第三章 實驗計畫與結果
第一節 半揮發性有機化合物分析設備
一、實驗設備：
(一)質譜儀
質譜儀（MSD）是一種量測帶電粒子質量∕電荷（m/z）的分 析方法，其原理乃是將樣品所產生的離子，依據其質荷比（質 量∕電荷之比值）進行分離或是篩選，最後執行偵測之儀器。
將這些離子依據質荷比的分佈狀況，與各種離子的（相對）強 度，便可以得到欲分析樣品物質在離子化 之後的質譜圖，供後 續化合物之定性及定量分析，本研究所採用之儀器為 Thermo 公司產品，其性能如下：
(1) 質譜儀採用四極棒式質量過濾器（油擴散式真空幫浦）。
(2) 具有電子撞擊式離子源(EI)功能。
(3) 具有雙燈絲。
(4) 感度：EI 掃描模式：1pg OFN， S/N=300:1 AT 272.0 amu。
(5) 感度：IDL，8 重覆 1ul，至少可達 30fg。
(6) 掃描速度：可達 20,000 u/sec。
(7) 質量範圍：可達 1050 u。
(8) 具有 SIM 功能：可設定 100 組，每組：60 個質量。
(9) 離子化電壓：可調 5-241.5 eV，具雙離子源燈絲。
(10)離子化電流：0-300（以上） μA 可調。
(11)離子源溫度、介面溫度：最高需至 350℃。
(12)四極棒溫度：最高可至 200℃。
(13)四極棒材質：石英鍍黃金平滑雙曲面式。
(14)真空系統：採用油擴散式真空幫浦。
(15)質量軸穩定度：優於 0.1u/48 小時。
(16)偵測器：長效型三軸式電子倍增器。
(17)具有 RTL（滯留時間鎖定）和 EMF（早期檢修回饋）功能。
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(18)採用網路(LAN)方式與氣相層析儀及控制電腦系統連線，具 隨機控制面板，可由面板進行儀器系統執行分析。
(19)同時可作 SIM 與 SCAN，方法或分析排程，並可顯示儀器 狀態。
圖 3-1.1 本所質譜儀
（資料來源：本研究拍攝）
(二)氣相層析儀（GC）
氣相層析儀（GC）是一種以氣相層析法進行測定的儀器，，
其原理乃是將樣品溶液注射後，首先進入汽化室氣化，然後在 載氣的傳送作用下進入層析管柱（載氣通常為氮氣或氦氣），不 同成分在管柱中會被分離，而後依次流出層析管柱，由檢測器 檢測，得到其含量。測定樣品中某成分的含量時，需先分析已 知濃度的標準樣品，然後將標準樣品峰的保留時間和峰面積與 待測樣品比對，計算待測樣品中目標成分的含量，本研究所採 用之儀器為Aglient 公司產品，其性能如下：
1.恆溫箱（Oven）：
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(7)最大注射體積：250μL（500μL 注射針）以上。
(8)注射範圍：1～50％；增量為 1％。
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(2)具有電子式調整氣體流量、壓力之分流／非分流進樣口，壓 力/流量可三段程式改變，最高溫度為 400℃，分流比例可 由按鍵或操作軟體設定調整。
(3)電子式可設定壓力範圍為 0-100 psi，可設定流量範圍為 0-200 毫升／分鐘(氮氣) ， 0-1250 毫升／分鐘(氦氣／氫 氣)。
(4)非分流進樣時，氣體流量為正壓式控制；分流進樣時為背壓 控制。
(5)分流比可達7500：1。
(6)壓力可調整精密度為0.001 psi。
(7)內建快速更換汽化管組件，具有氣體不足時，自動啟動機台 自我保護功能。
圖3-1.2 本所氣相層析儀
（資料來源：本研究拍攝）
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(三)半揮發性有機化合物逸散及脫附之附屬設備
恆溫烘箱
1.溫度控制系統採全觸控式面板。
2.可操作溫度至少 60℃至 500℃。
3.溫度精確度至達±1℃。
4.艙體內部材料需為不銹鋼材。
5.具備獨立超溫保護器、自我診斷功 能、溫度異常斷線及電源保護開關。
6.艙體內容積 100L 以下。
7. 具 備 升 溫 程 式 控 制 至 少 或 寬 於
（10℃/min-20℃/min）
空氣供應裝置
1.溫度控制系統採全觸控式面板。
2.溫度控制範圍至少 10℃至 100℃。
3.溫度精確度達±1℃。
4.濕度範圍至少介於 30％~95％。
5.濕度精確度達±3％RH。
6.艙體內部材料需為不銹鋼材。
7.具備獨立超溫保護器、自我診斷功能 及電源保護開關。
8.進氣端具備有除水除 VOC 裝置。
流量控制及採樣設備
1.流速範圍：至少 5~100 mL/min。
2.流量精密度：達 5％。
3.具備高背壓補償能力。
4.自動重啟功能。
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（資料來源：本研究整理）
(四)全自動熱脫附儀 (ATD)
圖3-1.3 全自動熱脫附儀
（資料來源：本研究拍攝）
微型容器
1.符合 ISO 16000-25 微型容器之規範 2.微型艙體體積 633mL。
3.所有尺寸容許誤差需於 5％以內。
4.材質為玻璃。
塑化劑標準品
1.DEHP、DNOP、BBP、DINP、DIDP、
DEP、DIBP、DMP、DBP 等 9 種之 標準品濃度均為1000 ppm
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二、實驗條件與程序：
(一)方法概要
本方法主要用於室內建材中鄰苯二甲酸酯(塑化劑)等半揮發 性有機物質（Semi-Volatile Organic Compounds，SVOCs）之逸散 評估；利用微型容器模擬室內標準環境條件，溫度(23±2) ℃、相
本程序係參照ISO 16000-25(CNS 16000-25)、ISO 16000-33 等方法制定，適用於常見室內建材中鄰苯二甲酸酯(塑化劑)物質
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(3)實驗前，須使用 3 倍恆溫烘箱內部體積之潔淨空氣進行沖洗、置 換及丙酮擦拭烘箱內壁，同時需進行空白試驗，以確認烘箱內部 及管線任何單一標的SVOC 之背景濃度低於 50 ng/m3，以避免殘 留之有機物質對於樣品分析結果產生干擾。
(4)實驗前，須拆開微型容器並以蒸餾水及丙酮加以清洗。為揮發任 何殘留的化學物質，將微型容器置於加熱用烘箱升溫至250 ℃以 上。加熱後，使微型容器放冷至室內空氣溫度，以避免干擾。
(5)放置試片的密封材料應具低逸散性及低吸附性，且應不會增加微 型容器之背景濃度。
(四)實驗佈置
(1)第一步試驗(逸散試驗)：
空氣供應裝置、微型容器、測試件及相關附屬設備參照 ISO 16000-25 規範依序放置，線路予以連接，在溫度(23±2) ℃、相對 空氣濕度(50±5) % RH 條件下進行 24 h 逸散及採樣，設備佈置如 圖3-1.4 所示。
b c d
圖3-1.4 第一步試驗佈置
（資料來源：本研究整理）
1.夾具
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2.測試件
3.密封材料：以鋁箔或類似物品密封試片之邊緣與背面。
4.吸附劑管：從容器內捕集空氣
5.採樣泵：泵流率為 15 mL/min (0.9 L/h)，持續時間為 24 h。
6.微型容器 7.恒溫烘箱 a.排氣線路 b 空氣供應裝置
c.空氣流量調節器：流率為 20 mL/min (1.2 L/h)，持續時間為 24 h d.空氣流量計
(2)第二步試驗(脫附試驗)：
恒溫烘箱、微型容器、測試件及相關附屬設備參照ISO 16000-25 規範依序放置，線路予以連接，將微型容器在烘箱內加熱，其係 從周遭溫度以10 ℃ /min 至 20 ℃ /min 速率間加熱至 200 ℃至 220℃)， 並維持在此溫度 40 min 進行脫附及採樣，設備佈置如 圖3-1.5 所示。
圖3-1.5 第二步試驗佈置
（資料來源：本研究整理）
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1.夾具
2.轉移線路：脫附過程應隨時維持在(200 ℃至 220 ℃)以上的保 持溫度。
3.吸附劑管：從容器內壁熱脫附的 SVOCs 之採樣
4.採樣泵：泵流率為 60 mL/min (3.6 L/h)，持續時間為 40 min。
5.微型容器
6.恒溫烘箱：以 10 ℃ /min 至 20 ℃ /min 速率間加熱至 200 ℃至 220℃。
a.排氣線路
b.惰性氣體(He 或 N2 )入口：氣體流為 90 mL/min (5.4 L/h)，持 續時間為40 min。
(五)實驗藥品
1.試劑水：定義經離子交換及活性碳過濾純化或蒸餾。
2.試藥：ACS 分析試藥級或同級品。
(1)甲醇：純度 99.0％以上(J.T Baker )。
(2)含有鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二辛酯 (DNOP)、鄰苯二甲酸丁基苯酯(BBP)、鄰苯二甲酸二異壬酯 (DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸二已酯(DEP)、
鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯 二甲酸二丁酯 (DBP)等 9 種之標準品濃度均為 1000 ppm。
3.儲備標準溶液：
分別取適當體積之有機物質液體，溶於甲醇溶液中，混合並定 容至1 mL 體積，配製濃度約為 10 ppm。或購買經認証之標準 溶液。儲備標準溶液裝於棕色玻璃容器中，避免留有氣體空間，
冷凍保存於-10℃ 至 -20℃之間，可保存 6 個月。
4.檢量線標準溶液：
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由儲備標準溶液，以甲醇稀釋配製濃度分別為10 ~ 1000 ppm 之 檢量線標準溶液；若濃度經查核標準品測試，不符其規範時，
需重新配製。
5.氦氣(He)：99.999％以上。
6.氮氣(N2)：純度為 99.99％以上。
(六)採樣與保存 1.採樣前準備：
採樣所使用之採樣袋、潔淨鋁箔、採樣箱內部等，須於採樣前 以去除水分及有機物質之高純度氮氣予以沖洗及置換，清洗完 成後應密閉並置放於潔淨處。
2.選擇樣品之建議事項提供予委託單位：
(1)從片、鑲板及板狀產品之試片選擇：
選擇片、鑲板及板狀產品的中央部位作為試片之切割位置。
(2)從捲狀產品選擇試片：
從捲狀產品移除包裝，並選擇試樣中央的適當部分。
選擇試片，使其包含構成樣式之大的顏色質體。
(3)從接著型及油漆型產品選擇試片：
對在使用中會蒸發的建築產品(液態接著劑與油漆)，藉由在玻璃 板、鋁板或類似者塗覆產品，以製備試片。
3.建材樣品收集：
收集建材樣品需為製造完成一週內或進口至臺灣一個月內，由 委託廠商自行採樣進行採樣，乾式建材以潔淨鋁箔包覆置入採 樣袋中，切割尺寸為直徑11 mm 之圓形試片，收集後放置於 4℃
下之採樣箱中予以保存；濕式建材則在未開啟狀態置入4℃下之 採樣箱中予以保存，均於三日內進行分析。
4.建材樣品保存及運送：
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建材樣品收集於採樣箱中保存，溫度控制於 4℃下進行運送，過 程不得開啟避免碰撞，直到環控箱中的空白試驗完成後方得以 開啟，開啟過程應於環控箱中進行，濕式建材應於排煙櫃中開 啟，並於環控箱中進行刷塗製作受測樣品。
(七)步驟
1.設定環境條件及流率：
(1)第一步試驗(逸散試驗)
溫度(23±2) ℃、相對空氣濕度(50±5) % RH、空氣供應裝置流率 為20 mL/min、採樣泵流率為 15 mL/min 之條件下進行 24 h 逸 散及採樣，在微型容器出口所捕集並量測之SVOCs 質量 m1。 (2)第二步試驗(脫附試驗)
將微型容器在烘箱內加熱，從周遭溫度以10 ℃ /min 至 20 ℃ /min 速率間加熱至 200 ℃至 220℃、惰性氣體供應流率為 90 mL/min、採樣泵流率為 60 mL/min 之條件下進行 40 min 脫附 及採樣，在微型容器出口所捕集並量測之SVOCs 質量 m2。 2.空白試驗：
在進行第一步試驗前，須進行恒溫烘箱內部之空白分析；當烘 箱環境條件已達到設定值後，以採樣速率為15 mL/min，採樣時 間為2 小時進行採樣，經熱脫附裝置，以 GC/MS 進行分析，不 可分析出有明顯之有機物質存在。
3.微型容器之氣密性檢查：
在進行空白試驗過程，檢查微型容器在入口埠與出口埠之空氣 流率，在兩個場所之流率差異須不超過 5 %，以達規範氣密性之 要求。
4.逸散及脫附過程收集 SVOC 質量：
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空白實驗分析完成後，將測試建材放入微型容器，建材中所含 的 SVOCs 會於微型容器內部慢慢逸散出，然而大部分逸散物在 溫度40 ℃以下，會被微型容器內壁所吸附，故藉由第一步試驗 (逸散試驗)及第二步試驗(脫附試驗)中所收集 SVOCs 質量，計算 測得平均逸散率(通常為 24 h)。
5.檢量線建立：
將 製備標 準溶液注 入至熱 脫附裝置 ，使特 定化學物 質進 入 GC/MS 進行定量之濃度值介於 1-10 ppm，再由層析圖之尖峰面 積與其相對的濃度做成檢量線，檢量線相關係數須達到0.995 以 上。
6.定性定量分析：
所有採樣管均以塑膠蓋及石蠟膜封緊，並於 4℃下之密閉空間予 以保存，經熱脫附裝置捕集後，以 GC/MS 進行 SVOCs 分析。
所有採樣管均以塑膠蓋及石蠟膜封緊，並於 4℃下之密閉空間予 以保存，經熱脫附裝置捕集後，以 GC/MS 進行 SVOCs 分析。