顶空气相色谱分析

第四章顶空气相色谱法第一节概述•色谱分析中60％的时间用于样品预处理，10～15％用于色谱分析，其它用于数据处理等。如何加快和简化样品预处理成为提高分析效率的关键。样品预处理的方法很多，如固相萃取（SPE）、固相微萃取（SPME）、超临界流体萃取（SFC）等。当我们只对挥发性成分感兴趣时，顶空气相色谱法是一种简单有效的方法。•所谓顶空（headspace)GC分析就是取样品基质（固体和液体）上方的气相部分进行色谱分析。也称之为液上色谱分析。•顶空分析出现于1939年，比GC早。由于GC是专门用于气体或挥发性物质的，所以GC和HeadspaceAnalysis的结合是很自然的。1958年用顶空GC分析水中氢气含量，1962年出现商品化顶空进样器。现在，顶空GC已成为普遍使用的技术，它可以用于药物（中药或西药）中的溶剂残留、聚合材料中的残留溶剂和单体、废水中的挥发性有机物、食品中的气味成分、血液中的挥发性成分等的分析。顶空GC分析基本原理一容积为V、装有体积为Vo浓度为Co的液体样品的密封容器,在一定温度下达到平衡时，气相体积为Vg，液相体积为Vs，气相样品浓度为Cg，液相中样品浓度为Cs,则：平衡常数K=Cs/Cg相比β=Vg/VsV=Vs+Vg=Vo+Vg因为是密封容器，所以CoVo=CoVs=CsVs+CgVg=KCgVs+CgVgCo=KCg+CgVg/Vs=KCg+βCg=Cg(K+β）Cg=Co/(K+β）＝K’Co因此，在平衡状态下，气相组成与样品原组成为正比关系。顶空气相色谱分析的优点•固相萃取和液相萃取时不可避免地带入共萃取物干扰分析。顶空分析可看成是气相萃取方法，大大减小样品基质对分析的干扰。•顶空分析有不同的模式，可适合各种样品。顶空气相色谱的分类•顶空GC通常包括三个过程：取样、进样和GC分析。根据取样和进样方式不同，顶空分析可分为静态顶空GC分析和动态顶空GC分析。•静态顶空GC分析是将样品密封在一个容器中，在一定温度下放置一段时间，使两相达到平衡，然后取气相进行分析。取样进样自动进样装置•采用注射器进样与普通自动进样器类似，只是增加了加热功能，并且采用气密注射器。•压力平衡进样系统•压力控制定量管进样系统压力平衡进样系统a.样品平衡，b.压力平衡C.进样平衡压力控制定量管进样系统加压取样进样静态顶空色谱的应用血液中乙醇含量测定a.标样b.酒后驾车司机的血样乙醇丙醇聚苯乙烯中苯乙烯单体的分析苯乙烯内标啤酒中挥发性成分分析1.乙醇；2.正丙醇；3.乙酸乙酯；4.异丁醇；5.正丁醇（内标）；6.3一甲基丁醇；7.2一甲基丁醇；8.乙酸异丁酯；9.丁酸乙酯；10.乙酸异戊酯；11.己酸乙酯；12.辛酸乙酯min02468101214pA050100150200250FID1A,(WYJ\XXGX0010.D)0.9851.1961.4501.7101.8251.8944.2347.66410.783原料药中溶剂残留分析限度要求：甲醇（≤0.3%）、乙醇（≤0.5%）、异丙醇（≤0.5%）、二氯甲烷（≤0.06%）、苯（≤0.0002%）、甲苯（≤0.089%）DMSO甲苯苯甲醇、乙醇、异丙醇、二氯甲烷动态顶空技术——吹扫－捕集•用流动的气体将样品中的挥发性成分“吹扫”出来，再用一个捕集器将吹扫出来的物质吸附下来，然后经热解吸将样品送入GC进行分析。因此称为吹扫－捕集（purge＆trap)进样技术。动态顶空萃取－吹扫捕集－热解吸－GC分析1.样品管2.玻璃筛板3.吸附捕集器4.吹扫气入口5.放空6.储液瓶7.六通阀8.GC载气9.可选择的除水装置和／或冷阱10.GC水中有机物分析（EPA502.2)中药挥发性成分的分析