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靜態(tài)頂空和動態(tài)頂空的區(qū)別方法以及他們的特點
閱讀：3295 發(fā)布時間：2021-12-3 (1)提出問題 頂空分析，是指取樣品基質(zhì)(液體和固體)上方的氣相部分進行色譜分析，最早出現(xiàn)在1939年，后來與專門分析氣體或樣品蒸氣的GC結(jié)合,，即GC頂空進樣，如今頂空進樣早已經(jīng)成為一種應用普遍,、重要的GC進樣技術,。
頂空進樣是通過樣品基質(zhì)上方的氣體成分來測定這些組分在原樣品中的含量，是一種間接分析方法,。它是基于在一定條件下,，氣相和凝聚相(液相和固相)之間存在著分配平衡，因此氣相的組成能反映凝聚相的組成,。根據(jù)取樣和進樣方式的不同,，頂空進樣分為靜態(tài)頂空和動態(tài)頂空(即吹掃捕集)。
為什么不采用直接進樣分析,，而要采用間接的頂空進樣分析呢?靜態(tài)頂空和動態(tài)頂空各自有什么特點?各自適用于哪些樣品的分析呢?
(2)分析原因氣相分析時,，很多樣品不能直接進樣，如工業(yè)污水中的有機揮發(fā)物,，需要進行前處理后間接進樣,，頂空進樣本質(zhì)是一種凈化樣品的前處理方法。傳統(tǒng)的液固萃取,、液液萃取等前處理方法,，都是用溶劑萃取樣品組分，試劑純度以及樣品組分可能與溶劑形成共萃物,，都不可避免引入干擾因素,。與之相比，頂空進樣是用氣體萃取樣品組分,，如采用高純且不干擾實驗分析的氣體，能減少實驗的干擾因素,，一般高純氣體與高純?nèi)軇┍认鄬Ρ阋?，因此也能降低實驗成本。這是頂空進樣之所以被廣泛應用的重要原因,。
靜態(tài)頂空,，就是將樣品密封在一個容器中，在一定溫度下放置一段時間使氣液兩相達到平衡,，然后取氣相部分進行GC分析,。靜態(tài)頂空，根據(jù)一次取樣的分析結(jié)果，可測定原來樣品中揮發(fā)性組分的含量,，又稱為一次氣相萃取,。如果繼續(xù)取樣分析，分析結(jié)果與第一次的分析結(jié)果會不同,。而動態(tài)頂空,，是連續(xù)氣相萃取，即多次取樣,，直到將樣品中的揮發(fā)性組分*萃取出來,。一般是在樣品中連續(xù)通入惰性氣體，揮發(fā)性組分即隨該萃取氣體從樣品中逸出,，然后通過一個吸附裝置(捕集器)將樣品濃縮,，最后再將樣品解吸進入GC分析。
(3)解決方案 GC頂空進樣過程分為：取樣,、進樣,、GC分析。其中取樣,、進樣和頂空過程有關,，GC分析影響因素與其他進樣方式相同。這里只討論靜態(tài)頂空進樣和動態(tài)頂空進樣的頂空過程,。
靜態(tài)頂空進樣和動態(tài)頂空進樣各有特點,，下面分類比較。
a．樣品的基質(zhì)對分析的干擾 1．靜態(tài)頂空,，干擾極?。虎颍畡討B(tài)頂空,，可能干擾分析,。
b．儀器結(jié)構(gòu) i．靜態(tài)頂空儀器較簡單；Ⅱ．動態(tài)頂空較復雜,，需要吸附裝置,，連接管路較多。
c．萃取效果 i．靜態(tài)頂空,，一次萃取,，揮發(fā)性組分不會丟失，但也不能取*,，也可做連續(xù)萃取,，得到類似動態(tài)頂空的分析結(jié)果，但是準確度差些,；Ⅱ．動態(tài)頂空,，連續(xù)萃取,，可將揮發(fā)性組分*萃取出來，并能濃縮后進行分析,，但吸附和解吸過程可能造成樣品組分的丟失,。
d．靈敏度 1．靜態(tài)頂空稍低；Ⅱ.動態(tài)頂空較高,。
e．應用范圍 i．靜態(tài)頂空,，用于分析復雜樣品中的低沸點組分；Ⅱ.動態(tài)頂空,，既可用于分析低沸點組分,，又可用于分析較高沸點的組分。
(4)案例分析 在檢測水中的實驗中,，配制標準溶液20μg／L,。色譜條件：ECD；6％氰丙基苯一94％二甲基硅氧烷石英毛細管色譜柱(60m×0．25mm×1．4μm),；柱溫,，40℃保持5min，以8℃／min升溫至100℃,，再以6℃／min升溫至200℃,，保持10min；汽化室溫度220℃,；檢測器溫度320℃,；靜態(tài)頂空平衡溫度60℃；分流比為20：1,。
取水樣在60℃時分別平衡5min,、10min、15min,、20min,、30min、35min,、40min,，然后取液上氣樣在擬定色譜條件下分析，峰面積與平衡時間的關系隨著平衡時間延長,，響應值也增加,，在30min后達到氣液兩相平衡，響應值已不隨時間變化,，因此選擇平衡時間30min,。
該樣品如果用吹掃捕集進樣,，同樣方法確定平衡時間,，但是前處理時間會延長，而且吹掃捕集裝置復雜，管路多,，容易引入干擾,，不利于分析。如測定沸點高的有機物,，如水中的二甲苯,，更適合選擇吹掃捕集進樣。