顶空进样-气相色谱分析技术
气相色谱进样模式
气相色谱进样模式
一、直接进样
直接进样是将样品直接注入色谱柱中，适用于样品浓度较高的情况。
该方法操作简单，但可能会受到样品中高浓度组分的影响，导致色谱峰变形或拖尾。
二、分流进样
分流进样是将样品通过分流阀分为两部分，一部分进入色谱柱进行分离，另一部分排出系统外。
该方法适用于样品浓度较低的情况，可以降低高浓度组分对色谱峰的影响。
三、不分流进样
不分流进样是将样品全部进入色谱柱进行分离。
该方法适用于样品中各组分浓度相差较大的情况，可以更好地分离各组分。
四、冷柱头进样
冷柱头进样是将样品在低温下注入色谱柱，以避免样品中的高沸点组分在高温下挥发。
该方法适用于分析高沸点化合物的情况。
五、程序升温进样
程序升温进样是在进样过程中逐渐升高色谱柱的温度，以更好地分离各组分。
该方法适用于分析复杂样品的情况。
六、定量环进样
定量环进样是通过定量环将样品注入色谱柱，可以精确
控制进样量。
该方法适用于需要精确测量样品浓度的分析。
七、穿透进样
穿透进样是通过穿透技术将样品注入色谱柱，可以避免样品在进样过程中的损失。
该方法适用于分析挥发性或半挥发性化合物的情况。
八、顶空进样
顶空进样是将样品在顶空条件下注入色谱柱，可以避免样品在进样过程中的损失和污染。
该方法适用于分析挥发性或半挥发性化合物的情况。
顶空气相色谱测定有机溶剂残留法_概述及解释说明
顶空气相色谱测定有机溶剂残留法概述及解释说明1. 引言1.1 概述顶空气相色谱测定有机溶剂残留法（简称顶空法）是一种常用的分析技术，广泛应用于工业生产和环境监测领域。
该方法通过将样品中的有机溶剂在升温下转化为气态，然后利用气相色谱技术进行定性和定量分析。
顶空法具有无需前处理、操作简便快捷、灵敏度高等优点，因此被广泛认可并得到了广泛的实际应用。
1.2 文章结构本文将首先对顶空法的原理进行介绍，包括有机溶剂从液态转化为气态的过程以及气相色谱技术的基本原理。
然后介绍了使用顶空法所需的设备和方法，并展示了其在不同领域的应用案例。
接着讨论了当前研究进展以及存在的局限性，并提出了改进方向。
最后对该方法进行优点与局限性对比分析，并探讨其可行性和未来发展前景，给出实际工作中的应用建议和注意事项。
1.3 目的本文旨在全面概述和解释顶空气相色谱测定有机溶剂残留法，向读者介绍该方法的原理、设备和方法、应用领域以及研究进展。
通过讨论与分析，希望能够准确评估顶空法的优点与局限性，并为实际工作提供可行性探讨和发展前景展望。
最终总结该方法的主要观点和结果，并指出其在未来研究中的意义和启示。
2. 顶空气相色谱测定有机溶剂残留法2.1 原理介绍顶空气相色谱（Headspace Gas Chromatography, HSGC）是一种用于分析液体或固体样品中挥发性成分的方法。
它通过将样品封装在闭合容器中，利用温度升高和压力调节，使样品中的挥发性成分转移到顶空（即气相空间）中，并通过气相色谱技术进行分析和检测。
该方法适用于检测有机溶剂在样品中的残留量。
当使用有机溶剂在溶剂型反应、合成或处理过程中时，可能会残留在最终制得的产品或样品中。
由于有机溶剂可对人体造成潜在危害，因此需要准确可靠地确定其残留量。
2.2 设备和方法顶空气相色谱测定有机溶剂残留法主要包括以下步骤：首先，将待测试的样品置于密封的头空瓶内，并加入适量的内标物质。
然后将头空瓶安装到顶空进样系统中。
顶空
样品瓶中萃取顶空气体有两种方式
单次顶空萃取 多次顶空萃取 (MHE) MHE 适用于无校准标准但易于制 备的顶空样品 （如固体样品） ， 或者液体中挥发性很高的化合物， 在这些液体中由于蒸发损失很难 使用标准添加方法。 MHE 可从每 个样品瓶中萃取几次顶空样品。 每次抽取，气相和样品中的挥发 物浓度都会减小，尽管比率保持 恒定。
单次顶空萃取是标准方法。 它适用于易挥发的样品，或 者没有基体效应或基体效应 有限的样品。
动态顶空分析技术（吹扫捕集）
• 静态法的主要缺点是样品的蒸汽体积过大，影响色谱柱的分离效能，特别 对于组成复杂的样品，这种进样方式限制了高效毛细管柱的使用，蒸汽中 大量水分也往往有损于柱的寿命。然而如果样品中待分析组分的含量不是 很低，而水分又缺少时，静态法仍是一种有效的分析方法。
工作原理
将待测样品置于一密闭的容器中，通过加热升温使 待测样品中挥发性组分从样品基体中挥发出来，在气液（或气-固）两相中达到平衡，直接抽取上部气体进 行色谱分析，从而检测样品中可挥发性组分的成分和含 量。
优势
• 顶空分析专一性收集样品中易挥发的成分 ,与液 - 液萃取和固相萃取方法 相比这样既可以避免在除去溶剂时引起挥发性物质的损失 ,又降低了共提 取物所引起的噪音 ,这使得顶空分析方法相对于溶剂提取方法对样品中微 量的有机挥发性物质分析具有更高的灵敏度和更快的分析速度。 • 顶空分析可以直接得到样品所释放出的气体的化学组成 ,因此顶空分析法 在气味分析方面有独特的意义和价值。 • 顶空分析法在分析过程中无需采用有机溶剂进行提取 ,大大减少了对分析 人员和环境的危害 ,是一种符合 “绿色分析化学” 要求的分析手段。 • 顶空分析方法随着气相色谱分析方法的发展也在不断更新和发展 ,尤其是 近十年来对环境、 食品及药品中挥发性有害物质的关注 ,使得顶空分析这 一传统的分析方法再度成为分析化学工作者关注的热点
顶空进样-气相色谱法快速测定石化废水中的甲基叔丁基醚
甘肃科技Gansu Science and Technology第36卷第18期2020年9月Vol.36 No. 18Sep. 2020顶空进样-气相色谱法快速测定石化废水中的甲基叔丁基醸李凯芬，和艳君（甘肃隆宇检测科技有限公司，甘肃 兰州730070）摘 要：文章采用顶空气液平衡原理,抽取顶空瓶中上部的平衡气（样品）进行测定，用气相色谱法进行定性定量检测 废水中的甲基叔丁基瞇。
该法绘制的标准曲线相关系数为0.9992,标准偏差为0.0045,加标回收率在103%~110%范围，是一种使用、快速、准确测定水中甲基叔丁基瞇的检测方法。
关键词：顶空进样；气相色谱法；气液平衡；甲基叔丁基瞇；石化废水中图分类号:V448.25+1甲基叔丁基醞（Methyl Tert-Butyl Ether,以 下简称MTBE ）是一种高辛烷值汽油添加剂，化学含 氧量较甲醇低很多，利于暖车和节约燃料，蒸发潜 热低，对车辆的冷启动有较大好处，常用于无铅汽 油和低铅汽油的调合。
也可重新裂解为异丁烯，作为橡胶及其他化工产品的原辅材料。
优质的MTBE, 可用作医药中间体，俗称“医药级MTBE ”。
MTBE 具 有一定的毒性和危险性，在储存和使用过程中需充 分重视。
目前，水和废水中MTBE 的测定尚无现行有效 的国家标准检测方法。
文献主要集中在气相色谱-质谱联用法比吹扫捕集-气相色谱-质谱法叭固相 微萃取-气相色谱-质谱联法⑴等方面进行了概括和 总结，使用的仪器均为气相色谱-质谱联用仪，投资成本较高。
本文建立了一种适用、经济、可靠的顶空进样-气相色谱法快速准确测定石化废水中MTBE 的方法。
1实验部分1.1主要仪器与试剂气相色谱仪（Agilent 7890B ）,配有FID 检测器。
自动顶空进样器：12位，顶空瓶（22mL ）、密封 垫（聚四氟乙烯/硅氧烷材料）、瓶盖。
MTBE 标准储备液：8000|Jig/mL,北京坛墨质检标准物质中心。
土壤中石油烃(c6-c9)顶空-气相色谱仪检测方法
土壤中石油烃(c6-c9)顶空-气相色谱仪检测
方法
石油烃(C6-C9)在环境中具有重要的潜在生态污染危害，因此必须建立检测石油烃(c6-c9)的有效方法。
顶空-气相色谱仪检测法是研究石油烃(c6-c9)十分有效的分析方法。
首先，使用厌氧和去离子水对样品进行处理，以去除有机物的不稳定性，防止有机物氧化反应和硝基取代反应。
然后，用甲醚或甲醇将溶剂比例提高，并用滴定法进行硫化处理，使甲烷、燃料气和可燃残渣能正确定量分析。
再将处理后的样品分装到质谱袋吹扫瓶下，将提取液索取到顶空-气相色谱仪中，经进样管温度稳定和吹扫处理，样品就可以进行分析和浓度测定。
顶空-气相色谱仪检测分析石油烃定量快捷，可用于测定土壤中低浓度石油烃(c6-c9)，质量灵敏度好，可达ppm级识别测定。
同时，检测结果准确可靠，仪器使用简便，操作安全可靠，质量可以满足环境空气污染物的监测要求。
总之，顶空-气相色谱仪监测方法可以准确检测土壤中石油烃(c6-c9)，其执行简单、效果显著等优势使其成为土壤检测中的重要方法。
顶空进样器在气相色谱仪中是怎么使用的
顶空进样器在气相色谱仪中是怎么使用的
顶空进样器是气相色谱仪的一个进样装置，启动后按设定值自动完成样品加热；进样；充压；取样；样品充入定量管；六通阀切换进样；启动工作站开始采样数据等工作.
什么是顶空分析法？顶空分析是通过检测样品基质上方的气体成分来测定这些组分在原样品中含量的.很显然,这是一种间接分析方法,其基本理论依据是在一定条件下气相和液体相(液相和固相)之间存在着气液分配平衡.所以,气相的组成能反映凝聚相(液相)的组成.并且这个组成在其他条件不变的情况下是固定的。
我们可以把顶空分析看成是一种气相萃取方法,即用气体作“溶剂”来萃取样品中的挥发性成分,因而,顶空分析就是一种理想的样品净化方法.传统的液液萃取以及SPE都是将样品溶在液体中,不可避免地会有一些共萃取物干扰分析.况且溶剂本身的纯度也是一个问题,这在痕量分析中尤为重要.而气体作溶剂就可避免不必要的干扰,因为高纯度气体很容易得到,且成本较低,这也是顶空GC被广泛采用的一个重要原因.
作为一种分析方法,顶空进样(器)分析首先简单,它只取气相部分进行分析,大大减少了样品基质对分析的干扰.作为GC分析的样品处理方法,顶空是为简便的.其次,顶空进样分析有不同模式,可以通过优化操作参数而适合于各种样品.第三,顶空分析的灵敏度能满足法规的要求.后,与GC的定量分析能力相结合,顶空进样器和GC完够进行准确的定量分析。
顶空进样气相色谱法原理及操作
顶空进样又分为溶液顶空和固体顶空。
前者就是将样品溶解于适当溶剂中,置顶空瓶中保温一定时间,使残留溶剂在两相中达到气液平衡,定量取气体进样测定。
固体顶空就是直接将固体样品置顶空瓶中,置一定温度下保温一定时间,使残留溶剂在两相中达到气固平衡,定量取气体进样测定。
6890型气相色谱仪和G1888顶空进样器标准操作规程4.1 工作原理气相色谱仪以气体作为流动相(N2)，样品由微量注射器“注射”进入进样器，气化后被载气携带进入填充色谱柱或毛细管色谱柱。
由于样品中各组份在色谱中的流动相(气相)和固定相(固相)间分配或吸附系数的差异，各组份在两相间作反复多次分配，使各组份在柱中得到分离，在色谱柱后的检测器将各组份按顺序检测出来。
顶空进样器是做残留溶媒的测定。
主要是通过把物质中残留溶媒在高温条件下蒸出来，再进行测定的。
4.2 分析前准备工作4.2.1 选择分析样品所需的色谱柱，按仪器说明书安装色谱柱，并确认色谱柱安装正确。
4.2.2 打开氮气钢瓶阀门及减压阀，调节压力至设定值。
4.2.3 检查气体管线(空气，氮气，氢气)各接头处是否有漏，检查气体过滤器，各管线入口及出口压力是否正常。
4.2.4 打开气相色谱仪主机和顶空进样器电源和电脑电源。
双击桌面上的“Instrument1(online)”快捷键，进入气相工作站。
4.2.5 在“View”选项中选择“Method and Run Control”。
4.3 方法的设置：4.3.1新方法的设置：a) Method下选择Edit Entire Method,选中所需的项目，点OK确认, 一直点OK 确认，当进入Istrument1对话框,在此设定Inlets, Columns, Oven, Detectors, Signals各个项目的具体分析参数。
再点OK确认。
进入Signal Details对话框中点OK确认。
一直确认到最后。
再设置顶空进样器的各个参数，点OK确认。
顶空进样法是气相色谱特有的一种进样方法
❖顶空技术的分类顶空技术依据其不同的取样和进样方式可分为：静态顶空：将样品放置在一密闭容器中，在一定温度下放置一段时间使气液两相达到平衡，取气相部分进入GC分析，有称平衡顶空或者一次气相萃取。
动态顶空：在样品中连续通入惰性气体，挥发性组分即随该萃取气体中样品中溢出，然后通过一个吸附装置（补集器）将样品浓缩，最后再将样品解吸进入气谱分析。
这是一种连续的多次气相萃取，直到样品中的挥发性组分完全萃取出来❖ 1.5.1 静态顶空的原理:当在一定温度下达到气液平衡时有cg=co/(K＋β)，其中：cg ：气体样品的浓度co：样品的原始浓度K 和β：一个给定的平衡系统中，K 和β均为常数即在平衡状态下，气相的组成与样品原来的组成为正比关系。
当用GC分析得到cg后，就可以算出原来样品的量顶空进样技术基于三个物理定律，这三个定律阐述了有关蒸气汽压，分压及溶剂上空的蒸汽压力与溶剂中的被分析物浓度之间的关系。
❖道尔顿定律----理想气体混合在一起的总压等于各个组分分压之和。
❖罗氏定律----在恒定温度下，溶解在一定体积溶剂中的气体或液体量直接正比于溶液上方的蒸汽相的分压。
❖亨利定律----顶空中一种溶质的分压与这种溶质在溶液中的摩尔含量成正比。
这三个定律提供了我们放入瓶中的物质与瓶内顶空相中物质之间的关系。
一般地，顶空中被分析物的浓度正比于溶液中被分析物的浓度。
1.5.2 静态顶空技术的适用范围❖欲检测的被分析物在200℃以下挥发；❖要分析的样品是固态的、膏状的或液态的，都必须进行样品前处理后才能进入GC 进样口的。
❖操作环境很难进行可靠的样品前处理的样品。
1.5.3 进样方式❖手动进样：一定温度下达到平衡后采用气密注射器（普通的不可用）从容器中抽取顶空气体样品注射入GC分析❖自动进样：A、采用注射器进样采用气密自动注射器和增加了样品的加热和平衡模块B、压力平衡顶空进样系统C、压力控制定量管进样系统1.5.4、压力控制定量管进样系统步骤：A、平衡,将样品定量加入顶空样品瓶，加盖密封，然后置于顶空进样器的恒温槽中，在设定的温度和时间条件下进行平衡。
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顶空进样-气相色谱分析技术
静态顶空分析法普遍应用于环境样品土壤、泥浆和水等机体中易挥发物的分析。
例如，水中三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、三溴甲烷等这样一类挥发性有机物，由于其成分的吸入对人和动物的肝脏造成严重危害，因此，相关的管理部门制订出了关于饮用水、水源水、排放污水等严格的控制指标，水质监测部门广泛应用顶空进样技术进行监测分析工作。
静态顶空分析法还普遍应用于制药行业中溶剂残留的分析。
在美国药典中，最早检测的5种溶剂为：二氯甲烷、氯仿、三氯乙烯、1、4-二氧六环和苯等。
随着药品生产过程中溶剂种类的增加，为保证药品的安全性，中国药品监督管理部门还要求检测其他的溶剂残留量。
通过测量血液中的酒精含量，静态顶空分析法还被法院用来加强对酒后驾驶的法律监督。
法律监督部门也用顶空方法分析纵火现场的挥发性毒物或助燃剂的种类。
静态顶空分析法还可用于聚合物中的单体、溶剂和添加剂的分析、变压器油的气体分析等。
例如，塑料制品当作食品外包装或容器时，产品质量监测部门将严格其中的有毒有害残余物的含量。
静态顶空分析技术是顶空分析法发展中所出现的最早形态，而得到广泛的推广和应用，静态顶空分析技术(简称顶空进样技术)主要用于测量那些在200摄氏度下可挥发的被分析物，以及比较难于进行前处理的样品。
静态顶空分析法在仪器模式上可分为三类：
顶空气体直接进样模式：
由气密进样针取样，一般在气体取样针的外部套有温度控制装置．这种静态顶空分析法模式具有适用性广和易于清洗的特点，适合于香精香料和烟草等挥发性含量较大的样品．加热条件下顶空气的压力太大时，会在注射器拔出顶空瓶的瞬间造成挥发性成分的损失，因此在定量分析上存在一定的不足．为了减少挥发性物质在注射器中的冷凝，应该将注射器加热到合适的温度，并且在每次进样前用气体清洗进样器，以便尽可能地消除系统的记忆效应。
平衡加压采样模式：
由压力控制阀和气体进样针组成，待样品中的挥发性物质达到分配平衡时对顶空瓶内施加一定的气压将顶空气体直接压入到载气流中．这种采样模式靠时间程序来控制分析过程，所以很难计算出具体的进样量．但平衡加压采样模式的系统死体积小，具有很好的重现性．同样为了减少挥发性物质在管壁和注射器中的冷凝，应该对管壁和注射器加热到适当的温度，而且在每次进样前用气体清洗进样针。
加压定容采样进样模式：
由气体定量环、压力控制阀和气体传输管路组成，该系统靠对顶空瓶内施加一定的气压将顶空气压入到六通阀的定量环中．然后用载气将六通阀的定量环中的顶空成分进到色谱柱中．这种方法的优点是重现性很好，很适合进行顶空的定量分析．但由于系统管路较长挥发性物质易在管壁上吸附，因此一般将管路和注射器加热到较高的温度。
静态顶空分析法的主要缺点是有时必须进行大体积的气体进样，样品的蒸汽体积过大，这样挥发性物质的色谱峰的初始展宽较大会影响色谱的分离效能；特别对于组成复杂的样品，这种进样方式限制了高效毛细管色谱柱的使用，蒸汽中大量水分也往往还有损于色谱柱的寿命。
如果样品中待分析组分的含量不是很低时，较少的气体进样量就可以满足分析的需要时，而水分又不是很高时，静态顶空分析法仍是一种非常简便而有效的分析方法。