附录E （资料性附录）检测产烟毒性的分析法

E.1 FTIR光谱法
E.1.1 FTIR-间断的气体分析
E.1.1.1 通过比较具有已知浓度的标准混合气体的校准光谱，来进行定性和定量光谱分析。根据吸收光谱带的物质特定状况和形式，鉴定要分析的气体，并通过吸收光谱带的高度或面积来确定浓度。
E.1.1.2 应遵守ISO 19702中有关FTIR分析的试验程序、校准和评估的一般规定。
E.1.2 取样
E.1.2.1 应使用不锈钢探针在4min和8min后，从符合GB/T 8323.2的测试箱（见图E.1）内部提取烟气样品。
E.1.2.2 在不锈钢探针接点后面，安装一个三通阀。三通阀可在环境空气取样和测试箱取样之间转换。在三通阀后安装一个用聚四氟乙烯（PTFE）制成的合适烟灰过滤器。应使用一个平面型或圆柱形过滤器保护气体池，过滤器具有不大于3μm的孔隙度。过滤器应容易更换元件并适用于（165±15）℃的温度环境。
E.1.2.3 过滤器应加热到（165±15）℃。通常，氯化氢这些亲水气体可能会在冷凝液中溶解，导致分析数据不准确。也可使用其他过滤器，例如，用陶瓷或不锈钢制成的过滤器，只要这个过滤器能进行3μm的过滤，且不会滞留要分析的气体。
E.1.2.4 取样流量应为（4±0.5）L/min。
E.1.2.5 流量应与气体池及其光学距离相配，以便能记录15s或更短时间内的光谱。响应时间（在气室中完全更换气体所需的时间）不应超过记录光谱带时间。应确定延迟时间（气体从取样探针到达气室所需的时间），并进行修正，以便在4min和8min后从烟箱到气室进行取样。
E.1.2.6 取样软管应采用化学惰性材料制成，且在较长的时间内能承受至少180℃的温度。软管应加热到（165±15）℃。软管的长度不应超过2m。推荐采用具有4mm内径的耐温PTFE软管。 E.1.3 FTIR气体池
E.1.3.1 气体池容积应小于2L，宜在0.4L～1L之间。在选择气体池时应考虑，对于气体浓度较低时，气体池光程长度的增加会增加分析的灵敏度。
E.1.3.2 应使用不锈钢或镀镍的铝气体池，宜使用高密度的镍镜，也可使用镀金的内镜，应定期检查其功能是否受到腐蚀影响。
E.1.4 FTIR分光计
选择FTIR分光计时应注意下列准则：
    a） 需要一个强度和温度较高时稳定的红外线源。
    b） 具有连续扫描和分辨率为4cm^-1或更高的干涉仪。光谱记录应在500cm^-1到4200cm^-1的光谱范围内。
    c） 宜使用DTGS（室温）型或MCT（氮气冷却）型检测器。
    d） 扫描时间应不超过3s。
    e） 光谱之间的间隔应不超过15s。每个光谱宜至少扫描4次或5次。
    f） 低灵敏性气体检出限（MDL）应小于15×10^-6。二氧化碳的检测限应小于300×10^-6。
E.1.5 试验准备
    过滤器、软管系统和FTIR气体池应加热到（165±15）℃。启动FTIR取样泵，并将流量率调到4L/min。分光计应处于准备运行状态。
E.1.6 试验步骤
E.1.6.1 进行试验前，应记录背景光谱。
E.1.6.2 开始试验。
E.1.6.3 在试验开始后3＇45″时调节三通阀，以便能从烟室提取烟气试件；应等待15s。
    a） 在试验进行4min后，应利用15s的时间记录用来进行定性和定量分析的未知烟气光谱。
    b） 在进行试验4′15″后停止对烟气取样，然后将三通阀归回原位，给气体池再次输送测试箱外部的气体（例如：扫气）。
E.1.6.4 试验开始后7′45″时调节三通阀，以便能从烟室提取烟气试件；应等待15s。
    a） 在试验进行8min后，应在15s内记录用来进行定性和定量分析的烟气光谱。
    b） 在进行试验8′15″后停止对烟气取样，将三通阀归回原位，向气体池再次输送测试箱外部的气体（例如：扫气）。
E.1.6.5 允许旋转三通阀的时间极限偏差为±3s。
E.1.7 结果计算
    根据式（E.1）计算4min和8min取样时各种烟气成分的质量浓度：     式中：
    c_i，_m——在试验4min或8min后，测试箱中i类气体的质量浓度（mg/m³）；
    c_i，v——在试验4min或8min后，测试箱中i类气体（用FTIR测得）的体积分数；
    M_i——i类气体的摩尔质量（mg/mol）；
    P_Kammer——在试验4min或8min后，测试箱中的气压（Pa）；
    R——摩尔气体常数[R＝8.3145J/（mol·K）]；
    T_Kammer——在试验4min或8min后，测试箱中的气体温度（K）。
    计算CIT值（毒性指数）可使用D.4.2中的各种烟气成分的浓度c_i，_m。
E.2 湿化学分析法
E.2.1 要求
E.2.1.1 对于以下气体可使用湿化学分析法：
    HCN、HCl、HBr、HF和SO₂。
    对于不宜采用湿法分析的CO、SO₂，推荐采用非色散红外光谱学测定其浓度。对于NO_x，则建议采用化学发光法直接检测。
    注：对于这种分析法的详细说明参见ISO 19701。
E.2.1.2 湿化学分析法是通过吸收溶液中导入燃烧气体的方法，然后利用适当的方法，分析这种吸收溶液。计算公式见式（E.2）：     式中：
    ρ_G——气体浓度（μg/L）；
    ρ_s——溶液浓度（g/L或mol/L）；
    V——溶液体积；
    H——1g或1mol待测气体单位体积的气体常数。鉴于当前温度和气压，应纠正温度为0℃和气压为101.325Pa时，1mol、22.4L气体的数值；
    m_G——气相物质G的分子质量；
    m_S——溶液中对应物质的原子质量；
    q——通过吸收瓶的气体流速；
    t——气体吸收时间。
E.2.2 取样
E.2.2.1 试验开始后，分别在4min和8min时测定气体浓度。为了能吸收足够的燃烧释放气体，在每次测量前30s和每次测量后最多30s的时间内（即从3′30″到4′30″，以及7′30″到8′30″）分别吸收。
E.2.2.2 取样时，用一个或多个彼此相连的洗瓶吸取燃烧释放气体。在这个洗瓶（这些洗瓶）后面各有一个可调节的泵和一个校准的流量计。在流量计处应测定流过的气体温度，以便可在正常条件下转换体积流量计。利用流量计，可测定取样时吸取的气体体积。如果使用多条吸收路线，每条路线应连接测试箱的一个出口。每条吸收路线的流量应为2L/min。如果从一个出口吸取的气体同时用于多次分析，则应在过滤器后安装一个分流管，并确保从其中一条路线中吸取的气体不会倒退。
E.2.2.3 在第一次测定后，宜更换洗瓶，或者利用每个取样线路上的转换阀，切换到另一个洗瓶（洗瓶组）上。
E.2.2.4 在测试箱出口，通过一个加热到至少（165±15）℃的过滤器吸取燃烧气体（推荐采用具有2μm气孔直径的PTFE过滤器）。气体取样管，应使用PTFE材质。管道应在产品完全结束试验后清洗，并检查残留污染。如果无法充分清洁，应更换管道。
E.2.3 气体分析
    推荐参考ISO 19701:2005的规定进行分析。表E.1描述的是不同气体的程序。     按ISO 19701:2005相应的条款进行校准和评估。在使用替代方法时，应证明等价。
E.3 比色管测量法
E.3.1 对于CO₂、CO、HF、HCl、HCN、NO₂(NO_x)、SO₂七种气体组分，可利用比色管测定其浓度。上述七种成分（HBr与HCl并为一种成分）总和计算CIT值：计算中，采用HBr的参考浓度（99mg/m^-3），见式（E.3）。     应在测试开始后t＝4min和t＝8min时测定毒性数据（CIT值）。
E.3.2 测试装置和程序在pr EN 2824的以下条款中规定：
    a） 气体取样探针；
    b） 气体取样塑料包；
    c） 真空箱；
    d） 真空泵；
    e） 其他气体取样方法；
    f） 比色管；
    g） 流量计泵；
    h） 用于气体取样的试验装置。
E.3.3 在pr EN 2826第9条及其后的条款中，规定了气体取样和分析法。
E.3.4 应在对应的浓度量程范围内选择比色管。
E.3.5 在按E.3使用比色管时，若超过FED（t）极限值的80％，应考虑通过E.1的FTIR光谱法进行对比测量。