếu thất thoát mẫu được cho là vấn đề thì thực hiện quy trình thông thường xác định sự thất thoát để phân tích các phần chính và phần dự phòng của các ống hấp phụ riêng rẽ. Nếu phần dự phòng vượt quá 10 % tổng số (chính và dự phòng), thì thường là dấu hiệu của thất thoát mẫu. Đối với các mục đích của phương pháp này, chỉ có giá trị hiệu suất thu hồi (8.4.3) được sử dụng để xác định sự phù hợp của mẫu và quy trình phân tích.

8.2.4.4.3  Kiểm tra lưu lượng thể tích

Thực hiện việc kiểm tra ngay sau khi lấy mẫu với tất cả các thành phần. Sử dụng lưu lượng kế ống bọt để đo lưu lượng thể tích bơm với lỗ tới hạn được sử dụng trong lấy mẫu thử nghiệm và ghi lại kết quả. Nếu kết quả bị thay đổi quá 5 % nhưng nhỏ hơn 20 %, thì tính lưu lượng trung bình đối với phép thử. Nếu lưu lượng thay đổi nhiều hơn 20 %, thì hiệu chuẩn máy bơm và lặp lại việc lấy mẫu.

8.2.4.4.4  Tính toán

Chuyển tất cả các thể tích mẫu về các điều kiện chuẩn. Nếu sử dụng hệ thống pha loãng mẫu, nhân kết quả với tỷ lệ pha loãng thích hợp. Chỉnh tất cả các kết quả theo các quy trình áp dụng trong 8.4.3. Báo cáo kết quả theo ppm thể tích, tính theo khí khô.

8.3  Báo cáo kết quả

Sau khi hoàn tất phân tích, đảm bảo rằng các bảng dữ liệu trong Hình 11 đã được hoàn thành. Tổng kết dữ liệu này trên bảng dữ liệu được nêu trong Hình 15.

8.4  Nghiên cứu độ thu hồi

Sau khi tiến hành các điều tra trước và xác định tất cả các chất gây ô nhiễm cần quan tâm, tiến hành nghiên cứu độ thu hồi thích hợp trong thời gian thử nghiệm dựa trên hệ thống lấy mẫu được chọn đối với các hợp chất cần quan tâm.

8.4.1  Nghiên cứu độ thu hồi đối với việc lấy mẫu mặt phân cách trực tiếp hoặc mặt phân cách pha loãng. Nếu các quy trình trong 8.2.2 hoặc 8.2.3 được sử dụng để phân tích khí thải, thực hiện quy trình hiệu chuẩn nêu trong 8.2.2.2 hoặc 8.2.3.2, khi thích hợp. Sau khi hoàn thành quy trình hiệu chuẩn thích hợp, đưa khí hiệu chuẩn mức trung bình đối với ít nhất một hợp chất mục tiêu vào đầu vào của đầu lấy mẫu hoặc càng gần càng tốt đến đầu vào của đầu lấy mẫu, nhưng trước bộ lọc. Lặp lại quy trình hiệu chuẩn bằng cách lấy mẫu và phân tích khí hiệu chuẩn mức qua bằng toàn bộ hệ thống lấy mẫu và phân tích lặp lại ba lần. Giá trị trung bình độ đáp ứng khí hiệu chuẩn được lấy mẫu qua đầu lấy mẫu phải nằm trong khoảng 10 % độ đáp ứng của máy phân tích. Nếu sự chênh lệch trong hai cách này lớn hơn 10 %, thì kiểm tra rò rỉ trên toàn bộ hệ thống lấy mẫu và lặp lại phép phân tích chất chuẩn qua hệ thống lấy mẫu cho đến khi tiêu chí này được đáp ứng.

8.4.2  Nghiên cứu độ thu hồi đối với lấy mẫu bằng túi

8.4.2.1  Thực hiện theo các quy trình để lấy mẫu túi và phân tích trong 8.2.1. Sau khi phân tích cả ba mẫu túi, chọn một trong các mẫu túi và ghi nhãn túi này là túi thêm chuẩn. Thêm chuẩn các mẫu túi được chọn với một hỗn hợp đã biết (khí hoặc lỏng) của tất cả các chất gây ô nhiễm mục tiêu. Nồng độ lý thuyết, tính bằng ppm, trong mỗi hợp chất thêm chuẩn trong túi là 40 % đến 60 % nồng độ trung bình đo được trong ba mẫu túi. Nếu hợp chất mục tiêu này không phát hiện có trong các mẫu túi, thì nồng độ hợp chất cần thêm chuẩn phải cao 5 lần so với giới hạn phát hiện của hợp chất đó. Bảo quản túi đã thêm chuẩn với cùng khoảng thời gian như các mẫu túi được thu thập tại hiện trường. Sau thời gian bảo quản thích hợp, phân tích túi thêm chuẩn ba lần. Tính trung bình phần thu hồi được (R) của từng hợp chất mục tiêu thêm chuẩn theo Công thức nêu trong 12.7.

8.4.2.2  Đối với kỹ thuật lấy mẫu túi để xem xét giá trị của hợp chất, thì 0,70 ≤ R ≤ 1,30. Nếu giá trị R không đáp ứng được tiêu chí này đối với hợp chất mục tiêu, thì kỹ thuật lấy mẫu này không được chấp nhận đối với hợp chất đó và do đó, kỹ thuật lấy mẫu khác phải được đánh giá để chấp nhận (bằng cách lặp lại việc nghiên cứu độ thu hồi bằng kỹ thuật lấy mẫu khác). Nêu rõ R giá trị trong báo cáo thử nghiệm và hiệu chính tất cả các phép đo tại hiện trường với giá trị R tính được đối với hợp chất đó bằng cách sử dụng công thức trong 12.8

8.4.3  Nghiên cứu độ thu hồi đối với lấy mẫu bằng ống hấp phụ

Nếu thực hiện quy trình ống hấp phụ trong 8.2.4, thì thực hiện nghiên cứu độ thu hồi các hợp chất quan tâm trong thử nghiệm thực tế. Thiết lập hai bộ lấy mẫu giống hệt nhau. Lắp hai đầu lấy mẫu lấy mẫu vào khí thải. Các đầu lấy mẫu phải được đặt trên mặt phẳng nằm ngang, ở đó đầu của dò đầu tiên cách mép ngoài của đầu thứ hai 2,5 cm. Một trong hai bộ mẫu phải được thêm chuẩn và một mẫu không thêm chuẩn. Thêm chuẩn tất cả các hợp chất quan tâm (khí hoặc lỏng) vào ống hấp phụ trong mẫu thêm chuẩn trước khi lấy mẫu. Khối lượng của mỗi hợp chất thêm chuẩn là 40 % đến 60 % khối lượng dự kiến sẽ được thu thập với bộ không thêm chuẩn. Lấy mẫu khí thải vào trong hai bộ lấy mẫu cùng một lúc. Phân tích các chất bộ hấp phụ từ hai bộ này sử dụng thiết bị và các quy trình phân tích giống hệt nhau. Xác định phần hợp chất thêm vào thu hồi được (R) sử dụng các Công thức trong 12.9.

Lặp lại quy trình trong 8.4.3 thêm hai lần, tổng cộng là ba lần chạy. Đối với quy trình lấy mẫu ống bằng hấp phụ và quy trình phân tích có thể chấp nhận được cho hợp chất, thì 0,70 ≤ R ≤ 1,30 (trong trường hợp này R là trung bình của ba lần chạy). Nếu giá trị R không đáp ứng được tiêu chí này đối với hợp chất quan tâm, thì kỹ thuật lấy mẫu này là không được chấp nhận cho hợp chất đó, vì vậy cần nghiên cứu đánh giá kỹ thuật lấy mẫu khác (bằng cách lặp lại nghiên cứu thu hồi với kỹ thuật lấy mẫu khác). Nêu rõ giá trị R trong báo cáo thử nghiệm và điều chỉnh tất cả các phép đo trên hiện trường với giá trị R tính được đối với hợp chất đó, sử dụng Công thức trong 12.8.

9  Quản lý chất lượng

9.1  Các biện pháp quản lý chất lượng

Mục	Biện pháp quản lý chất lượng	Hiệu quả
8.4.1	Nghiên cứu độ thu hồi đối với việc lấy mẫu giao diện trực tiếp hoặc mặt phân cách pha loãng	Đảm bảo rằng không có rò rỉ trong hệ thống lấy mẫu
8.4.2	Nghiên cứu độ thu hồi đối với việc lấy mẫu túi	Cho thấy rằng quy trình lấy mẫu/phân tích đã được chọn đúng
8.4.3	Nghiên cứu độ thu hồi đối với việc lấy mẫu ống hấp phụ	Cho thấy rằng quy trình lấy mẫu/phân tích đã được chọn đúng

10  Hiệu chuẩn và tiêu chuẩn hóa

10.1  Các chuẩn hiệu chuẩn

Thu lấy các khí chuẩn hiệu chuẩn đối với mỗi hợp chất mục tiêu cần phân tích. Các ống khí có bán sẵn đã được đánh giá xác nhận của nhà sản xuất chính xác đến 1 % giá trị nhãn chứng nhận là thích hợp, mặc dù bình khí có xác nhận của nhà sản xuất đến 2 % vẫn được phép sử dụng. Một tùy chọn khác là người thực hiện thử nghiệm thu được các bình khí có nồng độ cao hơn, sau đó sử dụng hệ thống pha loãng đáp ứng các yêu cầu để tạo các khí chuẩn hiệu chuẩn ở nhiều mức. Chuẩn bị hoặc thu lấy đủ các chuẩn hiệu chuẩn để có ba nồng độ khác nhau đối với mỗi hợp chất hữu cơ dự kiến đo được trong mẫu nguồn. Đối với mỗi hợp chất hữu cơ, chọn các nồng độ nằm trong dải nồng độ dự kiến trong mẫu nguồn. Chuẩn hiệu chuẩn có thể chứa nhiều hơn một hợp chất hữu cơ. Nếu mẫu được thu thập trong các ống hấp phụ và được tách chiết bằng chiết dung môi, thì chuẩn bị hoặc thu lấy các chuẩn trong cùng dung môi được sử dụng cho các quy trình chiết tách mẫu. Kiểm tra xác nhận sự ổn định của tất cả các chất chuẩn cho các khoảng thời gian chúng được sử dụng.

10.2  Chuẩn bị đường chuẩn

10.2.1  Cài đặt các điều kiện máy GC thích hợp, sau đó thổi sạch vòng lấy mẫu trong 30 s. Để cho áp suất vòng mẫu cân bằng với áp suất khí quyển và kích hoạt van bơm. Ghi nồng độ chất chuẩn, hệ số tắt, thời gian bơm, tốc độ ghi, thời gian lưu, diện tích pic, nhiệt độ vòng lấy mẫu, nhiệt độ cột và lưu lượng dòng khí mang. Phân tích mỗi chất chuẩn lặp lại ba lần.

10.2.2  Lặp lại quy trình này đối với mỗi chất chuẩn. Chuẩn bị vẽ đồ thị của nồng độ (Cs) với các giá trị diện tích chuẩn. Thực hiện phân tích hồi quy và vẽ đường bình phương tối thiểu.

11  Quy trình phân tích

11.1  Phương pháp phân tích

11.1.1  Chọn thông số GC

11.1.1.1  Chọn cột

Dựa trên sự tiếp xúc ban đầu với nhân viên nhà máy liên quan đến quá trình và các khí thải dự đoán, chọn cột có độ phân giải tốt và thời gian phân tích nhanh. Việc lựa chọn cột thích hợp có thể tham khảo tài liệu, liên hệ với nhà sản xuất các cột GC và thảo luận với nhân viên tại nguồn phát thải.

CHÚ THÍCH: Hầu hết các nhà sản xuất cột đều lưu giữ hồ sơ về sản phẩm của họ. Bộ phận dịch vụ kỹ thuật của họ có thể khuyến cáo các cột thích hợp và loại detector để tách các hợp chất và họ có thể cung cấp thông tin về chất gây cản trở, điều kiện hoạt động tối ưu và hạn chế của cột. Các nhà máy có phòng thử nghiệm có thể cung cấp thông tin về quy trình phân tích của họ.

11.1.1.2  Điều chỉnh GC sơ bộ

Sử dụng các chất chuẩn và cột thu được trong 11.1.1.1, thực hiện thử nghiệm ban đầu để xác định điều kiện GC thích hợp để có độ phân giải tốt và thời gian phân tích tối thiểu đối với hợp chất quan tâm.

11.1.1.3  Chuẩn bị mẫu điều tra trước

Nếu các mẫu được thu thập trên chất hấp phụ, tách chiết mẫu theo khuyến cáo của nhà sản xuất để loại bỏ các hợp chất với dung môi thích hợp với kiểu phân tích GC. Chuẩn bị mẫu khác theo cách thích hợp.

11.1.1.4  Phân tích mẫu điều tra trước.

11.1.1.4.1  Trước khi phân tích, làm nóng mẫu điều tra trước đến nhiệt độ để hóa hơi mọi vật liệu đặc. Phân tích các mẫu bằng quy trình GC, so sánh thời gian lưu của mẫu với thời gian lưu của chất chuẩn có chứa các thành phần dự kiến có trong dòng khí thải.

Nếu bất cứ hợp chất nào không thể được xác định một cách chắc chắn bằng quy trình này, thì xác định bằng các phương tiện khác như GC/khối phổ (GC/MS) hoặc GC/kỹ thuật hồng ngoại. Nên dùng hệ thống GC/MS.

11.1.1.4.2  Sử dụng các điều kiện GC được xác định bằng quy trình trong 11.1.1.2 đối với việc bơm lần đầu. Thay đổi các thông số GC trong quá trình bơm tiếp theo để xác định việc cài đặt tối ưu. Khi đã xác định được cài đặt tối ưu, thực hiện bơm lặp lại mẫu để xác định thời gian lưu của mỗi hợp chất. Để bơm mẫu, hút mẫu qua vòng lấy mẫu ở tốc độ không đổi (100 mL/min trong 30 s). Cẩn thận không gây áp suất khí trong vòng lấy mẫu. Tắt máy bơm và để cho khí trong vòng lấy mẫu đạt đến áp suất không khí xung quanh. Kích hoạt van mẫu và ghi lại thời gian lưu, nhiệt độ vòng lấy mẫu, nhiệt độ cột, tốc độ dòng khí mang, tốc độ ghi biểu đồ và cài đặt bộ suy giảm. Tính toán thời gian lưu của mỗi pic bằng khoảng cách từ khi bơm đến pic tối đa chia cho tốc độ biểu đồ. Thời gian lưu cần được lặp lại trong vòng 0,5 s.

11.1.1.4.3  Nếu nồng độ quá cao đối với độ đáp ứng của detector, thì lấy vòng mẫu nhỏ hơn hoặc pha loãng có thể được sử dụng cho mẫu khí, trong mẫu chất lỏng thì pha loãng với dung môi thích hợp. Sử dụng đường chuẩn (10.2) để thu được ước tính về nồng độ.

11.1.1.4.4  Xác định tất cả các pic bằng cách so sánh thời gian lưu đã biết của các hợp chất dự kiến với thời gian lưu của các pic mẫu. Việc nhận biết các pic chưa xác định được còn lại có diện tích lớn hơn 5 % của tổng sử dụng GC/MS, hoặc ước tính các hợp chất bằng cách so sánh thời gian lưu của chúng với thời gian lưu của các hợp chất đã được biết và khẳng định tiếp bằng phân tích GC.

12  Phân tích và tính toán dữ liệu

12.1  Các từ viết tắt

B_ws là lượng hơi nước của mẫu túi hoặc khí thải, phần thể tích.

C_s là nồng độ của chất hữu cơ từ đường hiệu chuẩn, ppm.

G_v là thể tích khí hoặc hợp chất hữu đã bơm, mL.

L_v là thể tích chất lỏng hữu cơ đã bơm, µL.

M là khối lượng phân tử của chất hữu cơ, g/g-mol

m_s là tổng khối lượng của hợp chất đã đo trên vật liệu hấp phụ với thử nghiệm thêm chuẩn (µg).

m_u là tổng khối lượng của hợp chất đã đo trên vật liệu hấp phụ với thử nghiệm không thêm chuẩn (µg).

m_v là khối lượng trên thể tích của hợp chất thêm chuẩn đo được (µg/L)

P_i là áp suất hoặc áp lực vòng mẫu tuyệt đối tại thời điểm phân tích mẫu, mm Hg

P_m là áp suất tuyệt đối của đồng hồ đo khí khô, mm Hg

P_r là áp suất tham chiếu, áp lực hoặc áp suất vòng mẫu tuyệt đối ghi được trong quá trình hiệu chuẩn, mm Hg.

P_s là áp suất tuyệt đối của xyranh trước khi bơm, mm Hg.

q_c là lưu lượng của khí hiệu chuẩn cần được pha loãng.

q_c1 là lưu lượng của khí hiệu chuẩn cần được pha loãng trong giai đoạn 1.

q_c2 là lưu lượng của khí hiệu chuẩn cần được pha loãng trong giai đoạn 2.

q_d là lưu lượng chất pha loãng.

q_d1 là lưu lượng của khí pha loãng trong giai đoạn 1.

q_d2 là lưu lượng của khí pha loãng trong giai đoạn 2.

s là nồng độ lý thuyết (ppm) của hợp chất mục tiêu thêm chuẩn trong túi.

S là khối lượng lý thuyết của hợp chất thêm chuẩn trên chất hấp phụ trong thử nghiệm thêm chuẩn (µg)

t là nồng độ trung bình (ppm) đo được của hợp chất mục tiêu và mẫu nguồn (kết quả phân tích tiếp theo đối với túi thêm chuẩn)

T_i là nhiệt độ vòng lấy mẫu tại thời điểm phân tích mẫu, °K.

T_m là nhiệt độ tuyệt đối của đồng hồ đo khí khô, °K.

T_s là nhiệt độ tuyệt đối của xyranh trước khi bơm, °K.

u là nồng độ trung bình của mẫu nguồn (ppm) của hợp chất mục tiêu trong túi (kết quả phân tích trước khi thêm chuẩn vào túi).

V_m là thể tích khí hiện trên đồng hồ đo khí khô, lít.

v_s là thể tích của khí thải đã lấy mẫu với thử nghiệm thêm chuẩn (lít).

v_u là thể tích của khí thải đã lấy mẫu với thử nghiệm thêm chuẩn (lít).

X là Mol hoặc phần thể tích chất hữu cơ trong khí hiệu chuẩn cần được pha loãng

Y là Hệ số hiệu chuẩn đồng hồ đo khí khô.

µl là Tỷ trọng chất hữu cơ dạng lỏng được xác định, g/ml.

24,055 là thể tích phân tử khí lý tưởng ở 293 °K và 760 mm Hg, L/g-mol.

1000 = hệ số chuyển đổi, ml/lít.

10⁶ là chuyển đổi về ppm.

12.2  Tính nồng độ, C, bằng ppm sử dụng Công thức sau đây:

(1)

12.3  Tính nồng độ, Cs, bằng ppm của chất hữu cơ trong hỗn hợp khí cuối cùng bằng Công thức sau:

(2)

12.4  Tính nồng độ chuẩn của từng chất hữu cơ, Cs, bằng ppm sử dụng Công thức sau đây:

(3)

12.5  Tính nồng độ chuẩn của từng chất hữu cơ, C, bằng ppm sử dụng các Công thức sau:

(4)

12.6  Tính nồng độ, C, bằng ppm, theo khí khô, của từng chất hữu cơ trong mẫu bằng Công thức sau:

(5)

12.7  Tính trung bình phần thu hồi (R) của mỗi hợp chất mục tiêu đã thêm chuẩn theo Công thức sau:

(6)

12.8  Hiệu chỉnh tất cả các phép đo tại hiện trường với giá trị R tính được đối với hợp chất đó bằng Công thức sau:

(7)

12.9  Xác định khối lượng trên thể tích của hợp chất thêm chuẩn đo được sử dụng Công thức sau đây

(8)

12.10  Tính phần hợp chất thêm chuẩn thu hồi được, R, sử dụng Công thức sau đây:

(9)

13  Tính năng của phương pháp

13.1  Vì mẫu có khả năng chứa nhiều loại hợp chất từ các nguồn khác nhau, nên giới hạn độ chụm cụ thể đối với phép phân tích các mẫu thực địa là không thực tế. Độ chụm trong khoảng 5 % đến 10 % độ lệch chuẩn tương đối (RSD) là điển hình đối với kỹ thuật sắc ký khí, nhưng người vận hành GC có kinh nghiệm có thể dễ dàng đạt được 5 % RSD. Đối với phương pháp này, các giá trị kết hợp GC/người thực hiện sau đây được yêu cầu.

(A) Độ chụm. Phân tích lặp lại ba lần các chất chuẩn hiệu chuẩn nằm trong 5 % giá trị trung bình của chúng.

(C) Độ thu hồi. Sau khi phát triển hệ thống mẫu và phân tích thích hợp đối với các chất ô nhiễm quan tâm, tiến hành quy trình trong 8.4. Tiến hành nghiên cứu độ thu hồi thích hợp trong 8.4 tại mỗi điểm lấy mẫu mà phương pháp đang được áp dụng. Gửi dữ liệu và kết quả của quy trình thu hồi với các báo cáo kết quả trong 8.3.

14  Ngăn ngừa ô nhiễm

15  Quản lý chất thải

16  Quy trình thay thế

16.1  Điều tra trước và lấy mẫu điều tra trước tùy chọn

CHÚ THÍCH: Nghiên cứu sàng lọc trước là tùy chọn. Nghiên cứu lấy mẫu trước cần được tiến hành đối với các nguồn gây ô nhiễm ở nơi các chất ô nhiễm mục tiêu chưa được biết từ các phép thử trước và/hoặc hiểu biết về quá trình.

Thực hiện một điều tra trước cho mỗi nguồn cần thử nghiệm. Xem Hình 1. Một số thông tin có thể được thu thập từ các cuộc khảo sát tài liệu và nhân viên tại nguồn. Thu thập các mẫu khí mà có thể được phân tích để nhận diện và nồng độ gần đúng của các khí thải hữu cơ.

16.1.1  Thiết bị

Áp dụng danh mục thiết bị trong 8.2 và Điều 11.

16.1.1.1  Ống Teflon

Đường kính và chiều dài được xác định theo các yêu cầu nối của thiết bị. Cần có ống bổ sung để nối vòng mẫu GC với mẫu.

16.1.1.2  Máy sắc ký khí

GC có detector thích hợp, các cột, vòng lấy mẫu có kiểm soát nhiệt độ và bộ lắp ráp van, lò có chương trình nhiệt độ, nếu cần. Các GC phải đạt được các yêu cầu về độ nhạy với các hợp chất được nghiên cứu.

16.1.1.3  Bơm

Có khả năng bơm 100 mL/min. Để thổi sạch vòng mẫu.

16.1.1.4  Đồng hồ đo lưu lượng kế. Để đo lưu lượng chảy.

16.1.1.5  Bộ điều tiết. Được sử dụng trên bình khí cho GC và ống chất chuẩn.

16.1.1.6  Máy ghi

Máy ghi với biểu đồ dải tuyến tính là chấp nhận được. Bộ tích phân (tùy chọn) được khuyến nghị.

16.1.1.7  Xyranh

Dung tích 0,5 mL, 1,0 mL và kích thước 10 micro, đã được hiệu chuẩn, độ chính xác tối đa (kín khí) để chuẩn bị các chuẩn hiệu chuẩn. Có thể sử dụng các kích thước thích hợp khác.

16.1.1.8  Ống phụ kiện. Dùng cho GC và ống khí.

16.1.1.9  Màng ngăn. Dùng cho bơm xyranh.

16.1.1.10  Bình thủy tinh. Nếu cần, sử dụng bình thủy tinh sạch, màu nâu có nắp lót Teflon để ngưng tụ mẫu thu thập được. Kích cỡ tùy thuộc vào thể tích ngưng tụ.

16.1.1.11  Lưu lượng kế màng xà phòng. Để xác định lưu lượng.

16.1.1.12  Túi dẻo. Tedlar hoặc loại tương đương, dung tích 10 L và 50 L, để chuẩn bị các chất chuẩn.

16.1.1.13  Máy đo khí khô với đồng hồ đo áp lực và nhiệt độ. Chính xác đến ± 2 %, để chuẩn bị các khí chuẩn.

16.1.1.14  Bình hấp phụ/Bếp điện. Để chuẩn bị khí chuẩn.

16.1.1.15  Bình mẫu. Dùng cho mẫu điều tra trước, phải kín khí.

16.1.1.16  Ống hấp phụ. Nếu cần, ống mẫu trắng được đổ chất hấp phụ cần thiết (than hoạt tính, Tenax, XAD-2, v.v ..) đối với mẫu điều tra trước.

16.1.1.17  Bơm lấy mẫu cá nhân. Đã được hiệu chuẩn, để thu thập các mẫu ống hấp phụ điều tra trước.

16.1.1.18  Hệ thống pha loãng. Đã được hiệu chuẩn, hệ thống pha loãng phải được xây dựng theo các thông số kỹ thuật của phương pháp chấp nhận được.

16.1.1.19  Đầu lấy mẫu. Bằng thủy tinh chịu nhiệt hoặc thép không gỉ, đủ dài để đạt được trọng tâm của ống khí thải, hoặc một điểm không gần hơn thành ống quá 1 m.

16.1.1.20  Áp kế. Để đo áp suất không khí.

16.1.2  Thuốc thử.

16.1.2.1  Nước. Nước cất đã khử ion.

16.1.2.2  Metylen clorua.

16.1.2.3  Khí hiệu chuẩn. Một loạt khí chuẩn được chuẩn bị cho mỗi hợp chất quan tâm.

16.1.2.4  Dung dịch hợp chất hữu cơ. Độ tinh khiết (99,9 %), hoặc có độ tinh khiết hợp lý, các mẫu dạng lỏng của tất cả các hợp chất hữu cơ cần thiết để chuẩn bị các chuẩn hiệu chuẩn.

16.1.2.5  Dung môi chiết. Để chiết các mẫu ống hấp phụ chuẩn bị cho việc phân tích.

16.1.2.6  Nhiên liệu. Theo khuyến cáo của nhà sản xuất về vận hành GC.

16.1.2.7  Khí mang. Không chứa hydrocarbon theo khuyến cáo của nhà sản xuất cho hoạt động của detector và tương thích với cột.

16.1.2.8  Khí Zero. Không khí không chứa hydrocarbon hoặc nitơ, được sử dụng để pha loãng, chuẩn bị mẫu trắng và chuẩn bị chất chuẩn.

16.1.3  Lấy mẫu

16.1.3.1  Thu thập các mẫu bằng bình lấy mẫu thủy tinh. Các mẫu điều tra trước có thể được thu thập vào các bình lấy mẫu thủy tinh hai đầu 250 ml sạch, có khóa vòi Teflon, không có dầu mỡ là thích hợp. Bình cần được làm sạch như sau: Tháo khóa vòi từ cả hai đầu của bình và lau sạch dầu mỡ. Làm sạch khóa vòi, thùng và bình thu nhận bằng metylen clorua (hoặc dung môi không chứa chất gây ô nhiễm khác không phải mục tiêu hoặc nhiệt và không khí ẩm). Làm sạch tất cả các cổng thủy tinh bằng dung dịch xà phòng, sau đó rửa sạch bằng nước vòi và nước cất đã loại ion. Đặt bình trong lò nung thủy tinh lạnh và nâng nhiệt lên đến 500 °C. Duy trì nhiệt độ này trong 1 h. Sau khoảng thời gian này, tắt và mở lò để làm nguội bình. Khóa vòi bình thu nhận. Thổi sạch bộ lắp ráp bằng khí nitơ có độ tinh khiết cao trong 2 đến 5 min.

Khóa vòi sau khi làm sạch để duy trì áp suất nitơ dương nhẹ. Làm kín khóa vòi bằng băng dán. Các mẫu điều tra trước có thể thu được bằng cách hút khí vào bình đã hút khí trước đó hoặc bằng cách rút khí vào bình đã làm sạch bằng quả bóp cao su.

16.1.3.1.1  Quy trình dùng bình đã hút chân không. Sử dụng một máy bơm chân không cao để hút khí trong bình; sau đó đóng tắt khóa vòi dẫn đến máy bơm. Gắn ống chữ T thủy tinh đường kính ngoài 6 mm vào đầu vào của bình bằng một đoạn ống Teflon ngắn. Chọn một đầu lấy mẫu lấy mẫu bằng borosilicat đường kính ngoài 6 mm, mở rộng ở một đầu đến đường kính ngoài 12 mm và dài vừa phải để đạt đến trọng tâm của ống được lấy mẫu. Chèn một nút sợi thủy tinh vào đầu được mở rộng của đầu lấy mẫu để loại bỏ các hạt. Gắn đầu khác của đầu lấy mẫu vào chữ T bằng một đoạn ống Teflon ngắn. Nối quả bóp cao su vào quả bóp cao su. Sau khi đầu lấy mẫu được sạch hoàn toàn và chứa đầy khí, mở khóa vòi đến bình cho đến khi áp suất trong bình đạt đến áp suất ống dẫn. Đóng khóa vòi và lấy đầu lấy mẫu ra khỏi ống dẫn. Tháo ống chữ T ra khỏi bình và băng kín van khóa để ngăn chặn rò rỉ trong quá trình vận chuyển. Đo và ghi lại nhiệt độ và áp suất ống dẫn.

16.1.3.1.2  Quy trình thế chỗ trong bình. Gắn một đầu của bình lấy mẫu vào quả bóp cao su. Gắn đầu còn lại vào một đầu lấy mẫu thủy tinh đường kính ngoài 6 mm như trong 8.3.3.1.1. Đặt đầu lọc của đầu lấy mẫu ở trọng tâm của ống dẫn, hoặc tại một điểm không gần hơn thành ống quá 1 m và dùng quả bóp cao su để thổi sạch đầu lấy mẫu và bình. Sau khi bình đã sạch, đóng tắt khóa vòi gần bầu hút và sau đó đóng tắt khóa vòi gần đầu lấy mẫu. Tháo đầu lấy mẫu ra khỏi ống dẫn và ngắt nối cả hai đầu lấy mẫu và quả bóp. Dán băng dính van khóa để ngăn chặn rò rỉ trong quá trình vận chuyển. Đo và ghi lại nhiệt độ và áp suất ống dẫn.

16.1.3.2  Quy trình đối với túi dẻo. Túi chất dẻo bất kỳ không bị rò rỉ (ví dụ Tedlar, Mylar, Teflon) hoặc túi nhôm bọc chất dẻo (ví dụ, aluminized Mylar) hoặc loại tương đương, có thể được sử dụng để thu thập mẫu kiểm tra trước, sử dụng túi mới và kiểm tra rò rỉ trước khi sử dụng. Ngoài ra, kiểm tra túi trước khi sử dụng về ô nhiễm bằng cách làm đầy túi bằng khí nitơ hoặc không khí và phân tích khí bằng GC có độ nhạy cao. Kinh nghiệm cho thấy, tốt nhất là làm đầy túi bằng khí trơ khoảng 24 h hoặc lâu hơn để kiểm tra sự giải hấp các chất hữu cơ từ túi. Thực hiện kiểm tra rò rỉ và lấy mẫu theo 8.2.1.

16.1.3.3  Xác định hàm lượng ẩm. Đối với quá trình đốt cháy hoặc kiểm soát nước, lấy số liệu về độ ẩm từ nhân viên nhà máy hoặc bằng cách đo trong điều tra trước. Nếu nguồn là dưới 59 °C, thì đo nhiệt độ bầu ướt và bầu khô và tính độ ẩm bằng cách sử dụng biểu đồ psychrometric. ở nhiệt độ cao hơn, sử dụng TCVN 11305 (EPA method 4) để xác định hàm lượng ẩm.

16.1.4  Xác định áp suất tĩnh.

Ghi lại áp suất tĩnh từ các nhân viên nhà máy hoặc đo. Nếu sử dụng ống pitot kiểu S và áp kế nghiêng, thì chú ý để sắp xếp ống pitot 90° so với hướng của dòng chảy. Ngắt nối một ống với áp kế và đọc áp lực tĩnh; ghi lại số đọc dương hoặc âm.

16.1.5  Thu thập các mẫu điều tra trước với ống hấp phụ.

Thực hiện theo 8.2.4 đối với việc lấy mẫu điều tra trước.

 

1. Tên công ty ………………………………………………………………………………………………………..

Ngày tháng…………………………………………………………………………………………………………….

Địa chỉ…………………………………………………………………………………………………………………..

Hợp đồng………………………………………………………………………………………………………………

Điện thoại………………………………………………………………………………………………………………

Quá trình lấy mẫu…………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………

Ống dẫn hoặc lỗ……………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………

1. Mô tả quá trình……………………………………………………………………………………………………

Nguyên liệu thô……………………………………………………………………………………………………….

Các sản phẩm…………………………………………………………………………………………………………

Chu kỳ vận hành………………………………………………………………………………………………………

Kiểm tra: Theo mẻ……………… liên tục…………….. Theo chu kỳ……………………………………….

Thời gian của mẻ hay chu kỳ………………………………………………………………………………………

Thời gian tốt nhất để thử nghiệm…………………………………………………………………………………

III. Lấy mẫu hiện trường

1. Mô tả

Mô tả hiện trường……………………………………………………………………………………………………

Hình dạng và kích thước ống……………………………………………………………………………………..

Vật liệu………………………………………………………………………………………………………………….

Độ dày thành ống………………………………………………………………………………………………. inch

Khoảng cách trước …………………………..inch…………………………………………….. đường kính

Khoảng cách sau………………………………..inch……………………………………….đường kính

Kích thước của cổng………………………………………………………………………………………………..

Kích thước của khu vực tiếp cận…………………………………………………………………………………

Mối nguy ……………………………………….nhiệt độ môi trường ……………………………….° F

1. Tính chất của dòng khí

Nhiệt độ ………..°C …………°F, nguồn dữ liệu……………………………………………………………….

Tốc độ ……………………………., nguồn dữ liệu…………………………………………………………….

Áp suất tĩnh ……………………inch H₂O, nguồn dữ liệu…………………………………………………….

Độ ẩm ………………………………%, nguồn dữ liệu…………………………………………………………

Hàm lượng chất hạt …………………………, nguồn dữ liệu………………………………………………..

Thành phần khí:

N₂ …………………………..%       Hydrocarbon     ………………ppm

O₂ ……………………………%      ………………    …………………

CO……………………………%      ………………    …………………

CO₂……………………………%      ………………    …………………

SO₂……………………………%     ………………    …………………

Thành phần hydrocarbon

……………    ……………..ppm

……………    ……………..ppm

……………    ……………..ppm

……………    ……………..ppm

……………    ……………..ppm

……………    ……………..ppm

1. Xem xét lấy mẫu

Vị trí cài đặt GC……………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………

Các mối nguy đặc biệt cần được xem xét…………………………………………………………………….

Năng lượng có sẵn ở ống dẫn……………………………………………………………………………………

Năng lượng có sẵn đối với GC…………………………………………………………………………………..

Các yêu cầu an toàn của nhà máy……………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………

Quy tắc giao thông xe cộ………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………

Các yêu cầu vào nhà máy………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………

Các thỏa thuận về an ninh………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………

Vấn đề tiềm năng…………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………

D Sơ đồ thực địa (Tờ đính kèm, nếu cần).

Hình 1 – Bảng dữ liệu khảo sát trước

 

Các thành phần cần phân tích và nồng độ dự kiến

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

Cột sắc ký được gợi ý……………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………

Lưu lượng của cột……………………….. mL/min

Áp lực bơm………………………… mm Hg

Nhiệt độ cột:

Đẳng nhiệt ……………………°C,

Lập trình từ ……………………°C đến…………………… °C với…………………… °C/min

Cổng bơm/nhiệt độ vòng lấy mẫu ……………………°C

Nhiệt độ detector ……………………°C

Lưu lượng detector:

Hydro……………mL/min., Áp suất bơm…………………… mm Hg,

Không khí/Oxy……………………mL/min., Áp suất bơm ……………………mm Hg.

Tốc độ ghi ……………………in./min

Dữ liệu hợp chất:

Hợp chất, thời gian lưu giữ và suy giảm

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………………………………

Hình 2 – Bảng dữ liệu điều kiện sắc ký

 

Hình 3 – Chuẩn bị chất chuẩn trên Tedlar hoặc các túi Tedlar tương đương và đường chuẩn

	Chất chuẩn
	Hỗn hợp # 1	Hỗn hợp # 2	Hỗn hợp# 3
Dữ liệu chuẩn bị chất chuẩn
Chất hữu cơ:
Số lượng túi hoặc nhận biết
Hệ số hiệu chuẩn đồng hồ đo khí khô
Số đọc đồng hồ cuối cùng (lít)
Số đọc đồng hồ ban đầu (lít)
Thể tích đo được (lít)
Nhiệt độ đo trung bình (°K)
Áp suất đo trung bình, đồng hồ đo (mm Hg)
Áp suất khí quyển trung bình (mm Hg)
Áp suất đồng hồ trung bình, tuyệt đối (mm Hg)
Nhiệt độ xyranh (°K) (xem 10.1.2.1)
Áp suất xyranh, tuyệt đối (mm Hg) (xem 10.1.2.1)
Thể tích khí trong xyranh (mL) (10.1.2.1)
Tỷ trọng của chất lỏng hữu cơ (g/mL) (10.1.2.1)
Thể tích của chất lỏng trong xyranh (mL) (10.1.2.1)
Điều kiện vận hành GC:
Thể tích vòng lấy mẫu (mL)
Nhiệt độ vòng lấy mẫu (°C)
Lưu lượng dòng khí mang (mL/min)
Nhiệt độ cột:
Ban đầu (°C)
Thay đổi nhiệt độ (°C/min)
Nhiệt độ cuối cùng (°C)
Nhận biết pic chất hữu cơ và tính các nồng độ
Thời gian bơm (24 h)
Khoảng cách đến pic (cm)
Tốc độ ghi biểu đồ (cm/min)
Thời gian lưu của chất hữu cơ (min)
Hệ số tắt
Chiều cao pic (mm)
Diện tích pic (mm2)
Diện tích pic * hệ số tắt (mm2)
Nồng độ tính được (ppm) (Công thức 3 hoặc 4)

Dựng đường chuẩn của diện tích pic* hệ số tắt dựa vào nồng độ tính được.

Số lượng lưu lượng kế hoặc nhận biết…………………………………………………………………………

Loại lưu lượng kế…………………………………………………………………………………………………….

Phương pháp: Lưu lượng kế bọt …………phế dung kế ………….Máy đo thử nghiệm ướt………

Số đọc ở điều kiện phòng thí nghiệm:

Nhiệt độ phòng thí nghiệm (T_Lab) ……………………………°K

Áp suất không khí trong phòng thí nghiệm (P_Lab)……………………. mm Hg

Dữ liệu về dòng chảy:

Lưu lượng kế

Số đọc (được đánh dấu)	Nhiệt độ (°K)	Áp suất (tuyệt đối)

Thiết bị hiệu chuẩn

Thời gian (phút)	Thể tích khía	Lưu lượng dòngb

 

Lưu lượng dòng (các điều kiện phòng thử nghiệm)	Lưu lượng dòng (điều kiện tiêu chuẩn)

Hình 4 – Hiệu chuẩn lưu lượng kế

 

Hình 5 – Hệ thống pha loãng khí hiệu chuẩn một bước

 

Hình 6 – Thiết bị pha loãng hai giai đoạn

 

Chuẩn bị chất chuẩn bằng cách pha loãng ống chuẩn

[Ống chuẩn: Chất hữu cơ………. Nồng độ đã được chứng nhận …………..ppm]

Dữ liệu chuẩn bị chất chuẩn	Ngày tháng
	Hỗn hợp 1	Hỗn hợp 2	Hỗn hợp 3
Giai đoạn 1
Số đọc của lưu lượng kế khí chuẩn
Số đọc của lưu lượng kế khí pha loãng
Nhiệt độ phòng thử nghiệm (°K)
Áp suất của khí áp kế (mm Hg)
Áp suất của đồng hồ lưu lượng kế (mm Hg)
Lưu lượng khí chuẩn ở điều kiện tiêu chuẩn (mL/min)
Lưu lượng khí pha loãng ở điều kiện tiêu chuẩn (mL/min)
Nồng độ tính được (ppm)
Giai đoạn 2 (nếu sử dụng):
Số đọc của lưu lượng kế khí chuẩn
Số đọc của lưu lượng kế khí pha loãng
Lưu lượng khí Giai đoạn 1 ở các điều kiện chuẩn (mL/min)
Lưu lượng khí pha loãng ở các điều kiện chuẩn
Nồng độ tính được (ppm)
Các điều kiện vận hành sắc ký khí
Vòng bơm mẫu (mL)
Nhiệt độ vòng bơm mẫu (°C)
Lưu lượng dòng khí mang (mL/min)
Nhiệt độ cột
Ban đầu (°C)
Tốc độ tăng nhiệt (°C/min)
Nhiệt độ cuối cùng (°C)
Nhận biết pic hữu cơ và tính nồng độ
Thời gian bơm (24 h)
Khoảng cách đến pic (cm)
Tốc độ ghi (cm/min)
Thời gian lưu (min)
Hệ số tắt
Diện tích pic
Diện tích pic * Hệ số tắt

CHÚ THÍCH: Dựng đường chuẩn của diện tích pic*hệ số tắt dựa vào nồng độ tính được.

Hình 7 – Các chất chuẩn được chuẩn bị bằng cách pha loãng khí tiêu chuẩn

 

Hình 8 – Thiết bị để chuẩn bị mẫu dạng lỏng

 

Hình 9 – Dãy lấy mẫu túi tích hợp

 

Hình 9a – Phương pháp lấy mẫu khí có nguy cơ nổ

 

Nhà máy ………….Ngày tháng ……………..Nơi lấy mẫu

	Mẫu 1	Mẫu 2	Mẫu 3
Nhiệt độ nguồn (°C)
Áp suất khí quyển (mm Hg)
Nhiệt độ môi trường (°C)
Lưu lượng mẫu (xấp xỉ)
Số lượng túi
Thời gian bắt đầu
Thời gian kết thúc

Hình 10 – Bảng dữ liệu lấy mẫu hiện trường – Phương pháp lấy mẫu túi Tedlar hoặc tương tự

 

Nhà máy …………..Ngày tháng ………..Vị trí…………

1. Thông tin chung:

Nhiệt độ nguồn (°C)

Nhiệt độ đầu lấy mẫu (°C)

Nhiệt độ môi trường (°C)

Áp suất không khí (mm Hg)

Áp suất nguồn (Hg)

Áp suất nguồn tuyệt đối (mm Hg)

Tốc độ lấy mẫu (L/min)

Thể tích vòng lấy mẫu (mL)

Nhiệt độ vòng lấy mẫu (°C)

Nhiệt độ cột:

Ban đầu (°C) thời gian (min)

Tốc độ tăng nhiệt (°C/min)

Cuối cùng (°C)/thời gian (min)

Tốc độ dòng khí mang (mL/min)

Nhiệt độ detector (°C)

Thời gian bơm (24 h)

Tốc độ ghi biểu đồ (mm/min)

Lưu lượng khí pha loãng (mL/min)

Khí loãng được sử dụng (biểu tượng)

Tỷ lệ pha loãng

2. Dữ liệu phân tích hiện trường – Khí hiệu chuẩn

[Lần chạy số ………Thời gian……….]

Thành phần	Diện tích	Tắt	A X hệ số tắt	Nồng độ (ppm)

Hình 11 – Bảng dữ liệu phân tích hiện trường

 

Hình 12 – Hệ thống lấy mẫu giao diện trực tiếp

 

Hình 13 – Sơ đồ hộp gia nhiệt yêu cầu để pha loãng khí mẫu

 

Lấy mẫu khí hữu cơ và bảng phân tích dữ liệu

Dữ liệu điều tra
A. Mẫu thu thập
B. Mẫu thu thập được phân tích về thành phần
Phương pháp GC
Phương pháp GC/MS
Phương pháp khác
C. Thực hiện phân tích GC-FID
Dữ liệu hiệu chuẩn của phòng thử nghiệm
A. Chuẩn bị đường chuẩn
Số lượng thành phần
Số lượng thành phần/nồng độ (cần có 3)
B. Mẫu đánh giá (tùy chọn)
Hoàn thành phân tích
Kiểm tra xác nhận nồng độ
Thu được kết quả tốt
Các quy trình lấy mẫu
A. Phương pháp
Mẫu túi
Mặt tiếp giáp trực tiếp
Mặt tiếp giáp pha loãng
B. Số lượng mẫu thu được
Phân tích hiện trường
A. Thực hiện phân tích hydrocacbon tổng
B. Chuẩn bị đường chuẩn
Số lượng thành phần
Nồng độ trên thành phần (3)

 

Lấy mẫu khí hữu cơ và dữ liệu phân tích

Nhà máy………………………………………………………………………………………………………………..

Ngày tháng…………………………………………………………………………………………………………….

Vị trí……………………………………………………………………………………………………………………..

Lấy mẫu khí hữu cơ và bảng phân tích

Dữ liệu điều tra:
A. Mẫu thu thập được
B. Phân tích mẫu thu được về thành phần
Phương pháp GC
GC/MS
Phương pháp khác
C. Thực hiện phân tích GC-FID
Chuẩn bị đường chuẩn của phòng thử nghiệm
A. Số lượng thành phần
B. Nồng độ của mỗi thành phần (3 yêu cầu)
C. Kết quả thu được tốt
Quy trình lấy mẫu
A. Phương pháp
Mẫu túi
Mặt tiếp giáp trực tiếp
Mặt tiếp giáp pha loãng
B. Số lượng mẫu thu được
Phân tích hiện trường
A. Thực hiện phân tích hydrocacbon tổng
B. Chuẩn bị đường chuẩn
Số lượng các thành phần
Nồng độ của mỗi thành phần (yêu cầu 3)

Hình 14 – Bảng lấy mẫu và phân tích

 

Thư mục tài liệu tham khảo

[1] American Society for Testing and Materials. C1 Through C5 Hydrocarbons in the Atmosphere by Gas Chromatography. ASTM D 2820-72, Part 23. Philadelphia, Pa. 23:950-958. 1973.

[2] Corazon, V.V. Methodology for Collecting and Analyzing Organic Air Pollutants, U.S.

Environmental Protection Agency. Research Triangle Park, N.C. Publication No. EPA-600/2-79-042. February 1979.

[3] Dravnieks, A., B.K. Krotoszynski, J. Whitfield, A. O’Donnell, and T. Burgwald.

Environmental Science and Technology. 5(12):1200-1222. 1971.

[4] Eggertsen, F.T., and F.M. Nelsen. Gas Chromatographic Analysis of Engine Exhaust and Atmosphere. Analytical Chemistry. 30(6): 1040-1043. 1958.

[5] Feairheller, W.R., P.J. Marn, D.H. Harris, and D.L. Harris. Technical Manual for Process Sampling Strategies for Organic Materials, U.S. Environmental Protection Agency. Research Triangle Park, N.C. Publication No. EPA 600/2-76-122. April 1976. 172 p.

[6] FEDERAL REGISTER, 39 FR 9319-9323. 1974.

[7] FEDERAL REGISTER, 39 FR 32857-32860. 1974.

[8] FEDERAL REGISTER, 23069-23072 and 23076-23090. 1976.

[9] FEDERAL REGISTER, 46569-46571. 1976.

[10] FEDERAL REGISTER, 41771-41776. 1977.

[11] Fishbein, L. Chromatography of Environmental Hazards, Volume II. Elesevier Scientific Publishing Company. New York, N.Y. 1973.

[12] Hamersma, J.W., S.L. Reynolds, and R.F. Maddalone. EPA/IERL-RTP Procedures Manual: Level 1 Environmental Assessment, U.S. Environmental Protection Agency. Research Triangle Park, N.C. Publication No. EPA 600/276-160a. June 1976. 130 p.

[13] Harris, J.C., M.J. Hayes, P.L. Levins, and D.B. Lindsay. EPA/IERL-RTP Procedures for Level 2 Sampling and Analysis of Organic Materials. U S. Environmental Protection Agency.

Research Triangle Park, N.C. Publication No. EPA 600/7-79-033. February 1979. 154 p.

[14] Harris. W.E., H.W. Habgood. Programmed Temperature Gas Chromatography. John Wiley and Sons, Inc. New York. 1966.

[15] Intersociety Committee Methods of Air Sampling and Analysis. American Health Association. Washington, D.C. 1972.

[16] Jones, P.W., R.D. Grammer, P.E. Strup, and T.B. Stanford. Environmental Science and Technology. 10:806-810. 1976.

[17] McNair Han Bunelli, E.J. Basic Gas Chromatography. Consolidated Printers. Berkeley. 1969.

[18] Nelson, G.O. Controlled Test Atmospheres, Principles and Techniques. Ann Arbor. Ann Arbor Science Publishers. 1971. 247 p.

[19] NIOSH Manual of Analytical Methods, Volumes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. U.S. Department of Health and Human Services, National Institute for Occupational Safety and Health. Center for Disease Control. 4676 Columbia Parkway, Cincinnati, Ohio 45226. April 1977 August 1981. May be available from the Superintendent of Documents, Government Printing Office, Washington, D.C. 20402. Stock Number/Price:

Volume 1 O17-033-00267-3/$13

Volume 2 O17-033-00260-6/$11

Volume 3 O17-033-00261-4/$14

Volume 4 O17-033-00317-3/$7.25

Volume 5 O17-033-00349-1/$10

Volume 6 O17-033-00369-6/$9

Volume 7 O17-033-00396-5/$7

Prices subject to change. Foreign orders add 25 percent.

[20] Schuetzle, D., T.J. Prater, and S.R. Ruddell. Sampling and Analysis of Emissions from Stationary Sources; I. Odor and Total Hydrocarbons. Journal of the Air Pollution Control Association. 25(9): 925-932. 1975.

[21] Snyder, A.D., F.N. Hodgson, M.A. Kemmer and J.R. McKendree. Utility of Solid Sorbents for Sampling Organic Emissions from Stationary Sources. U.S. Environmental Protection Agency. Research Triangle Park, N.C. Publication No. EPA 600/2-76-201. July 1976. 71 p.

[22] Tentative Method for Continuous Analysis of Total Hydrocarbons in the Atmosphere.

Intersociety Committee, American Public Health Association. Washington, D.C. 1972. p. 184-186.

[23] Zwerg, G. CRC Handbook of Chromatography, Volumes I and II. Sherma, Joseph (ed.). CRC Press. Cleveland. 1972.