高效氣相色譜儀熱裂解進樣分析技術(shù)特點及應用

高效氣相色譜儀熱裂解進樣分析是在一定條件下，高分子有機物遵循一定的裂解規(guī)律，即特定的樣品能夠產(chǎn)生特定的裂解產(chǎn)物和產(chǎn)物分布，采用高效氣相色譜分析和鑒定裂解產(chǎn)物，可據(jù)此對原樣品進行表征。

一、基本原理：

將高分子樣品置于裂解器中，在嚴格控制的操作條件下，使之迅速高溫熱裂解，生成可揮發(fā)的小分子產(chǎn)物，然后將裂解產(chǎn)物送入氣相色譜儀中進行分離分析。因為裂解碎片的組成和相對含量與待測高分子的結(jié)構(gòu)密切相關，每種高分子的裂解色譜圖都有其特征，故裂解色譜圖又稱熱裂解指紋色譜圖。

二、對裂解器的要求：

    1、由于裂解溫度不同，裂解產(chǎn)物不同，裂解溫度控制要精確，可重復進行。

    2、不同的物質(zhì)需要不同的裂解溫度，裂解溫度要可調(diào)。

    3、裂解器熱容量大，升溫速度快。

    4、裂解器與接口的體積小，以減小死體積，防止色譜峰展寬。

    5、對裂解反應無催化反應，防止歧化反應和二次反應。

三、裂解器類型：

    1、管式爐裂解器：

管式爐裂解器通常由一個外壁加熱的石英管制成，采用電熱絲加熱，裂解溫度在300～1000℃，恒溫精度高。當爐溫達到設定溫度時，將樣品置于鉑金小舟內(nèi)，用推桿將鉑金小舟送人裂解爐，樣品不與管壁接觸。

管式爐裂解器結(jié)構(gòu)簡單，可定量進樣，操作方便，裂解溫度連續(xù)可調(diào)。但升溫速率不可調(diào)，死體積大，容易產(chǎn)生二次反應。

     2、熱絲裂解器：

熱絲裂解器通常由直徑0.2～0.5mm、長50mm左右的鉑絲或鎳鉻絲繞成螺旋狀而成，樣品涂在金屬熱絲上，熱絲用穩(wěn)定電壓加熱到所需溫度，可使樣品裂解。

熱絲裂解器結(jié)構(gòu)簡單，加熱時間短，二次反應少。但不易定量進樣，一般只用于定性分析。

     3、居里點裂解器：

居里點裂解器是一種高頻感應加熱裂解器，采用鐵磁性材料作加熱元件。將它置于高頻電場中，會吸收射頻能量而迅速升溫，當達到居里點溫度時，鐵磁質(zhì)變?yōu)轫槾刨|(zhì)，不再吸收射頻能量，溫度穩(wěn)定在居里點溫度。當切斷高頻電源后溫度下降，鐵磁性又恢復。將樣品附著在加熱元件上，樣品可在居里點溫度裂解。

不同鐵磁質(zhì)的居里點溫度不同，通過調(diào)節(jié)鐵磁質(zhì)合金的組成可獲得所需溫度的加熱元件。

     4、激光裂解器。這是一種新型裂解器，隨著技術(shù)的突破將逐步得到廣泛應用。

四、特點：

     1、分離效率高： 熱裂解氣相色譜儀大都使用毛細管色譜柱，可以對復雜的裂解產(chǎn)物進行有效的分離，尤其是高分子有機物之間的微小差異，聚合物材料中的微量組分，都能在裂解色譜圖上靈敏地反映出來，找到相應的特征。

     2、靈敏度高： 熱裂解氣相色譜儀一般采用氫火焰離子化檢測器，靈敏度很高。

     3、樣品用量少： 樣品用量一般為μg至mg量級，對只能獲得微量樣品的檢測很有利。

     4、分析速度快： 典型的分析周期為30min。當裂解產(chǎn)物很復雜時，1～2h可以完成一次分析。

     5、信息量大： 可以進行定性和定量分析，還可以進行裂解條件與裂解產(chǎn)物的關系、樣品結(jié)構(gòu)與裂解產(chǎn)物的關系、裂解機理和反應動力學的研究。

     6、應用范圍廣： 適用于各種形態(tài)樣品，不需要預處理，無論是粘稠液體、粉沫、纖維和彈性體等，還是固化的樹脂、涂料和硫化橡膠等都可以直接進樣分析。

     7、易于普及： 裂解進樣器結(jié)構(gòu)簡單，與氣相色譜儀組合在一起就可以進行分離分析。

      8、可以和各種光譜儀器在線聯(lián)接： 凡是可以和氣相色譜儀在線聯(lián)接的光譜儀器，都可以和熱裂解氣相色譜儀在線聯(lián)接。

五、應用：

適用于分子量較大、結(jié)構(gòu)復雜、難揮發(fā)和難溶解物質(zhì)的分離分析。

在藥物分析中，可采用閃蒸技術(shù)分析中草藥中的可揮發(fā)性成分。所謂閃蒸是指在樣品裂解前，用較低的溫度（低于樣品的裂解溫度）對樣品快速加熱，將揮發(fā)性成分蒸發(fā)出來，得到一張色譜圖。然后在高溫下對樣品進行裂解，得到裂解色譜圖。這樣可獲得樣品中揮發(fā)性成分的重要信息，在樣品定性鑒定中非常有用。