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嘉峪檢測網 2022-01-05 16:46
在氣相色譜分析中,進樣時候常見的樣品形態為液體或者氣體。實際樣品經過溶劑提取、過濾、萃取、濃縮和定容等前處理步驟之后變為溶液中的組份成為液體樣品;水質中的易揮發組份(經處理后)、大氣和工廠廢氣、天然氣等化工氣體等則作為氣體樣品。樣品形態和性質的不同會使得其引入進樣口的方式不同,催生出多種多樣的樣品引入裝置。
常見的樣品引入裝置包括微量進樣器和氣密型進樣針、多通閥、頂空進樣器、吹掃捕集裝置、熱解吸裝置、固相微萃取等。
1 微量進樣器和氣密型進樣針
對于液體樣品而言,最常用的樣品引入裝置是微量進樣器,俗稱進樣針。微量進樣器的種類多種多樣,僅依體積而言,常用的微量進樣器為1μL或者10μL,可以根據實際的分析條件和樣品量選擇合適的的微量進樣器。微量進樣器能夠精確進樣的體積為其最大刻度的10%。
使用注意事項:(1)為了減少進樣針針頭彎折的可能性,應當根據實際需要盡可能選擇外徑大的進樣針;對于自動進樣器來說,應選擇23或者23s的針頭;(2)針頭的死體積可能影響重復性和響應值,如果條件允許可以選擇較小內徑的進樣針頭;(3)在分析高粘度的樣品時候應當考慮適當稀釋樣品或者選擇較大內徑的進樣針頭,避免因為樣品粘度問題造成堵塞。
當樣品量較大時候,可以使用液體自動進樣器,其中安裝有微量進樣器,可以實現自動化和高通量的樣品進樣過程。
有一些微量進樣器也會做成氣密型的,但一般而言談到氣密型進樣針更多指的是用以氣體進樣的氣密針。
2 多通閥
對于氣體樣品而言,最常用的樣品引入裝置是多通閥,其中以六通閥和十通閥最多。在氣相色譜分析中,一些液體樣品也使用多通閥進樣;當然,液體多通閥進樣在液相色譜和離子色譜中使用的更多。
在氣相色譜中氣體樣品使用六通閥或十通閥進樣,通過安裝在閥上的定量環定量,可以較好地解決樣品吸附、氣密針進樣反沖壓力大、重復性差等問題,還可以在線取樣分析,是氣體分析最理想的進樣方式。
3 頂空進樣器
頂空分析的原理是將待測樣品置入一密閉的容器中,通過加熱升溫使揮發性的組分從樣品中揮發出來,達到氣液平衡,然后直接抽取頂部氣體進行色譜分析,從而測定樣品中揮發性組分的組成和含量。頂空進樣器是用以實現頂空進樣的裝置。
由于在取樣分析時,樣品瓶頂空中的揮發物處于與液體或固體中的相同化合物平衡的狀態,頂空進樣又稱之為“靜態頂空”。該方法可以不經過其它前處理技術直接測定水樣、固態基質中的揮發性物質,免除了萃取等前處理過程對操作者帶來的有機物污染,同時消除了基體干擾。
3 吹掃捕集裝置
吹掃捕集分析的原理是將待測樣品置入一可密閉的容器(吹掃管)中,使用惰性氣體以一定的溫度、流量通入液體樣品(或固體表面)一定時間,將需要分析的組分吹掃出來,并使之通過裝有吸附材料的吸附管(捕集阱)中進行富集;吹掃和捕集之后,快速加熱吸附管(捕集阱)使被吸附的組分脫附,用載氣帶入氣相色譜中進行分析。吹掃捕集裝置是用以實現吹掃捕集進樣的裝置。
由于在取樣分析時氣體連續通過樣品進行吹掃,是一種非平衡態的連續萃取,吹掃捕集又稱之為“動態頂空”。吹掃捕集將樣品中的揮發組分萃取后在裝有吸附材料的吸附管(捕集阱)中進行富集濃縮,與靜態頂空相比,動態頂空的分析靈敏度大大提高。
4 熱解吸/熱脫附裝置
熱解吸/熱脫附的原理是將待測樣品(揮發性和半揮發性組分)吸附于裝有吸附材料的采樣管中進行富集,之后對采樣管進行加熱使揮發性和半揮發性組分從吸附材料中解吸,并通過載氣將解吸出的組分帶入氣相色譜中進行分析。熱解吸/熱脫附裝置是用以實現熱解吸/熱脫附進樣的裝置。
根據揮發性和半揮發性組分從采樣管中解吸之后是否再進行冷聚焦濃縮,將熱脫附裝置分為一次熱解吸裝置和二次熱解吸裝置。二次熱解吸裝置中對采樣管中解吸出的樣品組分進行了濃縮富集,并以較小的載氣量將濃縮之后樣品組分導入氣相色譜,提高了進樣效率,并且可以得峰形更佳的譜圖。
5 固相微萃取
固相微萃取 是在固相萃取基礎上發展起來的一種萃取分離技術。SPME是以涂漬在石英玻璃纖維上的固定相(高分子涂層或吸附劑)作為吸附介質,將其浸入樣品溶液或者頂空氣體中對待測樣品進行萃取和濃縮,待吸附平衡后將涂有固定相的石英玻璃纖維置于氣相色譜儀進樣口中直接熱解吸,用載氣帶入氣相色譜中進行分析。
為了保護涂有固定相的石英玻璃纖維不被折斷,且便于插入氣相色譜儀進樣口中,固相微萃取裝置會在石英玻璃纖維之外套上不銹鋼管,且石英玻璃纖維可在不銹鋼管內通過一定的裝置自由伸縮。
固相萃取與固相微萃取的區別:
固相萃?。⊿PE)有三個重要的過程:首先,樣品通過吸附床,樣品中的分析物被固體吸附劑完全萃取出來;其次,使用一種溶劑將干擾組分從吸附劑中洗脫下來;最后,使用另一種溶劑將分析物從吸附劑上洗脫下來,得到的溶液再進行蒸發、濃縮等。固相微萃?。⊿PME)是利用平衡萃取和選擇性吸附的原理將分析物從樣品體系中轉移到萃取涂層上。第一步是將萃取涂層置于樣品中,由于選擇性涂層對分析物有極強的親和性,因而分析物被有選擇性的萃??;第二步將纖維涂層上萃取的物質直接在分析儀器中解吸。這中間不需要清洗的步驟。
兩者的區別首先體現在吸附劑/萃取涂層的選擇性上,固相萃取著重于吸附劑的高容量以避免樣品穿透,固相微萃取著重于涂層的選擇性;其次,固相萃取吸附劑的量較大,會吸附大量非目標分析物且洗脫時候分析物會難以避免損失,固相微萃取由于是萃取涂層,非目標化合物通常不會被大量富集;再者,固相萃取的吸附劑需要將待測物洗脫、濃縮之后進行分析,固相微萃取則可以直接對萃取涂層上的待測物進行分析。
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