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热解吸仪介绍

2019-11-19 16:39:44 SuperWT 48

热解吸别称热解析,也称热脱附。

英文:Thermal Desorption,亦称TD。

热解吸技术是将样品加热至一定温度使其释放出所吸附的化合物的过程。

作为一种分析方法,热解吸常用作气相色谱法(Gas Chromatography,亦称GC)的预浓缩手段,使GC能够用于分析低浓度化合物。

否则,低浓度分析物将无法被GC检测到。

通过在气路中加入阀门,高浓度分析物可进行分流,防止气相色谱柱过载,扩展检测限。

热解吸的工作原理

首先,将挥发性有机物(VOCs)收集到吸附剂上。

然后,在一定的气流下加热吸附剂来释放其中的化合物,以将其浓缩到较小体积中。

早期的热解吸仪仅使用一次解吸。在气流下加热吸附管,以释放所吸附的VOCs直接进入GC。

然而,最新的商业热解吸仪包含二次解吸过程,即来自吸附管的气流被收集在热解吸仪里一个细管中,其通常被称为聚焦阱或冷阱。

通过加热该聚焦冷阱,分析物被再次释放,并注入GC。 然而,这次分析物的浓度更高,使灵敏度更高,GC峰形更好。

为什么选择热解吸?

热解吸对分析痕量挥发性和半挥发性有机物(VOCs和SVOCs)提供了许多便利之处, 包括:

  • 高灵敏度 – 使用吸附管的二阶脱附,能使物质浓度最高增强106倍,大大增强了GC的检测限。

  • 高质量分析 – 高浓缩气带从聚焦阱注入GC,这种做法可保持峰值较窄,从而提高分析质量。

  • 省时省力 – 通过选择适当的采样装置,样品制备工作量可大大减低或完全去除,反过来还能更容易实现自动化。

  • 无分析干扰 – 在分析前不对样品进行任何添加,不稀释样品,从而消除分析干扰(如溶剂干扰)。

  • 自主选择分析 – 通过优化吸附剂和热解吸设定,只将目标化合物注入GC,比如可避免残留水分。

  • 扩大动态范围 – 二次热解吸法和样品分流使现今的热脱附仪也叫热解吸仪可以分析从兆分之一(ppt,10-12)到百分之一(%,10-2)的分析物浓度。

  • 分析物范围更广– 现代吸附剂和热解吸仪的设计能对更广范围的物质进行定量分析,从超高挥发性有机物(如乙炔)到半挥发性有机物(如n-C44H90)。

  • 样品兼容性 – 热解吸可与不同的GC采样方式结合,在更多样品类型(无论是气体,液体还是固体)中进行采样。

热解吸的应用

热解吸最初用于职业健康监测,现在则应用于更广泛领域。 最值得关注应用包括:

  • 环境监测

  • 消费者环境卫生

  • 芳香气体分析

  • 食品安全检测

  • 国防和国土安全

  • 法医分析

  • 生物分析

  • 汽车检测


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