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什么是熱脫附(熱解析)?

閱讀:256發(fā)布時間:2022-12-4


熱脫附(Thermal Desorption,亦稱TD),是將物質(zhì)加熱至一定溫度使其釋放出所吸附的化合物的過程。

作為一種分析方法,熱脫附常用作氣相色譜法(gas chromatography,亦稱GC)的預(yù)濃縮手段,使GC能夠用于分析低濃度化合物。否則,低濃度分析物將無法被GC檢測到。

通過在氣路中加入閥門,高濃度分析物可進(jìn)行分流,防止氣相色譜柱過載,擴(kuò)展檢測限。

熱脫附的工作原理

首先,將揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)收集到吸附劑上。然后,在一定的氣流下加熱吸附劑來釋放其中的化合物,以將其濃縮到較小體積中。

早期的熱脫附儀僅使用一階脫附。在氣流下加熱吸附管,以釋放所吸附的VOCs直接進(jìn)入GC。

然而,的商業(yè)熱脫附儀包含二階脫附過程,即來自吸附管的氣流被收集在熱脫附儀里一個細(xì)管中,其通常被稱為聚焦阱或冷阱。

通過加熱該聚焦冷阱,分析物被再次釋放,并注入GC。 然而,這次分析物的濃度更高,使靈敏度更高,GC峰形更好。

為什么選擇熱脫附?

熱脫附對分析痕量揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs和SVOCs)提供了許多便利之處, 包括:

高靈敏度 – 使用吸附管的二階脫附,能使物質(zhì)濃度增強(qiáng)106倍,大大增強(qiáng)了GC的檢測限。

高質(zhì)量分析 – 高濃縮氣帶從聚焦阱注入GC,這種做法可保持峰值較窄,從而提高分析質(zhì)量。

省時省力 – 通過選擇適當(dāng)?shù)牟蓸友b置,樣品制備工作量可大大減低或去除,反過來還能更容易實現(xiàn)自動化。

無分析干擾 – 在分析前不對樣品進(jìn)行任何添加,不稀釋樣品,從而消除分析干擾(如溶劑干擾)。

自主選擇分析 – 通過優(yōu)化吸附劑和熱脫附設(shè)定,只將目標(biāo)化合物注入GC,比如可避免殘留水分。

擴(kuò)大動態(tài)范圍 – 二階熱脫附法和樣品分流使現(xiàn)今的熱脫附儀可以分析從兆分之一(ppt,10-12)到百分之一(%,10-2)的分析物濃度。

分析物范圍更廣– 現(xiàn)代吸附劑和熱脫附儀的設(shè)計能對更廣范圍的物質(zhì)進(jìn)行定量分析,從超高揮發(fā)性有機(jī)物(如乙炔)到半揮發(fā)性有機(jī)物(如n-C44H90)。

樣品兼容性 – 熱脫附可與不同的GC采樣方式結(jié)合,在更多樣品類型(無論是氣體,液體還是固體)中進(jìn)行采樣。

熱脫附的應(yīng)用

熱脫附最初用于職業(yè)健康監(jiān)測,現(xiàn)在則應(yīng)用于更廣泛領(lǐng)域。 關(guān)注應(yīng)用包括:

環(huán)境監(jiān)測

消費者環(huán)境衛(wèi)生

芳香氣體分析

食品安全檢測

國防和國土安全

法醫(yī)分析

生物分析

汽車檢測

圖片關(guān)鍵詞


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