詳解頂空進(jìn)樣技術(shù)原理及應(yīng)用范圍
頂空進(jìn)樣器可以免除樣品的前處理步驟,,而集中精力來(lái)解釋定量結(jié)果和開發(fā)新的分析方法,可以有更多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行研究和開發(fā)的評(píng)價(jià),,所以,,今天咱們就好好聊一聊這個(gè)頂空進(jìn)樣技術(shù),。
頂空進(jìn)樣氣相色譜分析是將樣品放入密閉的小玻璃瓶?jī)?nèi),,將其氣相部份(稱作頂空)導(dǎo)入氣相色譜的分離柱進(jìn)行檢測(cè)與定量。由此可見,,這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單而確定的分析方法,。
氣相什么時(shí)候要頂空進(jìn)樣,什么時(shí)候可以直接進(jìn)樣,?
若測(cè)液體或固體樣品中的VOC,,可以用頂空,比如水中的VOC,,若用非極性或弱極性柱,,最好用頂空或吹掃進(jìn)樣(水是強(qiáng)極性,對(duì)柱子不利),,固體或某些成分復(fù)雜的液體,,要測(cè)其中的VOC,則可能必須用到頂空,,比如,,餅干中的香味成分,糧食釀造的醬油,、醋以及菜籽油,、花生油等中的香味成分的分析,沒有頂空,則很難完成,。
基本原理
頂空進(jìn)樣器分為溶液頂空和固體頂空,。前者是將樣品溶解于適當(dāng)溶劑中,置頂空瓶中保溫一定時(shí)間,,使殘留溶劑在兩相中達(dá)到氣液平衡 , 定量取氣體進(jìn)樣測(cè)定,。固體頂空就是直接將固體樣品置頂空瓶中,置一定溫度下保溫一定時(shí)間,,使殘留溶劑在兩相中達(dá)到氣固平衡,,定量取氣體進(jìn)樣測(cè)定。
頂空進(jìn)樣器的特點(diǎn)
目前,,頂空分析方法有手工方式,、氣密針進(jìn)樣方式、平衡式加壓系統(tǒng),、定量環(huán)加壓系統(tǒng),、靜態(tài)-動(dòng)態(tài)補(bǔ)償式這五種進(jìn)樣方式。下面就是這幾種進(jìn)樣方式各自的特點(diǎn),。
一,、手工方式(烘箱或水浴法)
(1)樣品加熱后達(dá)到熱平衡狀態(tài)
(2)用注射器將樣品抽出
(3)迅速拿到氣相上進(jìn)樣分析
二、氣密針進(jìn)樣方式
(1)樣品加熱后達(dá)到熱平衡狀態(tài)
(2)通過(guò)可加熱氣密針將樣品抽出
(3)移動(dòng)到氣相進(jìn)樣分析
三,、平衡式加壓系統(tǒng)
(1)樣品加熱后達(dá)到熱平衡狀態(tài)
(2)用導(dǎo)管通入載氣加壓
(3)樣品隨載氣一起進(jìn)樣
四,、定量環(huán)加壓系統(tǒng)
(1)樣品加熱后達(dá)到熱平衡狀態(tài)
(2)加壓將樣品引入定量環(huán)
(3)閥將樣品打入傳輸通道進(jìn)樣
五、靜態(tài)-動(dòng)態(tài)補(bǔ)償式
(1)吹掃模式
(2)恒定模式
(3)多次頂空模式
(4)溫度漸進(jìn)模式
頂空分析儀的功能與特性
1,、樣品小玻璃瓶
在實(shí)驗(yàn)室常用的東西有三角燒瓶?,F(xiàn)今,在頂空分析中可使用的器皿不少,。特別要注意有關(guān)耐壓性方面的安全問(wèn)題,。可燃性有機(jī)溶劑基體比較危險(xiǎn),。作為替代物,,可以使用結(jié)核菌素用的帶橡皮蓋的瓶子,但是在頂空分析中通常被考慮的專用小玻璃如圖17所示(有保護(hù)的部分,,不能制造,、買賣同一或類似產(chǎn)品)。
好處:
用這種構(gòu)造的小玻璃瓶,,由基體產(chǎn)生的蒸氣壓不會(huì)使小玻璃瓶封口鼓起,,可以進(jìn)行高精度的分析,另外,,隔墊按氣密性,、耐熱性和表面編碼的分類,,有多種可以向用戶提供,而且,,為了保證樣品的溫度控制和自動(dòng)分析的可靠性,,小玻璃瓶的外徑、高度,、內(nèi)部容積應(yīng)按固定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn),。
2、取樣方法
如上所述,,作為替代利用注射器的方法,,采用了在取樣時(shí)對(duì)小玻璃瓶加壓,利用其壓力將氣相部份(頂空相)導(dǎo)出小玻璃瓶的方法稱為平衡壓力進(jìn)樣法,。作為出色的裝置在與分離系統(tǒng)的壓力達(dá)到平衡時(shí),,把頂空相直接導(dǎo)入柱子。作為其它方法,,也有加壓后,,通過(guò)保溫的氣體取樣閥的回路把頂空從大氣中分離出來(lái)后,及從前的閥同樣地變換回路導(dǎo)入柱子的方法,,后一種方式因?yàn)榉匆粋€(gè)大氣壓的氣體樣品再次返回分離系統(tǒng)的柱頭壓中而導(dǎo)致峰的展寬,。對(duì)于毛細(xì)管柱分析是不適合的。其優(yōu)點(diǎn)是僅知道回路體積,。
頂空相因?yàn)椴皇窃瓉?lái)大氣壓(首先決定于體積和溫度),,正確地使用何種方法必須由采樣的體積判斷。我們認(rèn)為由于可動(dòng)面的拼合和作為回路開始部分的金屬與分析成分接觸時(shí)產(chǎn)生的問(wèn)題,,會(huì)對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生干擾,。
頂空分析,由于操縱氣體,,取樣技術(shù)也有所不同。如果不定量或者僅僅以限定樣品作為對(duì)象,,用通常的液體進(jìn)樣注射器就行了,,氣密性注射器也可以,但是可以想像要*除掉濃縮成分或注射器氣密面出來(lái)的殘余成分并非很容易,。由于此緣故,,進(jìn)行了代替注射器的方法開發(fā)。