分析环境中挥发性有机化合物（VOC）

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挥发性有机化合物（VOC）分析是在芝加哥Pittcon 2017的讨论中最重要的主题之一。VOCS的准确测量从检测到VOCS作为癌细胞（健康监测化学指纹）的生物学标志物（健康监测化学指纹）[1]，以监测对人类健康有害的VOC水平的环境进行监测[2,3,4]。

商业（涂料，涂料和化石燃料）和天然存在的VOC的鉴定和定量已成为分析化学的重要组成部分。Volatile organic compounds typically occur at low levels and are many and varied and so research in this field requires detection and identification at low level requiring lower and lower limits of detection (LOD) or even ‘concentration’ (e.g., headspace analysis) and identification [5].

Traditionally the most useful methods have involved solid phase microextraction e.g., Tenax tubes and sensitive techniques such as GC-MS to resolve and quantify VOC mixtures [6] but there are now more sensitive techniques that can provide real-time sensing of VOC levels by direct injection mass spectrometry (DIMS) [7]. Some of these techniques [7] include MS-e-noses, atmospheric-pressure chemical ionization (APCI), proton-transfer-reaction mass spectrometry (PTR-MS), and selected ion-flow-tube mass spectrometry (SIFT-MS). All of these instrument configurations will be on display with various expert vendors during Pittcon 2017.

直接注射

直接喷射MS技术经常用于VOCS [7]和质子转移反应质谱（PTR-MS）[8]是经常用于生物和人为VOC的直接分析的方法之一。基于飞行时间质谱的最先进的PTR-TOFM仪器，例如用于超痕量VOC分析的IONICON（Pittcon 2017）的最新产品，但在100毫秒和100毫升之后，已经实现了20万亿的检测限仅1分钟后每夸光750份[9]。

这种类型的系统是分析可能在临床环境中获得的挥发性有机化合物的理想选择，例如，来自人类呼吸样品的VOC癌生物标志物的分析。PTR-MS是一种使用H的软离子化方法_3.O.⁺离子将质子切换到具有比水更大的质子亲和力的所有化合物。空气中的氮气和氧气不受裂化束电离，但大多数VOC由H电离_3.O.⁺很少或没有碎片。

其他分子如硫化氢（h₂S），氰化氢（HCN）和氨（NH_3.）也可通过H检测到_3.O.⁺PTR-MS技术。电离发生在低压反应器（0.1至2mbar）中，在稀释条件下，以避免在不同分析物分子之间的任何电荷竞争，因为API来源可以是可能的。

小型化和便携式仪器

随着环境中VOC的测量，对于原位分析，已经需要微型/便携式质谱（MS）系统。微型MS现在是一个有吸引力的现实，并实现了克服传统MS的大小和重量局限的挑战。MS仪器正在凝聚和改进以允许便携性和可访问性，并且一些甚至适用于手持操作。

MS的可移植也是一个标志，系统现在适用于“非专家”，如消防员，警察和环境检查员。MS小型化技术将在芝加哥Pittcon 2017讨论。会在离子陷阱的主题上提供会议，并将有一个关于“女士小型化”的研讨会。

各种公司将提供演示，并在一系列应用中展示其质谱仪产品。微型质谱研讨会将包括来自广州六鑫仪器有限公司的便携式数字线性离子陷阱质谱仪的介绍。该便携式仪器的脚印仅为45.5cm x 42.1cm x 22.1cm，灵敏度为5ppb@ 30秒采样时间（甲苯），扫描速率为10000米/秒，重量小于25千克。

环境抽样

对于石油和天然气装置中的环境检测，或城市中心的MS系统的手持式可移植性是最佳解决方案。在这些情况下，总VOC浓度是重要的数字，照片电离检测器是理想的解决方案。来自Mocon®Inc.的VOC-TRAQ®II - 基线（Pittcon 2017的参展商）是便携式，手持式的光离子化检测器，其旨在评估总挥发性有机化合物（TVOC）。这种高度紧凑的仪器是空气质量顾问或安全工程师的理想选择，没有移动部件，并且具有快速响应时间，仅使用扩散的简单操作。

随着可靠的自动检测系统的可用性，现在已经更容易地分析了在设定的收集时间内的VOC内容的空气样本。推动（Pittcon 2017的参展商）提供MAX300-AIR环境质谱仪，其是为环境VOC分析设计的定制。该仪器是一种工业气体分析仪，使用四极谱质谱，以快速检测和定量各种VOC的工业污染物。单个分析仪可以测量无限制的化合物，并自动化，以监控在制造区域的160多个样本点。苯并，酯，醇，酮，烷烃，氯烷烃和烯烃是主要的发射组分，最常监测的VOC是苯并[10]。

结论

VOCS可能对健康有害，虽然普遍共识是石油和天然气，车辆制造和家具制造等行业是最多的生产商，VOCS的最高健康风险是在家庭和办公室。仪器现在正在实现在工作场所，现场或甚至在家中可以监视VOC水平以保护人类健康的复杂程度。VOC检测的应用许多，多种多样，随着必须监测的VOC范围的复杂性而且，组织必须跟上分析设备的最新发展。app亚博体育微型MS被设定为一个明确的优势VOC分析，Pittcon研讨会是一种理想的学习近期发展的地方。

参考

1. Kamila Schmidt和Ian Podmore，挥发性有机化合物的当前挑战作为癌症的潜在生物标志物，生物标志物杂志，2015年第2015（2015），第16页，16页，http://dx.doi.org/10.1155/2015/981458
2. 罗素，等人，科学，1995年7月2亚博老虎机网登录8日，269：491-495;
3. Bergin，等人，环境科学和技术，1995年12月，29亚博老虎机网登录：3028-3037。
4. Barro，R。等等。（2009）。“室内空气中工业污染物的分析：第1部分。挥发性有机化合物，羰基化合物，多环芳烃和多氯化双烯基”。色谱A杂志A. 1216（3）：540-566。
5. 通过气相色谱/质谱/质谱（GC / MS）挥发性有机化合物“，美国环境保护局，固体废物办公室，SW-846方法8260B，修订版，1996年12月2日。
6. http://cdn.intechopen.com/pdfs/22746.pdf.
7. Biasioli，Franco;谢德岛，查汉;Märk，Tilmann D .;威威尔夫，杰伦;Van Langenhove，赫尔曼（2011年）。“直喷式质谱法将时间尺寸添加到（b）VOC分析”。分析化学的趋势。30（7）：1003-1017。
8. 埃利斯，安德鲁米;梅霍夫，克里斯托弗A.（2014）。质子转移反应质谱 - 原理和应用。Chichester，West Sussex，UK：John Wiley＆Sons Ltd. Isbn 978-1-405-17668-2。
9. 苏尔寿，菲普;哈丁文，尤金;HANEL，GERNOT;Feil，Stefan;Winkler，Klaus;Mutschlechner，保罗;海法赫，斯特凡;Schottkowsky，Ralf;枪支，丹尼尔;Seehauser，Hans; Striednig, Marcus; Jürschik, Simone; Breiev, Kostiantyn; Lanza, Matteo; Herbig, Jens; Märk, Lukas; Märk, Tilmann D.; Jordan, Alfons (2014). "A Proton Transfer Reaction-Quadrupole inferface Time-Of-Flight Mass Spectrometer (PTR-QiTOF): High speed due to extreme sensitivity". International Journal of Mass Spectrometry. 368: 1–5.
10. 王，H.，Nie，L.，Li，J.等。下巴。SCI。公牛。（2013）58：724。DOI：10.1007 / S11434-012-5345-2