頂空進樣器的參數(shù)優(yōu)化“大講堂”
頂空進樣器是氣相色譜法中一種方便快捷的樣品前處理方法,其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(fā)性組分從樣品基體中揮發(fā)出來,在氣液(或氣固)兩相中達到平衡,直接抽取頂部氣體進行色譜分析,從而檢驗樣品中揮發(fā)性組分的成分和含量。使用頂空進樣技術(shù)可以免除冗長繁瑣的樣品前處理過程,避免有機溶劑對分析造成的干擾、減少對色譜柱及進樣口的污染。
頂空進樣器的參數(shù):
1.樣品性質(zhì)
頂空氣體中各組分的含量不僅與其本身的揮發(fā)性有關(guān),還與基質(zhì)有關(guān)系,特別是那些在樣品基質(zhì)中溶解度大(分配系數(shù)大)的組分,基質(zhì)效應(yīng)更為顯著。這是頂空進樣的一大特點,即頂空氣體的組成與原樣的組成不同,這對定量分析的影響非常嚴重,因此標準品必須與樣品相同或者相似的基質(zhì),否則定量分析較大。減少基質(zhì)效應(yīng):鹽析、加水、調(diào)pH、固體粉碎、稀釋等。
2.樣品量
在頂空氣相色譜中,進樣量是通過進樣時間或者定量管來控制的,還受溫度和壓力的影響。頂空分析進樣量是無重要意義的,重要的是進樣量的重現(xiàn)性,即要保證進樣條件的*重現(xiàn)頂空瓶中的樣品體積對分析結(jié)果的影響很大,樣品量需依據(jù)樣品體系的性質(zhì)來確定。
樣品量的重現(xiàn)性:待測組分的分配系數(shù)越?。ㄔ谀巯嘀械娜芙舛仍酱螅?,樣品量波動對結(jié)果的影響越大,實際分析,分配系數(shù)一般未知,故需保證樣品量的一致性。
樣品瓶的容積:樣品體積的上限是樣品瓶的80%,以便有足夠的頂空體積,常采用小于50%樣品瓶體積。
總之,樣品性質(zhì)、分析目的和方法決定樣品體積的主要因素。
3.平衡溫度
樣品的平衡溫度與蒸汽壓直接相關(guān),影響分配系數(shù)。一般來說,溫度也高、蒸汽壓越高、頂空氣體的濃度越高,分析靈敏度就越高。待測組分沸點越低,對溫度越敏感,從這一角度,平衡溫度高些,有利于縮短平衡時間。
實際分析中往往是在滿足靈敏度的條件下,選擇較低的平衡溫度。過高的溫度會導致某些組分的分解、氧化(樣品瓶中有空氣),還可能使頂空氣體的壓力過高,特別是有機溶劑(故要選擇高沸點的有機溶劑),過高的頂空氣體壓力會導致系統(tǒng)漏氣。
4.平衡時間
平衡時間本質(zhì)上取決于被測組分分子從樣品基質(zhì)到氣相相色譜儀的擴散速度。擴散速度越快,所需平衡時間越短。另外,擴散系數(shù)又與分子尺寸、介質(zhì)黏度和溫度有關(guān)。溫度越高、黏度越低,擴散系數(shù)越大。所以提高溫度可以縮短平衡時間。縮短平衡時間可以采用攪拌的方法,機械振動攪拌或者電磁攪拌。分析系數(shù)大的樣品,采用攪拌影響較小。
頂空進樣器的氣路系統(tǒng):
頂空進樣器的主氣路部件共包括以下各部件:4個閥、3個加熱區(qū)、壓力調(diào)節(jié)器、樣品定量環(huán)、取樣探針、管路與接頭;頂空分析流程:頂空進樣器的分析過程可分為四個步驟:加熱平衡;負壓取樣填充樣品定量環(huán);定量環(huán)平衡;進樣。