【独家焦点】车内VOCs测试及评价

2022-07-22 18:46:26来源：中国汽车健康指数

VOCs是什么？

【资料图】

VOCs一般是指在标准状态下饱和蒸汽压较高（标准状态下大于13.33 Pa）、沸点较低、分子量小、常温状态下易挥发的有机化合物。

VOCs 种类繁多且成分复杂，按照化学结构，VOCs 主要由烷烃（除甲烷外）、烯烃、炔烃、卤代烃、芳香烃以及它们的含氧、氮、硫、卤素的衍生物等化合物组成。这类化合物常温下易存在于空气当中，被皮肤、粘膜等吸收，从而对人体产生急性损害，其中部分物质还有致畸致癌致突变性。对人体健康方面有着重要的影响。

汽车作为人们生活的第三空间，车内空气质量和座舱环境已经日益受到消费者的关注，有研究表明在车内相对狭小、密闭的空间里面，其VOC浓度水平远高于环境空气和室内空气，但驾乘人员每天在车内平均暴露时间约为50分钟。

汽车内VOCs成分组成较为复杂，其主要来源于制成汽车内饰件所用材料，主要包括：地毯、座椅等使用的织物、门护板、座椅等使用的皮革；主、副仪表板、门护板等使用的塑料和橡胶；以及粘合剂、密封剂、涂料等材料中释放的甲醛和苯类物质。

汽车内的难闻气味也主要由这些材料所挥发出的物质导致，车内异味问题已经成为企业及消费者共同关注的问题。空气中一旦存在异味，往往需要知道是什么物质引起的，地球上存在的约200万种化合物种，其中有20% 具有各种气味。凭人的嗅觉可感知到的异味物质有4000多种，且里面大部分物质对人体健康有危害。

异味物质分子选择性地吸附于嗅觉细胞，随能量变化及电子迁移形成神经反应，经嗅觉神经向脑部神经传递信息，从而产生臭感。臭感与发臭物结构、官能团、碳链、极性等有关，不同结构的化合物会产生类似气味，结构相似的化合物气味也会不同，通常气味大物质的化学性质活泼、挥发性强、易溶于有机溶剂，空气中的异味物质既有H2S、NH3等无机小分子，又包括大量有机物如含硫化合物( 硫醚类、硫醇类) ，含氮化合物( 吲哚、胺类、酰胺类) ，含卤素衍生物( 卤代烃) ，烃类( 烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃)以及含氧有机物( 醇、醛、酮、酚、酯、有机酸等)。常见的发臭基团有硫基( ==S) 、巯基( —SH) 、羟基( —OH) 、醛基( —CHO) 、羰基( —CO) 、羧基( —COOH) 、酯基( —COOＲ) 等。

车内异味物质有什么特点？

①测定较为困难，许多异味物质嗅阈值小，分子之间相互作用（如相加、协同、抵消和掩蔽等）会导致感官效果不同，经常是“闻得到但测不出”；

②评价困难，目前车企和检测机构主要采用主观评价方式，基本上参考国外评价方法但是没有统一标准，且部分产生异味的挥发性物质其本身对人体无害或者影响很小，因此没有被纳入标准管控范畴；

③溯源困难，引起异味的往往有多种化合物，可能来自一个零部件，也可能来自多个源的交互作用，即使能够测定出异味成分，准确锁定主导异味来源也颇费周折；

④治理困难，由于臭气强度和异味物质浓度的对数成正比，符合韦伯-费希纳公式，即使臭气物质去除了90%，人们感觉只去除了50%。

如何测定车内异味物质？

车内异味物质的测定主要有两种方式：嗅辨法和成分浓度分析法。嗅辨法测定的是臭气浓度和臭气强度，测定手段又分为人工嗅辨法和电子鼻法。

人工嗅辨法是由经过训练的嗅辨员直接嗅辨异味样品，通过语言或数字定性描述异味对人体的感官影响，用规定的等级表示臭气强弱（如无臭、强烈的气味等）。人工嗅辨法测试简单便捷，可以在现场判断臭味强度大小，但不能辨别是由哪种物质引起的气味。

电子鼻是携带一些常见气味数据库的半导体气体传感器，空气中异味物质经吸附并发生氧化还原反应后发生电导反应，电导值的变化程度与气体分子浓度对应，从而获得臭气浓度，电子鼻灵敏度高且操作方便，但是数据库的容量有限，无法对未知气味进行评估，只能测得混合气体的浓度，无法区分不同气味；成分浓度分析法是采用各种仪器对异味组分进行测定，给出的是具体异味物质的浓度值。

仪器分析法主要有：

便携式测试法（如便携式气相色谱-质谱法、傅立叶红外等）。

实验室分析法主要采用固体吸附或容器采集，采集后送到实验室用仪器（气相色谱-质谱法、气相色谱-嗅辨仪-质谱联用法、液相色谱法、分光光度法等）进行组分测定。

车内异味物质测定标准是什么？

现目前汽车行业主要参照《车内挥发性有机物和醛酮类物质采样测定方法》（HJ/T 400-2007）标准进行检测，该标准方法规定采用热脱附/气质联用仪和液相色谱仪对车内苯系物和醛酮类进行测定，热脱附分析的主要原理是采用固体吸附之后加热解析出目标化合物，此种方式由于操作简单，灵敏度较高被广泛应用于VOCs方面的分析，但由于固体吸附材料本身对于目标化合物具有选择吸附性且易穿透，对于某些化合物（如硫、胺等）无法吸附。

相较于Tenax等分子筛固体吸附采样方式，容器采集具有更加明显的优势，目前使用较多的容器采集方法为苏玛罐和气袋采样，气袋由于本身材质的原因，样品保存期限和本底吸附都存在一定问题，特别是低浓度样品重现性较差。而苏玛罐内壁和接口皆采用惰性化涂层，因此在进行样品采集和解析的过程当中，损失较小，重复性较好，因此其被广泛应用于环境空气当中VOCs的测定及研究。

标签：气相色谱臭气浓度环境空气

责任编辑：hnmd003