GB/T 39934-2021 家具中挥发性有机化合物的筛查检测方法 气相色谱-质谱法

　　ICS 97 . 140 CCS Y 80

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 39934—2021

　　家具中挥发性有机化合物的筛查检测方法

　　气相色谱-质谱法

　　Determinationofvolatileorganiccompoundsfrom furnitureproducts—

　　Gaschromatography-massspectrometry

　　2021-03-09 发布 2021-10-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　发

　　布

　　GB/T 39934—202 1

　　GB/T 39934—202 1

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利。 本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由中国轻工业联合会提出。

　　本文件由全国家具标准化技术委员会(SAC/TC 480)归口 。

　　本文件起草单位：山东省产品质量检验研究院、上海市质量监督检验技术研究院(国家家具质量监督检验中心)、南京海关工业产品检测中心、厦门明红堂工艺品有限公司、禹城福润德木业有限公司、浙江百之佳家具有限公司、山东建筑大学、德清鼎森质量技术检测中心、山东光明园迪儿童家具科技有限公司、广东联邦家私集团有限公司、浙江冠臣家具制造有限公司、佛山维尚家具制造有限公司、深圳长江家具有限公司、浙江美生橱柜有限公司、东莞市锦辉检测设备制造有限公司、厦门金牌厨柜股份有限公司、山东万家园木业有限公司、湖南省产商品质量监督检验研究院、重庆海关技术中心。

　　本文件主要起草人：高翠玲、季飞、朱海欧、刘萌萌、裴祎荣、彭力争、彭友、张桂芹、喻国平、王献勇、黄灿、周根富、周山林、李随军、罗业富、黎干、江学院、屠春生、贺冰、郝得锋、潘孝贞、张钢、石鹏途、胡艳君、郗存显、李贤良。

　　GB/T 39934—202 1

　　家具中挥发性有机化合物的筛查检测方法

　　气相色谱-质谱法

　　1 范围

　　本文件规定了采用气相色谱-质谱法进行家具产品中挥发性有机化合物的筛查检测的术语和定义、原理、试剂或材料、仪器设备、样品、分析步骤、结果计算和方法特性。

　　本文件适用于家具产品中 106 种挥发性有机化合物的筛查检测。 家具原材料中挥发性有机化合物的筛查检测可参照本文件执行。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中，注 日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注 日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 603 化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备

　　GB/T 31107 家具中挥发性有机化合物 检测用气候舱通用技术条件

　　GB/T 35607—2017 绿色产品评价 家具

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　挥发性有机化合物 volatileorganiccompounds;Vocs

　　从家具或原辅材料中释放的沸点在 50 ℃ ~260 ℃的有机化合物。

　　4 原理

　　将家具样品所释放的挥发性有机化合物采集到吸附管中，运用气相色谱-质谱(GC-MS)及热力学解析原理，通过热解析装置将吸附管内吸附的挥发性有机化合物转移至 GC-MS 系统，对其进行筛查和检测，质谱离子定性，峰面积或者峰高定量。

　　5 试剂或材料

　　5 . 1 总则

　　除另有规定外，所用试剂的纯度宜为色谱纯。 如果为分析纯，应经过纯化处理，以保证色谱分析无杂质。 所用制剂应按 GB/T 603 的规定制备。

　　5 . 2 挥发性有机化合物标准物质

　　各挥发性有机化合物标准物质的种类见附录 A。

　　犌犅/犜 39934—202 1

　　5 . 3 甲醇(犆犎3 犗犎)

　　应为色谱纯。

　　5 . 4 标准溶液

　　采用标准物质(5.2) 自行制备，用甲醇(5.3)作稀释溶剂，配制 目标 VOCs 的标准溶液，使质量浓度分别为 2 000 μg/mL、500 μg/mL、100 μg/mL、20 μg/mL、5 μg/mL 和 2 μg/mL。对于标准物质(5.2) ,

　　可按附录 A 中的分类配置苯系物类、醇类、卤代烃类、萜烯类、烷烃类、醛酮类、酯类等混合标准溶液，也

　　可单独配置标准溶液。标准溶液可在温度(4±2) ℃下保存 1 个月。

　　5 . 5 惰性气体

　　5.5. 1 高纯氮：纯度不低于 99.999%。

　　5.5.2 高纯氦：纯度不低于 99.999%。

　　6 仪器设备

　　6 . 1 犞犗犆狊吸附管

　　采用与热解析仪配套的吸附管。 吸附管应有标记，以便确认采样时气流入口方向。 吸附管宜为装

　　有至少 200 mg石墨化炭黑和石墨分子筛复合(Carbopack B/CarbosieveTM)吸附剂，吸附剂的粒径可以通过 0.25 mm~0.18 mm(60 目~80 目)的筛网，或采用能满足等同吸附效率的吸附管。

　　6 . 2 热解析仪

　　能对吸附管进行二次热解析，并通过惰性气体把解吸后的气体带入到气相色谱/质谱仪中。

　　6 . 3 气相色谱-质谱联用仪(犌犆-犕犛)配有质量选择检测器(MSD) 。

　　6 . 4 电子天平

　　感量 0.1 mg。

　　6 . 5 恒流气体采样器

　　流量范围为 0 L/min~2 L/min。流量稳定可调。采样前后应用皂膜流量计校准采样流量，误差应不大于 5% 。

　　6 . 6 气候舱

　　应符合 GB/T 31107 的规定。

　　7 样品

　　7 . 1 样品的选择

　　可选择整件家具、整套家具或家具部件作为样品。 样品的组成、状态等信息应在试验报告中注明。

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　　7 . 2 样品的预处理

　　试验前应对被测样品进行预处理。 软体家具按 GB/T 35607—2017 中 B. 2 . 1 规定进行。 木家具等其他家具按 GB/T 35607—2017 中 D. 3 . 1 . 2 规定进行。

　　8 分析步骤

　　8 . 1 Vocs吸附管的活化和贮存

　　吸附管在使用前需经过惰性气体高温活化，在 50 mL/min~100 mL/min 的惰性载气气流下，温度280 ℃ ~300 ℃下活化时间至少 5 min,以尽可能除去吸附管中留存的挥发性有机化合物。活化后或使

　　用前应检查其无干扰色谱峰存在。

　　活化后的吸附管应用金属螺旋帽配聚四氟乙烯套圈密封，也可以使用热解析仪配套的吸附管密封组件密封。

　　8 . 2 Vocs的释放与采集

　　样品预处理后，应在 1 h 内放入气候舱内进行 VOCs 的释放。软体家具 VOCs 的释放的气候舱条件按 GB/T 35607—2017 中 B.2.2~B.2.4 规定进行。木家具等其他家具 VOCs 的释放的气候舱条件按GB/T 35607—2017 中 D.3.1.3~D.3.1.5 规定进行。

　　将吸附管与恒流气体采样器连接，安装吸附管到气候舱的气体出 口进行 VOCs 采集，调节采样器流量，在流量范围为 50 mL/min~200 mL/min条件下采样 1 L~10 L气体(根据样品挥发性有机化合

　　物释放量大小确定采样体积)。试验过程中，记录采样流量、采样时间、温度和大气压力。

　　空白试样的释放与采集条件与样品的释放与采集条件相同。

　　8 . 3 分析测试条件

　　8 . 3 . 1 热解析分析条件

　　由于达到热解析效率的要求与所使用仪器有关，因此只能给出二次热解析的基本参数，其余参数设置参考热解析仪的使用指南。 下面给出的参数为基本参数：

　　a) 热解析温度：260 ℃ ~280 ℃ ;

　　b) 热解析时间：5 min~15 min;

　　c) 热解析气体流速：50 mL/min;

　　d) 冷阱捕集温度：-20 ℃ ~- 10 ℃ ;

　　e) 传输线路温度：220 ℃ ~250 ℃ ;

　　f) 分流比：根据吸附管中挥发性有机化合物质量选择。

　　8 . 3 . 2 气相色谱-质谱分析条件

　　由于测试结果与所使用的仪器有关，因此不可能给出气相色谱-质谱分析的通用参数。 设定参数的原则是在最短的时间内获得最好的分离效果，下面给出的参数已经试验证明是可行的：

　　a) 石英毛细管色谱柱：极性指数小于 10,柱长 50 m~60 m, 内径 0.25 mm,膜厚 0.25 μm,或相当者;

　　b) 升温程序：40 ℃ ,保持 1 min,后以 3 ℃ /min 速率升温至 100 ℃ ,然后再以 10 ℃ /min 速率升温至 250 ℃ ,保持 10 min;

　　c) 载气：高纯氦，纯度 ≥99.999%,流量 1.2 mL/min;

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　　d) 色谱-质谱接口温度：260 ℃ ;

　　e) 离子源：电子电离源 EI,离子源温度 230 ℃ ;

　　f) 电离能量：70 eV;

　　g) 质量分析器：四级杆质量分析器;

　　h) 质量扫描范围：25 amu~450 amu;

　　i ) 扫描模式：选择全扫描模式。

　　8 . 4 标准曲线绘制

　　用注射器准确吸取 1 μL不同浓度的标准溶液(5.4) ,分别注入到已经活化处理的吸附管中，同时以100 mL/min左右的高纯氮气吹扫至少 5 min。将吸附管置于热解析仪上进行气相色谱质谱法分析，目

　　标定性离子定性，峰面积或峰高法定量。 以扣除空白后峰面积为纵坐标，以 目标物质量为横坐标，绘制标准曲线。 建议每月做一次标准曲线，或者每批次样品做一个已知浓度的标准吸附管，应用标准曲线定

　　量结果偏差在 15%以内。家具中 目标挥发性有机化合物列表见附录 A,家具中挥发性有机化合物典型

　　气相色谱-质谱色谱图见附录 B。

　　8 . 5 样品的筛查和分析

　　每个样品吸附管的分析过程按标准曲线的操作步骤进行分析。

　　可通过获得的全扫描质谱图，将样品中 目标物与标准系列中 目标物的保留时间、碎片离子质荷比及其丰度等信息比较，对比样品气相色谱-质谱色谱图，观察样品图谱是否具有目标物的特征组峰，对样品中挥发性有机化合物的种类进行定性筛查及分析。

　　9 结果计算

　　9 . 1 将采样体积按式(1)换算成标准体积状态下采样体积。

　　V0 =V …………………………( 1 )

　　式中：

　　V0 — 标准状态下的采样体积，单位为升(L) ;

　　V — 采样体积，单位为升(L) ;

　　T0 — 标准状态的绝对温度，273 K ;

　　T — 采样时采样点现场的摄氏温度(t)与标准状态的绝对温度之和，(t+273)K;

　　P — 采样时采样地点的大气压力，单位为千帕(kPa) ;

　　P0 — 标准状态下的大气压力，101.3 kPa。

　　9 . 2 样品中挥发性有机化合物浓度按式(2)计算。

　　c= × 1 000 …………………………( 2 )

　　式中：

　　c — 样品中挥发性有机化合物浓度，单位为毫克每立方米(mg/m3 ) ;

　　mF — 吸附管所采集到的挥发性有机化合物质量，单位为毫克(mg) ;

　　mB — 空白管所采集到的挥发性有机化合物质量，单位为毫克(mg) ;

　　V0 — 换算成标准状态下的采样体积，单位为升(L) 。

　　计算结果精确到小数点后三位。

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　　10 方法特性

　　10 . 1 检出限

　　本方法中家具中挥发性有机化合物的检出限见附录 C。

　　10 . 2 精密度

　　在同一实验室中由同一操作者使用相同设备，按照相同测试方法，并在短时间内对同一被测对象相

　　互独立进行的测试获得的两次独立测试结果的绝对差值不大于这两个测定值的算术平均值的 10% , 以大于这两个测定值的算术平均值的 10%的情况不超过 5%为前提。

　　10 . 3 重复性

　　同一样品重复性测定的相对偏差小于 10%。

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　家具中目标挥发性有机化合物列表

　　A.1 苯系类

　　苯系类化合物列表见表 A. 1 。

　　表 A.1 苯系类化合物

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　　表 A.1 苯系类化合物(续)

　　A.2 醇类

　　醇类化合物列表见表 A. 2 。

　　表 A.2 醇类化合物

　　A.3 卤代烃类

　　卤代烃类化合物列表见表 A. 3 。

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　　表 A.3 卤代烃类化合物

　　A.4 萜烯类

　　萜烯类化合物列表见表 A. 4 。

　　表 A.4 萜烯类化合物

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　　A.5 烷烃类

　　烷烃类化合物列表见表 A. 5 。

　　表 A.5 烷烃类化合物

　　A.6 醛酮类

　　醛酮类化合物列表见表 A. 6 。

　　表 A.6 醛酮类化合物

　　GB/T 39934—202 1

　　表 A.6 醛酮类化合物(续)

　　A.7 酯类

　　酯类化合物列表见表 A. 7 。

　　表 A.7 酯类化合物

　　A.8 其他类

　　其他类化合物列表见表 A. 8 。

　　表 A.8 其他化合物

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　　附 录 B

　　(资料性)

　　家具中挥发性有机化合物典型气相色谱-质谱色谱图

　　B.1 苯系物

　　苯系物的色谱图见图 B. 1 。

　　说明：

　　1 — 苯;

　　2 — 甲苯;

　　3 — 乙烯基环己烯;

　　4 — 乙苯;

　　5 — 对-二甲苯;

　　6 — 间-二甲苯;

　　7 — 苯乙炔;

　　8 — 苯乙烯;

　　9 — 邻-二甲苯;

　　10 — 异丙基苯;

　　11 —n-丙基苯;

　　12 — 3-乙基甲苯;

　　13 — 1,3,5-三甲苯;

　　14— α-苯丙烯;

　　15 — 2-乙基甲苯;

　　16 — 乙烯基甲苯;

　　17 — 1,2,4-三甲苯;

　　18 — 1,2,3-三甲苯;

　　19 — 1-异丙基-4-甲苯;

　　20 — 茚;

　　21 — 1-异丙基-2-甲苯;

　　22 —n-丁基苯;

　　23 — 1,2,4,5-四甲苯;

　　24— 1,3-二异丙苯;

　　25 — 1,4-二异丙苯;

　　26 — 萘;

　　27 — 4-苯基环己烯;

　　28 — 辛基苯。图 B.1 苯系物的色谱图

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　　B.2 醇类

　　醇类的色谱图见图 B. 2 。

　　说明：

　　1 — 2-丙醇;

　　2 — 叔丁基醇(2-甲基-2-丙醇);

　　3 — 1-丙醇;

　　4 — 2-甲基-1-丙醇;

　　5 — 1-丁醇;

　　6 — 1-己醇;

　　7 — 环己醇;

　　8 — 苯酚;

　　9 — 苯甲醇;

　　10 — 2-乙基-1-己醇;

　　11 — 1-辛醇;

　　12 — 丁基羟基甲苯。图 B.2 醇类的色谱图

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　　B.3 卤代烃类

　　卤代烃类的色谱图见图 B. 3 。

　　说明：

　　1 — 四氯化碳;

　　2 — 二氯甲烷;

　　3 — 三氯甲烷;

　　4 — 1,1-二氯乙烷;

　　5 — 1,1,1-三氯乙烷;

　　6 — 三氯乙烯;

　　7 — 1,3-二氯丙烯;

　　8 — 四氯乙烯;

　　9 — 氯苯;

　　10 — α-氯甲苯;

　　11 — 1,3-二氯苯;

　　12 — 1,4-二氯苯;

　　13 — 1,2-二氯苯;

　　14— 1,2-二溴-3-氯丙烷;

　　15 — α, α-二氯甲苯。

　　图 B.3 卤代烃类的色谱图

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　　B.4 萜烯类

　　萜烯类的色谱图见图 B. 4 。

　　说明：

　　1 — α-蒎烯;

　　2 — 莰烯;

　　3 — β-蒎烯;

　　4 — 香叶烯;

　　5 — 蒈烯;

　　6 — 柠檬烯;

　　7 — 松油醇;

　　8 — 长叶烯;

　　9 — 雪松烯;

　　10 — 柏木烯;

　　11 — 丁香烯;

　　12 — 罗汉柏烯。图 B.4 萜烯类的色谱图

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　　B.5 烷烃类

　　烷烃类的色谱图见图 B. 5 。

　　说明：

　　1 — 3-甲基戊烷;

　　2 — 正己烷;

　　3 — 环己烷;

　　4 — 正庚烷;

　　5 — 甲基环己烷;

　　6 — 正辛烷;

　　7 — 正癸烷;

　　8 — 正十一烷;

　　9 — 正十二烷;

　　10 — 正十四烷;

　　11 — 正十六烷。

　　图 B.5 烷烃类的色谱图

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　　B.6 醛酮类

　　醛酮类的色谱图见图 B. 6 。

　　说明：

　　1 — 丙酮;

　　2 — 丙醛;

　　3 — 丁烯醛;

　　4 — 丁醛;

　　5 — 异戊醛;

　　6 — 戊醛;

　　7 — 环己酮;

　　8 — 苯甲醛;

　　9 — 己醛;

　　10 — 对-甲苯甲醛;

　　11 — 间-甲苯甲醛;

　　12 — 邻-甲苯甲醛;

　　13 — 壬醛;

　　14— 2,5-二甲基苯甲醛。图 B.6 醛酮类的色谱图

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　　B.7 酯类

　　酯类的色谱图见图 B. 7 。

　　说明：

　　1 — 乙酸甲酯;

　　2 — 乙酸乙烯酯;

　　3 — 乙酸乙酯;

　　4 — 乙酸异丙酯;

　　5 — 丙烯酸乙酯;

　　6 — 乙酸丙酯;

　　7 — 甲酸丁酯;

　　8 — 乙酸异丁酯;

　　9 — 乙酸丁酯;

　　10 — 2-甲氧基-1-甲基乙酸乙酯;

　　11 — 丙烯酸丁酯;

　　12 — 乙酸-2-乙基己酯;

　　13 — 丙烯酸-2-乙基己酯。

　　图 B.7 酯类的色谱图

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　　B.8 其他类

　　其他类有机化合物的色谱图见图 B. 8 。

　　说明：

　　1 — N，N-二甲基甲酰胺。

　　图 B.8 其他类有机化合物的色谱图

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　　附 录 C

　　(资料性)

　　典型挥发性有机化合物检出限

　　C.1 苯系物

　　苯系物的检出限、定量限和线性范围见表 C. 1 。

　　表 C.1 苯系物的检出限、定量限和线性范围

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　　表 C.1 苯系物的检出限、定量限和线性范围(续)

　　C.2 醇类

　　醇类的检出限、定量限和线性范围见表 C. 2 。

　　表 C.2 醇类的检出限、定量限和线性范围

　　C.3 卤代烃类

　　卤代烃类的检出限、定量限和线性范围见表 C. 3 。

　　GB/T 39934—202 1

　　表 C.3 卤代烃类的检出限、定量限和线性范围

　　C.4 萜烯类

　　萜烯类的检出限、定量限和线性范围见表 C. 4 。

　　表 C.4 萜烯类的检出限、定量限和线性范围

　　GB/T 39934—202 1

　　C.5 烷烃类

　　烷烃类的检出限、定量限和线性范围见表 C. 5 。

　　表 C.5 烷烃类的检出限、定量限和线性范围

　　C.6 醛酮类

　　醛酮类的检出限、定量限和线性范围见表 C. 6 。

　　表 C.6 醛酮类的检出限、定量限和线性范围

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　　表 C.6 醛酮类的检出限、定量限和线性范围(续)

　　C.7 酯类

　　酯类的检出限、定量限和线性范围见表 C. 7 。

　　表 C.7 酯类的检出限、定量限和线性范围

　　GB/T 39934—202 1

　　C.8 醛酮类

　　其他类的检出限、定量限和线性范围见表 C. 8 。

　　表 C.8 其他类化合物的检出限、定量限和线性范围