自動頂空氣相色譜儀技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展應(yīng)用
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1 隨著社會的經(jīng)濟發(fā)展, 人們對于生活質(zhì)量要求的不斷提高, 食品、藥品安全及生存環(huán)境等問題越發(fā)得到人們的重視, 如何能夠快速準確地發(fā)現(xiàn)這些問題并找到其中的根源對現(xiàn)代分離、分析技術(shù)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。氣相色譜儀技術(shù)自上世紀五十年代出現(xiàn)并作為重要的分離、分析技術(shù), 至今仍然得到最為廣泛的應(yīng)用, 并且隨著新領(lǐng)域拓展和技術(shù)創(chuàng)新的層出不窮, 該技術(shù)得到了不斷地發(fā)展和完善。頂空進樣器的發(fā)明就是氣相色譜技術(shù)鮮明的發(fā)展標志, 頂空進樣的方法省去了繁雜的樣品前處理過程使得氣相色譜技術(shù)對于產(chǎn)品的分析變得更加快速、準確, 并且得到了廣泛的應(yīng)用。
2 氣相色譜法概述
氣相色譜法作為一種重要的分離、分析技術(shù), 主要利用不同物質(zhì)的沸點差異、極性大小及吸附性強弱來實現(xiàn)各個組分的分離。具體過程是以惰性氣體作為流動相來提供動力, 以活性較強、相對比表面積較大的吸附劑來充當固定相, 利用固定相與被分離各組分的分配系數(shù)差別和滯留時間的不同, 從而達到對多種組分的完全分離。在不同組分得到分離之后, 按照相應(yīng)的分離順序和濃度參數(shù)按照一定比例轉(zhuǎn)化形成電信號, 從而實現(xiàn)混合物中不同組分的定量檢測。氣相色譜分為氣固色譜和氣液色譜兩種類型, 二者主要的差異在于固定相的狀態(tài)不同, 前者固定相為固態(tài), 后者固定相為液態(tài)。在日常的分析測試領(lǐng)域, 氣固色譜的應(yīng)用較為廣泛。
3 頂空進樣技術(shù)
在分析檢測一些混合物過程中, 如果混合物中包含揮發(fā)性和非揮發(fā)性物質(zhì), 這時就需要一些傳統(tǒng)的人為處理方法如有機溶劑提取法或化合物溶解法對混合物進行揮發(fā)性物質(zhì)的提取, 然后進行氣相色譜檢測。而頂空進樣舍去了繁雜的人為處理樣品的環(huán)節(jié), 只需要提取部分氣相物質(zhì)就能分析檢測揮發(fā)性的氣相組成而不受非揮發(fā)性組分的影響。頂空進樣器就是專為氣相色譜分析技術(shù)在樣品前處理環(huán)節(jié)所發(fā)明的高效低成本的經(jīng)濟進樣器。具有快速、高效、花費少、自動化程度高等特點, 在檢測固體藥品中殘留溶劑, 地表水檢測有機揮發(fā)性物質(zhì)等方面具有廣泛的應(yīng)用。
4 氣相色譜的發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用
氣相色譜法自上世紀五十年代出現(xiàn)以來, 逐步發(fā)展成為一門重要的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域, 并獲得了諾貝爾獎。現(xiàn)代氣相色譜已經(jīng)發(fā)展成為一門新穎的學(xué)科, 并且形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。伴隨著科技的進步, 氣相色譜技術(shù)與其他技術(shù)聯(lián)用獲得了更好的應(yīng)用效果, 因而有關(guān)氣相色譜的聯(lián)用技術(shù)逐漸發(fā)展起來并且受到了更多分析檢測領(lǐng)域工作人員的青睞, 對于檢測的快速性及準確性提出更高的要求, 這也為氣相色譜的發(fā)展提供了未來的方向。目前, 氣相色譜已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于多種領(lǐng)域, 如在石油的檢測和分析中起到了重要的作用。石油中作為一種混合物, 其所含不同組分的沸點、極性和吸附性都具有一定差異, 氣相色譜就是利用這些差異實現(xiàn)對混合物的分離進行檢測。在一定程度上遏制了劣質(zhì)石油在市場上的存在, 保證了人們的用油安全。同時氣相色譜在環(huán)境分析、固體廢物分析、飲用水分析、土壤和大氣污染分析等方面也應(yīng)用比較廣泛。在日常生活中食品安全直接關(guān)系著人們的生命健康安全, 氣相色譜在食品分析領(lǐng)域分析檢測農(nóng)藥殘留、食品添加劑、香精香料方面有著極其重要的應(yīng)用。在醫(yī)藥分析領(lǐng)域, 氣相色譜在血液中激素的分析、麻醉劑殘留分析、乙醇分析等方面都提供了快速的檢測分析方法。在中草藥的的人工培育過程中, 藥農(nóng)一般會施加一些農(nóng)藥, 氣相色譜技術(shù)也會在這方面進行檢測, 從而使得藥品的生產(chǎn)越來越規(guī)范, 藥品的質(zhì)量合格率更高, 在一定程度上促進了我國傳統(tǒng)中醫(yī)藥的發(fā)展。
5 頂空進樣技術(shù)的應(yīng)用
頂空進樣器就是氣相色譜與樣品前處理技術(shù)聯(lián)用所生產(chǎn)的典型的樣品前處理器, 分為靜態(tài)和動態(tài)頂空兩種方式。靜態(tài)頂空的方式就是將混合物放入一密閉的容器中, 通過加熱升溫的方式使易揮發(fā)的組分揮發(fā)出來, 從而達到氣-固或氣-液平衡。最后通過定量抽取氣體樣品來檢測原混合物中揮發(fā)組分的含量。該方法是一種較為理想的樣品前處理凈化方法, 避免了揮發(fā)相提純過程中有機試劑的干擾和污染, 同時具有高靈敏度高、高效率、快速分析等優(yōu)點, 也保護了分析人員的健康, 避免了對環(huán)境的污染。動態(tài)頂空, 又稱為吹掃捕集技術(shù), 它利用惰性氣體提供動力將揮發(fā)性組分吹掃出來, 然后通過捕集器將揮發(fā)組分進行濃縮, 最后送入氣相色譜進行檢測。其應(yīng)用也較為廣泛, 具有靈敏度高、重現(xiàn)性好、平衡時間短等優(yōu)點。
頂空進樣技術(shù)所具有的多種優(yōu)點, 使得其在醫(yī)藥分析領(lǐng)域, 比如申琳等[1]將頂空色譜法應(yīng)用于檢測頭孢氨芐顆粒中乙醇的殘留量。以及環(huán)境分析領(lǐng)域, 比如關(guān)昕[2]利用靜態(tài)頂空-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)環(huán)境水中丙烯酸丁酯殘留量的檢測。在以及工業(yè)分析領(lǐng)域, 劉東方等通過頂空進樣的方式利用氣相色譜檢測冰乙酸中碘甲烷的含量。綜上, 可知頂空進樣技術(shù)器已經(jīng)滲透在各個領(lǐng)域, 應(yīng)用非常廣泛。
6 結(jié)束語
色譜技術(shù)經(jīng)過不斷發(fā)展已經(jīng)趨于完善, 其分析和檢測的方法也較為成熟, 但是科技的進步將不斷地推動色譜在這基礎(chǔ)上進一步的創(chuàng)新, 為氣相色譜提供更大的優(yōu)勢。自動頂空進樣器技術(shù)也必將不斷地發(fā)展, 為分析測試人員提供更加快速、更加靈敏、更加環(huán)保的分析檢測手段。相信未來, 全新的色譜分析及其聯(lián)用技術(shù)會更好地服務(wù)于生活的各個領(lǐng)域。