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頂空進(jìn)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(cè)樣品置入一密閉的容器中，通過(guò)加熱升溫使揮發(fā)性組分從樣品基體中揮發(fā)出來(lái)，在氣液（或氣固）兩相中達(dá)到平衡，直接抽取頂部氣體進(jìn)行色譜分析，從而檢驗(yàn)樣品中揮發(fā)性組分的成分和含量。

　　使用頂空進(jìn)樣技術(shù)可以免除冗長(zhǎng)繁瑣的樣品前處理過(guò)程，避免有機(jī)溶劑對(duì)分析造成的干擾、減少對(duì)色譜柱及進(jìn)樣口的污染。

　　基本原理

　　頂空進(jìn)樣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)。

　　手工方式（烘箱或水浴法）Manual Injection

　　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

　　氣密針進(jìn)樣方式Gas-Tight Syringe Injection

　　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

　　平衡式加壓系統(tǒng)Balanced-Pressure System

　　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

　　定量環(huán)加壓系統(tǒng)Pressure-Loop System

　　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

　　靜態(tài)-動(dòng)態(tài)補(bǔ)償式——AutoHS頂空進(jìn)樣器

　　采用ZL的技術(shù)為樣品提取提供了更多的手段

　　吹掃模式

　　恒定模式

　　多次頂空模式

　　溫度漸進(jìn)模式

　　如何正確操作頂空進(jìn)樣器

　　操作步驟

　　1、設(shè)置參數(shù)并放置樣品。設(shè)置“樣品"、“閥箱"、“ 管路"溫度。樣品為50度，閥箱130度，管路140度。溫度穩(wěn)定后放入樣品，平衡30分鐘后進(jìn)行下面的操作。

　　2、進(jìn)樣前吹洗。設(shè)置吹洗壓力為0.2-0.3Mpa。按吹洗鍵，約30s后關(guān)閉。

　　3、準(zhǔn)備進(jìn)樣。先將取樣管扎入相應(yīng)的瓶?jī)?nèi)，再將進(jìn)樣管扎至色譜進(jìn)樣口。觀(guān)察頂空進(jìn)樣器壓力示數(shù)，由小變大。待穩(wěn)定時(shí)，調(diào)節(jié)“載氣調(diào)節(jié)"旋鈕使壓力示數(shù)增加一個(gè)格（0.02Mpa）。

　　4、進(jìn)樣、開(kāi)始采樣。按“進(jìn)樣"同時(shí)操作色譜儀開(kāi)始采樣。聽(tīng)到“咔"然后“砰"的聲音。2s-3s后取出取樣管。

　　5、拔出進(jìn)樣管。聽(tīng)到“砰"的一聲此時(shí)進(jìn)樣燈滅，拔出進(jìn)樣管。將“載氣調(diào)節(jié)"歸零。

　　6、吹洗30s后完成本次進(jìn)樣。

　　操作使用注意事項(xiàng)

　　1、由于進(jìn)入頂空的載氣同時(shí)進(jìn)入GC，所以用于頂空的氣體也應(yīng)凈化。

　　2、頂空瓶加熱溫度，定量管溫度，傳輸線(xiàn)溫度應(yīng)由小到大，傳輸線(xiàn)小于等于進(jìn)樣口的溫度。

　　3、應(yīng)用頂空時(shí)，GC氣體總流量應(yīng)是頂空的氣流加上GC氣流量，計(jì)算分流比時(shí)應(yīng)注意?？梢杂昧髁坑?jì)測(cè)量后計(jì)算。

　　4、時(shí)間設(shè)置中，樣品充滿(mǎn)定量管的時(shí)間應(yīng)充分，定量管的平衡時(shí)間不應(yīng)太長(zhǎng)，進(jìn)樣的時(shí)間應(yīng)足夠長(zhǎng)。

　　5、頂空進(jìn)樣器的壓力調(diào)節(jié)如果是手動(dòng)的話(huà)，建完方法后應(yīng)記錄樣品加壓和載氣壓力值，以免由于閥狀態(tài)的變化引起壓力變化。

　　怎么清洗頂空進(jìn)樣器

　　無(wú)特殊情況下，清洗頂空進(jìn)樣器主要用純水、甲醇或無(wú)水乙醇等沖洗或超聲清洗，污染嚴(yán)重可用棉簽輕輕擦拭，不可用力過(guò)度，避免破壞內(nèi)表面產(chǎn)生活性點(diǎn)，然后放置到烘箱70度烘干后干燥冷卻密封存放即可。

　　清洗步驟如下

　　1、設(shè)置傳送帶溫度為60℃，設(shè)置樣品定量管和傳送管溫度為Off。

　　2、一旦樣品定量管和傳送管溫度冷卻到低于60℃,關(guān)閉通往頂空進(jìn)樣器的氣體，拆下出口端的放空管線(xiàn)。

　　3、在傳送帶中插入u一個(gè)空的樣品瓶。

　　4、用手提起樣品瓶。

　　5、用一次性注射器抽取約6ml的純凈水注射進(jìn)HSS放空管。

　　6、降低樣品瓶然后取出來(lái)。重復(fù)步驟3到5(注射兩到三次將清洗干凈)。

　　7、再設(shè)置一個(gè)空樣品瓶并提起，然后使用一次性注射器注射足夠的空氣將水吹掃出來(lái)。

　　8、講傳送管一端插入一個(gè)燒杯或類(lèi)似容器中，并使用一次性注射器從HSS氣體管出口注入約10ml水，然后注入約10ml甲醇。

　　9、使用一次性注射器注射足夠的空氣以吹掃出水。

　　10、重新安裝好管線(xiàn)并打開(kāi)氣流。然后，切換樣品瓶到Load-INJ反復(fù)幾十次以將水和甲醇全部吹出樣品閥和管線(xiàn)。

　　頂空分析儀的功能與特性

　　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(kāi)發(fā)。

　　 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?？扇夹杂袡C(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(zhuān)用小玻璃如圖所示（有ZL保護(hù)的部分，不能制造、買(mǎi)賣(mài)同一或類(lèi)似產(chǎn)品）。

　　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(lèi)，有多種可以向用戶(hù)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)。

　　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(chēng)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(kāi)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。

　　頂空進(jìn)樣技術(shù)在藥品領(lǐng)域已成為必要的分析手法之一，從分析的精密度、重現(xiàn)性、操作文獻(xiàn)來(lái)看，近年來(lái)，頂空分析的必要性日益增加。同時(shí)，食品和環(huán)境分析領(lǐng)域也將是頂空技術(shù)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。