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第20楼2017/07/26
昨晚匆忙写完,今天看一下发现关于热脱附的相关问题没怎么讨论,帖子貌似不能编辑了,就补充在这吧:
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3.6关于热解吸进样
气体样品的吸附管采样和水样的吹扫捕集处理之后,都会涉及到热解吸进样。按“GBZ/T 160.42-2007”中高温通气解吸,然后收集100mL解吸气体,取一部分解吸气体进样,这种方法属于离线热解吸,操作麻烦,效果也不太好。目前使用较多的是在线热解吸,就是将吸附管通过切换阀接入色谱载气气路,解吸气体直接进入色谱柱进行分离。
正是由于解吸气路与载气气路直接连通,所以进样条件与分离条件就必须综合考虑,甚至检测方面也同时会受到影响。采样管或者捕集管中吸附剂要有足够的量且吸附能力要足够强,这样才能保证采样时的完整可靠,但是到解吸时就遇到矛盾了:吸附剂量太多、吸附能力太强就难以解吸下来。这时候在操作条件上就必须十分注意:
(1)为了能完全、迅速解吸,解吸温度要足够高,解吸炉与吸附管的传热要好。但是温度太高容易造成样品分解。对于苯系物一般选用250℃已经足够,最高不宜超过280℃。
(2)解吸流量要足够大,以保证样品能够在尽可能短的时间内从吸附管流出,这就是前面提到的初始谱带宽度的问题。据我了解的情况,国内一般的采样管(内径4~5mm,装填200mg吸附剂)和常见的一级热脱附装置适用的脱附流量通常要在10mL/min以上,有些质量不佳的热脱附装置甚至需要30mL/min的流量才能有效脱附。如果脱附流量太小,试样就会缓慢流出,结果就是色谱法很宽,分离效果受影响。
(3)色谱柱的流量与解吸流量要匹配。前面已经提到,解吸流量要大一点比较好,但毛细管柱流量却不能太大,所以解吸出来的样品不能全部进入色谱柱,需要分流。为了兼顾分离效果、灵敏度、重现性,最好选择大口径毛细管柱,这样就不需要太大的分流比。对于内径4~5mm、装填200mg吸附剂的吸附管和性能比较好的热解析仪,15mL/min的解吸流量已经足够满足瞬间解吸的要求,结合0.53mm毛细管柱使用5mL/min的流速,在2:1的分流比条件下就能获得比较好的分离效果。而且,使用0.53 mm毛细管柱时甚至可以考虑不分流进样,这样可以获得最好的重现性,但解吸速度慢造成峰宽增大,必须靠较低的初始柱温实现样品聚焦,这种情况下一般低沸点组分的峰型不好。若使用填充柱,柱流量通常为几十mL/min,与一级热脱附的流量匹配较好,这也是标准中要求一级热脱附使用填充柱的原因。
(4)0.32mm毛细管柱应配合二级热脱附仪使用,若有液氮冷却聚焦装置则可以使用0.25mm毛细管柱。若没有上述设备,柱内径越小就不得不使用更大的分流比,导致的结果是灵敏度和重现性显著降低。
另外,热解吸进样使用玻璃(石英)吸附管比不锈钢吸附管效果更好。虽然苯系物较为稳定且不易吸附,但是在进行高温脱附时还是有拖尾的现象,虽然差异并不显著,但条件允许时,用玻璃(石英)吸附管会有更好的效果。