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熱解吸的原理

2016-09-13 09:33:56 Vink

熱解析是一種可以簡(jiǎn)化和加速各種氣相色譜 (GC) 應(yīng)用的技術(shù),,這些應(yīng)用包括室內(nèi)外空氣監(jiān)測(cè),、半導(dǎo)體材料,、聚合物,、室內(nèi)裝璜和家具,、包裝、藥物中釋出氣體的分析以及香料和香氣分析,。

從固體吸附劑上將欲測(cè)組分解吸下來(lái)的方式有熱解析和液體解吸兩種,。目前,大都采用熱解吸方式,。為了使吸附的樣品全部進(jìn)入氣相色譜,,通常采用二次冷聚焦技術(shù),使用不分流和注入口程序升溫技術(shù)可以有力地改善GC 測(cè)定的靈敏度和分辨率,。但是,,活性炭吸附都采用溶劑解吸技術(shù),活性炭吸附能力極強(qiáng),,需要較高的熱解吸溫度,,這樣就會(huì)產(chǎn)生樣品的降解使分析測(cè)定誤差增大。液體解吸大都采用低沸點(diǎn)溶劑萃取,,例如:二硫化碳,、二氯甲烷、戊烷,、苯等,。溶劑解吸與熱解吸相比、溶劑萃取允許更長(zhǎng)的吸附床,,更高的流速和更大的采樣體積,,可以選擇合適的測(cè)定技術(shù)分析所得的濃縮樣品,取得比較準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果,。然而,,痕量分析要求溶劑萃取的樣品體積越小越好,所以,,常常需要蒸發(fā)出部分的溶劑以進(jìn)一步地濃縮樣品,。由此,,蒸發(fā)濃縮過(guò)程可能會(huì)引起一些問(wèn)題,諸如:濃縮樣品時(shí)會(huì)被玻璃器皿或者其他溶劑玷污,,可能會(huì)蒸發(fā)掉樣品中某些揮發(fā)性組分,,此外,樣品中溶劑會(huì)在GC分析中掩蓋或干擾其他組分,。

    從吸附理論可知,溫度越低,,吸附劑與被吸附物之間的吸附力越強(qiáng),;隨著溫度的升高,吸附劑與被吸附物之間的吸附力越弱,。因此,,加熱可以使吸附在吸附劑上的欲測(cè)組分解吸下來(lái),加熱的溫度,,即熱解吸溫度,,與欲測(cè)組分的沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性和吸附劑的熱穩(wěn)定性有關(guān),。熱解吸溫度低可能會(huì)使樣品中組分解吸不完全,,回收率低,管中殘存量大,;熱解吸溫度太高可能會(huì)使某些組分對(duì)熱的不穩(wěn)定性而引起回收率低,。此外,某些吸附劑對(duì)某些物質(zhì)具有催化活性,,致使它們的回收率降低,。有報(bào)道,在熱解吸過(guò)程Carbot(石墨化炭黑)和Tenax GR對(duì)α - 蒎烯和醛類(lèi)化合物具有催化反應(yīng)作用,。
    熱解吸的過(guò)程受升溫速率和最終溫度的影響,,所以,熱解吸時(shí)要求嚴(yán)格控制升溫速率和最終溫度,。升溫速率越快,,最終溫度越高,解吸速度就越快,,進(jìn)入色譜柱的初始樣品譜帶就越窄,。最終溫度取決于欲測(cè)組分和吸附劑的熱穩(wěn)定性,一般在300℃以下,,因?yàn)榇蠖鄶?shù)高分子吸附劑在300℃時(shí)就開(kāi)始分解了,。
    熱解吸過(guò)程中載氣的流速也對(duì)熱解吸有影響,一般是載氣的流速越快,,越有利于熱解吸,。