TO-15是检测空气中有毒害挥发性（非极性和弱极性）有机物的标准方法

O-15 是美国 EPA 检测空气中有毒害挥发性（非极性和弱极性）有机物的标准方法，主要使用气罐采样和 GC/MS 进行分析。相比于同是罐采样，使用气相色谱法（或质谱法））的 TO-14 方法，TO-15 测定的化合物种类更多（共 97 种，常检测的目标物有 65 种），采样和分析程序更规范，并且添加了干吹等水汽管理、内标定量等步骤。TO-15 使用 GC/MS 具有灵敏度更高、定性结果更准确的优点，是罐样品常用的标准方法。

与 TO-15 相类似的方法还有 HJ 759，这是中国在 2015 年推出的环境空气中挥发性有机物的罐采样检测方法。HJ-759 测定的化合物有 67 个，与 TO-15 的目标物不*重合，但它包括了一些检测难度更高的硫化物。

为了达到化合物的检出限 — 0 .5 ppbv，罐采样的方式需使用预浓缩技术来聚焦分析物。传统的预浓缩装置使用液氮制冷来富集挥发性有机物，因其制冷温度非常低(-180℃)，容易导致一系列问题, 如冰堵等；另一种方案是对冷阱使用电子制冷结合吸附剂技术进行分析物聚焦，可实现大体积高挥发性有机物的定量保留，且节省了液体制冷剂的费用。

本方案中使用 Markes 的热脱附预浓缩系统，联用 Agilent 7890B/5977B GC/MS 来分析不同湿度的苏码罐样品。其结果展示了挥发性范围覆盖丙烯到萘的 65 种目标化合物的检测效果， 峰型出色，*符合 TO-15 和 HJ 759 标准方法要求的性能指标，其中检测限低至 4 pptv。

图 1. 仪器配置

气体样品进样之后，先通过除水装置 Kori-xr™，可以有效去除样品中的水汽，然后进入 UNITY-xr 热脱附仪。UNITY-xr 中配备了填充混合吸附剂的极细聚焦冷阱，能够通过电子制冷将温度降到 0°C 或以下。借助除水装置去除水汽，可避免聚焦冷阱对水汽的保留， 因此可设置较低的温度， 从而定量保留潮湿空气中的 VOC、极易挥发 VOC、氧化物、卤代烃等化合物。分析物一旦保留，载气方向反转，冷阱迅速升温（升温速度高至 100°C/s），便能将分析物反吹入 GC/MS 系统，进行分析。

图2 显示了 10 ppbv TO-15 标气在 50%、75% 和 100% 相对湿度下的分析结果。图 3 显示了覆盖整个挥发性范围的 9 种化合物的提取离子色谱图 (EICs)，可以看出的峰型，特别是较轻的 VOC 在三个相对湿度条件下的高度相似性，表明了在分析物富集前使用除水装置 Kori-xr™ 在整个湿度范围都非常有效。

图 2 .对10 ppbv 包含 65 种化合物的 TO-15 标气在 50%、75% 和100% 相对湿度下的分析结果

图 3 .在不同湿度下分析 9 种分析物的提取离子色谱图(— 50% RH，— 75% RH，— 100% RH)

此方法成功应用于 65 种 TO-15 类化合物，三个相对湿度条件下的系统线性均非常好，所得平均 R2 值对 50%、75% 和 100% RH 样品分别是 0.9993、0.9987 和 0.9992。图 4 显示了 100% 相对湿度样品中，9 种覆盖整个挥发性范围化合物的线性。

图 4： 100% 相对湿度的样品中，9 种化合物在取样浓度范围 0.22–25 ppbv 的线性

方法所得的平均检测限为 14 pptv ， 65 种化合物中 54 种的检测限在 20 pptv 或以下。检测限的范围从 4 pptv 到 45 pptv，离群的化合物是丙烯（95 pptv）。所有这些值都远小于 TO-15 所要求的小于等于 0.5 ppbv，且三个湿度条件下的重现性结果也都在 TO-15 方法要求范围内。

使用 Agilent 7890B/5977B GC/MS 结合 Markes 的 CIA Advantage–Kori-xr–UNITY-xr 大气预浓缩系统可实现罐采样，联用 GC/MS 准确分析潮湿环境中的挥发性有害气体， 符合美国 EPA TO-15 和中国 HJ 759 标准方法，可完成方案中 TO-15 类 VOC 的检测。Agilent 5977B GC/MS可实现 SIM/SCAN 的同步数据采集，并且具有 AutoSIM 功能，可快速建立分析方法。除了气罐采样，该套设备还可用于吸附管、气袋等其他多种采样方法，并应用于环境空气、材料挥发、室内空气等多个领域。