产品展示

PRODUCTS

诚信天下,质得信任

共创共赢

网站首页新闻动态 ◇ 气相色谱测试塑料包装溶剂残留残留的基本常识

气相色谱测试塑料包装溶剂残留残留的基本常识

  • 发布日期:2009-07-10     信息来源:本站      浏览次数:1914
    •  

         1、气相色谱分析法的分离原理
      在互不相溶的两相——流动相和固定相的体系中,当两相作相对运动时,第三组分(即溶质或吸附质)连续不断地在两相之间进行分配,这种分配过程即为色谱过程。由于流动相、固定相以及溶质混合物性质的不同,在色谱过程中溶质混合物中的各组分表现出不同的色谱行为,从而使各组分彼此相互分离,这就是色谱分析法的实质。也就是说,当一种不与被分析物质发生化学反应的被称为载气的*性气体(例如H、N2 、He、 Ar 、CO2 等)携带样品中各组分通过装有固定相的色谱柱时,由于试样分子与固定相分子间发生吸附、溶解、结合或离子交换,使试样分子随载气在两相之间反复多次分配,使那些分配系数只有微小差别的组分发生很大的分离效果,从而使不同组分得到完全分离。例如北京兰德梅克公司生产的GC3061C气相色谱仪,一个试样中含A、B二个组分,已知B组分在固定相中的分配系数大于A,即KB > K,如图1-1所示。
      图1-1 样品在色谱柱内分离示意图
      3061C型气相色谱仪设计基于色谱分析与氢火焰离子化检测原理。由于氢火焰离子化检测器对有机化合物特别敏感,zui小检测器可达10-9,而对无机化合物无响应或响应很小。FID响应特性属于质量检测器,因此对温度、压力、流量等操作条件极不敏感,具有其他常用检测器*的操作特性,是目前气相色谱仪必配的检测器。值得指出的是,氢火焰离子化检测器也是目前气相色谱仪常用检测中*可以进水样的检测器。
      当样品进入色谱柱时,组分A、B以一条混合谱带出现,由于组分B在固定相中的溶解能力比A大,因此组分A的移动速度大于B,经过多次反复分配后,分配系数较小的组分A首先被带出色谱柱,而分配系数较大的组分B则迟被带出色谱柱,于是样品中各组分达到分离的目的。设法将流出色谱柱某组分的浓度变化用电压、电流信号记录下来,便可逐一进行定性和定量分析。
       2、色谱曲线
        通常,如果进样浓度很小,在吸附等温线的线性范围内,色谱流出曲线可以假设为对称的,如图1-2所示。
      1-2 色谱流出曲线
      从流出曲线上可以得到如下的信息:
      (1)       根据色谱峰的数目,得知该试样中至少含有多少组分;
      (2)       根据色谱峰的位置,即利用保留值可以进行定性鉴定;
      (3)       根据峰面积或峰高,可以进行定量分析;
      (4)       根据峰的保留值和峰宽,可对色谱柱的分离效能作出评价。
       
       
       
       3、色谱柱系统
       色谱法中一个首要问题是设法将混合物中的不同组分加以分离,然后通过检测器对已分离的各组分进行鉴定或测定。完成分离过程所需要的色谱柱便是色谱仪的关键部件之一。
      在色谱柱内不移动、起分离作用的物质称为固定相。气固色谱的固定相是具有活性的多孔性固体物质(吸附剂)、高分子多孔聚合物等固体固定相。气-液色谱的固定相有时仅指起分离作用的液态物质(固定液),但一般是指承载有固定液的惰性固体,即液态固相。
       
      4毛细管柱气相色谱法
      毛细管气相色谱法是1957年由美国学者Golay在填充柱气相色谱法基础上提出的,是使用具有高分辨能力的毛细管色谱柱来分离复杂组分的色谱法。
      毛细管色谱柱内径只有0.1~0.53mm,长度可达100m,甚至更长,空心。虽然每米理论板数与填充柱相近,但可以使用50~100m的柱子,而柱压降只相当于4m长的填充柱,总理论板数可达10~30万。
      毛细管色谱的出现使色谱分离能力大大提高,对于分析复杂的有机混合物样品,如石油化工、环境污染、天然产品、生样样品、食品等方面开辟了广阔的前景,已成为色谱学科中一个*特色的分支。
       现在市场上毛细管色谱柱有许多牌号,下面列出常见毛细管柱的情况--北京兰德梅克提供:

      固定相
        
      极 性
      类似品牌
        
      SE-30
      OV-1
      OV-101
       
      二甲基硅氧烷
      非极性
      DB-1、HP-1、CP-Sil5CB、
      SPB-1、007-1、Rtx-1、BP-1……
      烃类、胺类、酚类、农药、PCBs、挥发油、硫化物等
      SE-54
      SE-52
      5%苯基,1%乙烯基甲基硅氧烷
      非极性
      DB-5、HP-5、CPSil 8CB、SPB-5、Rtx-5、Bp-5……
      药物、芳烃类、酚、酯、生物碱、卤代烃
      OV-1701
      7%氰甲基,7%苯基甲基硅氧烷
      中等极性
      DB-170、BP-10、HP-1701、CPSil 19CB、Rtx-1701、
      SPB-1701、……
      药物、农药、除草剂、TMS糖
      OV-17
      50%苯基甲基硅氧烷
      中等极
      DB-17、HP-50、SP2250、CP-Sil 19、Rtx-50、SPB-50、……
      药物、农药、甾类等
      PEG-20M
      聚乙二醇20M
      极性
      DB-WAX、HP-Wax、
      Carbowax SUPELCOWAX10
      CPWAX52CB……
      醇类、酯、醛类、溶剂、单芳、精油等
       
      FFAP
      聚乙二醇20M对苯二甲酸的反应产物
      极性
      DB-FFAP.HP-FFAP.Nukol
      SP-1000……
      醇、酸、酯、醛、腈
      XE-60
      25%氰乙基甲基硅氧烷
      中极性
       
      酯、硝基化合物
      OV-225
       
      25%氰乙基,25%苯基甲基硅氧烷
      中极性
      DB-225、HP-225、
      SP-2330、SPB-225、
      CP-SIL43CB……
      脂肪酸酯、PUFA、Alditol
      OV-210
      50%三氟丙基硅氧烷
      极性
      DB210、Rtx200…
      极性化合物、有机氯化合物
      OV-275
      10% 三氟丙基硅氧烷
      强极性
      DB210、SP2401、Rtx200……
      极性化合物

       
       
       
      二、气相色谱检测系统
      色谱检测系统由检测器、微电流放大器、记录器等部件构成。组分从柱后流出后进入检测器中检测并产生信号,这些信号(通常要经过放大)送入记录仪或数据处理系统中进行谱图记录及数据处理。
      任何一个检测器从根本上讲可以看作是一个传感器(transducer或senser)。各种检测器的共性是根据物质的物理的或物理化学的性质,将组分的浓度(或质量)的变化情况转化为易于测量的电压、电流讯号,而这些讯号在一定范围内必须与该物质的量成一定的比例关系。
      常用的气相色谱检测器介绍如下:
         1、 热导池检测器
      热导池检测器由于它结构简单,灵敏度适宜,稳定性较好,线性范围较宽,适用于无机气体和有机物,它既可做常量分析,也可做微量分析,zui小检测量mg/ml数量级,操作也比较简单,因而它是目前应用相当广泛的一种检测器。
      2热导池检测器原理
      目前普遍采用四臂钨丝热导池,在四个圆形孔道内,安装上四根钨丝(或铼钨丝),利用此四根钨丝组成惠斯登电桥(见图3-1)通过一定量的恒定直流电流,此时钨丝发热,具有一定的温度,当载气流经钨丝并保持恒定的流速时,热丝表面被带走的热量是恒定的,即热丝阻值的变化也恒定,根据电桥平衡原理:
                         
      所以    ΔV=0      ΔI=0
      3-1 四臂热导池电桥电路
      如有被测组分通入热导池,则钨丝周围的气体成分及浓度发生改变,由于不同的气体分子导热系数不同,分子量小的或分子直径小的气体具有高的热导率,相反,分子量大的或分子体积大的则有低的热导率,如果气体分子越多则浓度越大,传导的热量也越多,这样就使得气体热传导量发生改变,从而使钨丝的温度也发生改变,使钨丝的阻值变化,由于参考池仍是纯载气通过,而测量池为含有样品组分的载气通过,因此两组热导池引起阻值变化不一样,即
                                 
      MN端的电位差ΔV≠0,因此有相应的电压信号输出,在一定条件下此信号大小与组分的浓度成正比。因此,利用测量此非平衡电压信号,即可确定待测组分的含量。这就是热导池检测器的的基本原理。
       
      三、氢火焰离子的基本性能
       氢火焰离子化检测器(Flame Ionization DetectorFID)
      自五十年代以来,由于大力发展火箭技术,对燃烧和爆炸进行了深入的研究,发现有机物在燃烧过程中能产生离子,利用这一发现研究出氢火焰离子化检测器,此检测器自1958年创制以来得了广泛的应用,是目前国内外气相色谱仪*检测器。氢火焰检测器是微量有机物色谱分析的主要检测器,它的主要特点是灵敏度高,基流小,zui小检测量为ng/ml级,响应快,线性范围宽,对操作条件的要求不甚严格如载气流速,检测器温度等,操作比较简单、稳定、可靠,因此它是目前zui常用的检测器。
      氢火焰离子化检测器的结构
      3-2 氢火焰离子化检测器示意图
      氢火焰检测器是由离子室,离子头及气体供应三部分组成。图3-2是氢火焰离子化检测器的一般示意图。
           电子捕获检测器(Electron Capture DetectorECD)
      电子捕获检测器是目前气相色谱中常用的一种高灵敏度、高选择性的检测器。它只对电负性(亲电子)物质有信号,样品电负性越强,所给出的信号越大,而对非电负性物质则没有响应或响应很小。
      电子捕获检测器对卤化物、含磷、硫、氧的化合物,硝基化合物、金属有机物、金属螯合物,甾类化合物。多环芳烃和共轭羰基化合物等电负性物质都有很高的灵敏度,其检出限量可达10-9~10-10的范围。所以电子捕获检测器在环境保护监测、农药残留、食品卫生、医学、生物和有机合成等方面,都已成为一种重要的检测工具。
       
           热离子检测器 (The Thermionio detectorTID)
      热离子检测器(TID),是专门测定有机氮和有机磷的选择性检测器,故又称氮磷检测器(NPD),它是在1964年由Karmen和Guiffrida在氢火焰离子化检测器的基础上发展起来的一种对氮、磷化合物有高选择性响应的检测器,利用TID还可以测定有机砷、硒、铝、锡等化合物。由于*代TID选用水溶性(如K2SO4、CsBr)易挥发的碱盐,碱盐的寿命在半年左右,故实用意义不大。经过十年徘徊,到1974,Kolb和Bischoff设计成功不溶性碱盐Rb2SiO3,因而大大提高了碱盐的寿命,使TID成为有实用价值的选择性检测器。八十年代,TID又从铷珠发展到陶瓷碱盐源,其碱盐源的成份可根据需要调整变化,使用添加剂提高了离子化的能力,碱盐加热不仅可采用火焰加热而且可在碱盐源中心绕上Ni/Cr丝以电加热热离子源,使热源温度可准确控制,因而,检测器的灵敏度、选择性、寿命和重现性均获得明显的改善。目前主要用于含氮、含磷农药的残留检测。

    在线咨询
    在线客服
    咨询热线

    13810797103

    [关闭]
    扫一扫访问手机站扫一扫访问手机站
    访问手机站