顶空进样法是气相色谱特有的一种进样方法
果蔬保鲜防腐剂残留检测方法
果蔬保鲜防腐剂残留检测方法（一）色谱技术气相色谱是目前用法最为广泛的分别复杂混合物的分析办法,能举行多残留分析。
顶空进样法是气相色谱特有的一种进样办法,适用于挥发性大的组分分析。
它只取气体部分举行分析,办法容易,且大大削减了样品本身可能对分析的干扰或污染。
国家标准中、、、、、、对羟基苯甲酸酯类都采纳此办法（GB/T 5009. 121-2003）。
近10年来,为了解决许多复杂样品的分析研制出了多检测器复合检测办法,这是气相色谱检测办法的进展方向之一。
GOUri SatPathy等人用法微波辅助-固相萃取-保留时光锁定的气相色谱质谱联用（MAE-CI- SPE - RTL -GC-MS）办法测定了果蔬中72种杀虫剂残留量，实践证实它是一种迅速、高效、环保、低成本的检测办法。
气质联用（GC-MS）,其GC部分用来分别多组分的混合污染物,而MS部分则对各组分举行分析。
因为电子技术、计算机和软件的飞快进展使MSD生产成本和复杂性下降,稳定性和耐用性加强,GC - MS联用已成为最通用的气相色谱检测器。
目前,气质联用技术已被纳入国家标准,如GB/T 19648-2006（水果和蔬菜中 500种农药及相关化学品残留的测定气相色谱-质谱法》，检测组分高达 500 种。
HPLC具有高效、高敏捷度、应用范围广、分析速度快、载液流速快等特点,可在室温下举行分析,尤其是对于非挥发性及热不稳定性农药的分析,优势更为显然。
其萃取办法有固相萃取、固相微萃取、加速溶剂萃取、顶空液相微萃取等,此外浊点萃取、液相微萃取也有报道。
果蔬保鲜剂中的苯并咪唑类杀菌剂、、TBZ、、及联苯等常用法HPLC作为分析检测手段。
此外还可采纳高效液相色谱法同时测定抑霉唑和噻菌灵的含量。
液质联用（LC-MS）弥补了 MS的缺点，同时具有分别、定性及定量分析功能，成为杀虫剂分析中十分有吸引力的分析手段。
有报道用法LC- MS能测定的残留量以及同时测定、（噻菌灵）、和咪鲜胺四种的残留量。
蔬菜化学保鲜剂及其检测方法研究进展
蔬菜化学保鲜剂及其检测方法研究进展作者：周雪曹淑瑞李贤良等来源：《安徽农业科学》2014年第17期摘要我国是蔬菜产销大国，新鲜蔬菜营养丰富，却易腐败变质，不利于长期储存以及远途运输，因此，保鲜剂在蔬菜采摘后起着重要的作用。
对我国常用的蔬菜化学保鲜剂及其残留限量、检测方法等方面进行了综述，并对蔬菜化学保鲜剂及其检测方法的发展进行了展望。
关键词蔬菜；化学保鲜剂；残留量；检测方法中图分类号 S132 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）17-05614-03Abstract Our country is a big country in production and marking of vegetable. Fresh vegetable is nutritious， but easy to spoilage， which is not conducive to longterm storage and longhaul transport. Therefore， preservative plays an important role after the picking of vegetable. Several ommonly used chemical vegetable preservatives， residue limits， testing methods were reviewed. Development of chemical vegetable preservatives and determination methods was forecasted.Key words Vegetable； Preservatives； Residues； Determination methods蔬菜是人们餐桌上不可缺少的菜品，富含蛋白质、矿物质、维生素等多种营养物质，多吃蔬菜具有保健防病、防癌治癌、增强营养、促进消化、软化血管等多种功效。
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。
顶空气相色谱分析
顶空气相色谱分析方法提要在恒温密闭容器中，水样中的挥发性有机物在气、液两相间分配，达到平衡，取气相分析。
本方法选用极性聚乙二醇弹性石英毛细管柱分开苯系物，顶空气相色谱-氢火焰离子化检测器测定水中的苯系物。
方法适用于工业废水及地表水中苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯乙烯等 8 种苯系物的测定。
μg/L 之间，8 次测定相对标准偏差在 2.98%~4.91%，加标回收率在 95.1%~102%之间。
仪器气相色谱仪配氢火焰离子化检测器〔FID〕。
μm 膜厚弹性石英毛细管柱，或相类似的毛细管柱。
20mL 顶空进样瓶。
25μL、50μL、100μL、1000μL 等气密性微量注射器。
试剂空白试剂水蒸馏水在氮气流下煮沸 30min 后使用。
氯化钠〔NaCl〕 600℃烘 3h 后使用。
甲醇农残级。
混合苯系物标准苯、甲苯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、异丙苯、苯乙烯购自国家环境保护总局标准样品研究所或有质量保证的标准物质供应商。
替代物标准氟苯、4-溴氟苯〔100μg/mL〕。
载气高纯氮气，纯度 99.999%，通过一个装有 5A 分子筛、活性炭、硅胶的净化管净化。
燃气氢气。
助燃气空气。
样品采集与储存参见 82.9.2。
分析步骤1〕水样预处理。
μμL，盖上带有硅橡胶垫的铝盖，迅速用封口钳封口，摇匀。
按选定的工作条件进行顶空气相色谱检测。
2〕校准曲线标准系列配制。
取 6 个顶空瓶，分别称取2.0gNaCl 于各顶空瓶中，加入6.0mL 空白试剂水，再分别加入 0μμμμμμμμμg / mL 的氟苯、4-溴氟苯混合替代物溶液，迅速加盖密封，得到标准系列浓度为0.00ng/mL、5.00ng/mL、10.0ng/mL、20.0ng/mL、50.0ng / mL、100ng / mL，待分析。
3〕色谱分析条件。
汽化室温度，200℃，不分流进样。
检测器温度，250℃。
柱前压，0.55 *105Pa。
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
气相色谱进样方法概述
气相色谱进样方法概述气相色谱的进样系统的作用是将样品直接或经过特殊处理后引入气相色谱仪的气化室或色谱柱进行分析，根据不同功能可划分为如下几种：1、手动进样系统微量注射器：使用微量注射器抽取一定量的气体或液体样品注入气相色谱仪进行分析的手动进样。
广泛适用于热稳定的气体和沸点一般在500℃以下的液体样品的分析。
用于气相色谱的微量注射器种类繁多，可根据样品性质选用不同的注射器。
固相微萃取（SPME）进样器：固相微萃取是九十年代发明的一种样品预处理技术，可用于萃取液体或气体基质中的有机物，萃取的样品可手动注入气相色谱仪的气化室进行热解析气化，然后进色谱柱分析。
这一技术特别适用于水中有机物的分析。
2、液体自动进样器液体自动进样器用于液体样品的进样，可以实现自动化操作，降低人为的进样误差，减少人工操作成本。
适用于批量样品的分析。
3、阀进样系统、气体进样阀气体样品采用阀进样不仅定量重复性好，而且可以与环境空气隔离，避免空气对样品的污染。
而采用注射器的手动进样很难做到上面这两点。
采用阀进样的系统可以进行多柱多阀的组合进行一些特殊分析。
气体进样阀的样品定量管体积一般在0.25毫升以上。
液体进样阀液体进样阀一般用于装置中液体样品的在线取样分析，其样品定量环一般是阀芯处体积约0.1-1.0微升的刻槽。
4、吹扫捕集系统用于固体、半固体、液体样品基质中挥发性有机化合物的富集和直接进气相色谱仪进行分析。
5、热解吸系统用于气体样品中挥发性有机化合物的捕集，然后热解吸进气相色谱仪进行分析。
6、顶空进样系统顶空进样器主要用于固体、半固体、液体样品基质中挥发性有机化合物的分析，如水中VOCs、茶叶中香气成分、合成高分子材料中残留单体的分析等。
7、热裂解器进样系统配备热裂解器的气相色谱称为热解气相色谱(pyrolysis gas chromatography PGC)，理论上可适用于由于挥发性差依靠气相色谱还不能分离分析的任何有机物（在无氧条件下热分解，其热解产物或碎片一般与母体化合物的结构有关，通常比母体化合物的分子小，适于气相色谱分析），但目前主要应用于聚合物的分析。
进样及裂解技术
进样及裂解技术(1)有机物的进样对于普通有机物可用法注射器进样，或自动进样系统完成进样。
气体样品通过特别气体注射器或带有样品环的旋转阀进入载气流。
用法注射器进样时，进样时光不宜太长。
普通应在1s内完成，过长的进样时光将导致峰形变宽乃至变型。
为了保证液体试样能快速汽化并被载气带人柱中，应挑选足够高的汽化温度。
在进样量大时，适当提高汽化温度对分别及定量分析是有利的，但要注重试样不被分解。
普通汽化温度应挑选比柱温高30—70℃。
进样量宜少不宜多。
通常最大容许进样量应控制在半峰宽基本不变，在峰高和进样量成线性关系的范围内。
但进样量又不能太少，否则将会因敏捷度不够而无法检出。
进样量和色谱柱的状况有关，普通来说，填充柱越长，内径越大，固定液含量越高，容许的进样量也就越多。
如对4～6mm内径，2m柱长，固定液含量15％～30％的填充柱，普通最大容许进样量液体样为lOp,l左右，气体样则在lOnd左右。
对毛细管柱，所需进样容积约为O．1nl，故需要分流载气流，以便惟独小部分样品实际进入柱内。
现代的Gc仪器均配有分流器，对样品分流器的要求是严格的，样品中的每个组分必需按彻低相同的比例分流。
不分流进样广泛应用于需要最大敏捷度的痕量分析。
样品蒸发后缓慢地转入色谱柱，通过相比聚焦或冷阱，溶质谱带在柱头再浓缩，随着柱温上升，色谱分别开头，在GLC中采纳不分流进样时要注重的点是，色谱柱的初始温度应低于溶剂沸点约20℃，从而实现溶剂效应，以减小谱带展宽。
(2)顶空进样顶空进样法是气相色谱特有的一种进样办法。
适用于挥发性大的组分分析。
测定时，精密称取样品溶液3～5ml置于容积为8ml的顶空取样瓶中。
在60℃的水浴中加热30～40rain，使残留溶剂挥发达到饱和，再用在同一水浴中的空试管中加热的注射器抽取顶空气适量(通常为1m1)进样，重复3次，按溶剂挺直进样法中所述的办法举行计算与处理。
顶空进样法使待测物挥发后进样，可免去样品萃取、浓集等步骤，还可避开样品中非挥发组分对色谱柱的污染，但要求待测物具有足够的挥发性。
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。
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❖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。
此时载气直接进入GC进样口，同时用低流速吹扫定量管，然后放空，避免定量管被污染；
B、加压,待样品平衡后，将取样探头插入样品瓶的顶空部分，V4切换，使通过定量管的载气进入样品瓶加压，为下一步取样做准备，加压时间和压力大小有自动进样器控制
C、取样,V2和V4同时切换，样品瓶中经加压的气体经过探头进入定量管，取样时间应足够长，应保证样品气体充满定量管，但也不宜太长，避免损失样品。
具体时间应更根据样品瓶中压力的高低和定量管的大小而确定，由自动进样器自动控制，一般不超过10s.
D、进样，V1、V2 、V3、V4同时切换，使所有载气都通过定量管，将样品带入GC分析。
这就完成了一次的顶空GC分析，然后将取样探头移到下一个样品瓶，根据GC的分析时间长短，在某一时刻开始对下一样品重复上述操作。
❖ 2.1 样品性质
顶空气体中各组分的含量不仅与其本身的挥发性有关，还与基质有关系，特别是那些在样品基质中溶解度大（分配系数大）的组分，基质效应更为显著。
这是顶空进样的一大特点，即顶空气体的组成与原样的组成不同，这对定量分析的影响非常严重，因此标准品必须与样品相同或者相似的基质，否则定量分析误差较大。
减少基质效应：
盐析、加水、调pH、固体粉碎、稀释等
❖ 2.2 样品量
❖在顶空GC中，进样量是通过进样时间或者定量管来控制的，还受温度和压力的影响。
顶空分析绝对进样量是无重要意义的，重要的是进样量的重现性，即要保证进样条件的完全重现
❖顶空瓶中的样品体积对分析结果的影响很大，样品量需依据样品体系的性质来确定。
cg=co/(K＋β)，K=Cs/Cg β=Vg/Vs
对于某一的平衡系统，K与样品浓度成正比，β与顶空气体的浓度成正比。
即样品体积增大，β减小，cg增大，灵敏度增大。
K＞＞β时，样品体积的改变对分析灵敏度的影响很小
K＜＜β时，影响很大。
❖ 2.2 样品量
❖样品量的重现性：待测组分的分配系数越小（在凝聚相中的溶解度越大），样品量波动对结果的影响越大，实际分析，分配系数一般未知，故需保证样品量的一致性
❖样品瓶的容积
样品体积的上限是样品瓶的80%，以便有足够的顶空体积，常采用50%样品瓶体积。
总之：样品性质、分析目的和方法决定样品体积的主要因数
❖ 2.3 平衡温度
样品的平衡温度与蒸汽压直接相关，影响分配系数。
一般来说，温度也高、蒸汽压越高、顶空气体的浓度越高，分析灵敏度就越高。
待测组分沸点越低，对温度越敏感，从这一角度，平衡温度高些，有利于缩短平衡时间。
但是，平衡温度只影响分配系数K，对相比β无影响。
顶空气体浓度与K成反比cg=co/(K＋β)，K=Cs/Cg β=Vg/Vs
K＞＞β时，温度影响非常明显
K＜＜β时，温度升高，K降低，但是K+ β变化很小，因此顶空气体的浓度变化也很小
实际分析中往往是在满足灵敏度的条件下，选择较低的平衡温度。
过高的温度会导致某些组分的分解、氧化（样品瓶中有空气），还可能使顶空气体的压力过高，特别是有机溶剂（故要选择高沸点的有机溶剂），过高的顶空气体压力会导致系统漏气。
❖ 2.4 平衡时间
平衡时间本质上取决于被测组分分子从样品基质到气相的扩散速度。
扩散速度越快，所需平衡时间越短。
另外，扩散系数又与分子尺寸、介质黏度和温度有关。
温度越高、黏度越低，扩散系数越大。
所以提高温度可以缩短平衡时间。
缩短平衡时间可以采用搅拌的方法，机械振动搅拌或者电磁搅拌。
分析系数大的样品，采用搅拌影响较小
❖ 2.5 样品瓶
❖ 2.5.1 样品瓶
顶空样品瓶要求体积准确、能承受一定的压力、密封性好、对样品无吸附作用。
现在一般使用硼硅玻璃制造。
样品瓶体积一般5~22mL,一般根据仪器要求和样品确定体积。
液体一般使用10mL。
仪器因数要考虑色谱柱口径的大小、进样体积等
❖ 2.5.2 密封盖
密封盖由塑料或者金属加密封垫组成。
有可多次使用的螺旋盖和一次性的压盖。
密封垫有三种硅橡胶（耐高温性能好、丁基橡胶（价格低）、氟橡胶（惰性好），为防止密封垫对样品组分的吸附，现多用内衬聚四氟乙烯或铝的密封垫。
必要时应通过空白分析确认密封垫中不挥发物对样品分析的干扰。
❖ 3.2顶空分析流程
顶空进样器的分析过程可分为五个步骤：
加热平衡
样品瓶加压
填充样品定量环
定量环平衡
进样。