了解熱裂解氣相色譜儀

        熱裂解氣相色譜儀是熱裂解和氣相色譜兩種技術(shù)相結合的產(chǎn)物，是一種反應氣相色譜儀。

一、基本原理：

        熱裂解是在熱能作用下物質(zhì)發(fā)生化學(xué)降解的過(guò)程。在一定條件下，高分子有機物遵循一定的裂解規律，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，采用氣相色譜分析和鑒定裂解產(chǎn)物，可據此對原樣品進(jìn)行表征。

        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(jìn)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構密切相關(guān)，每種高分子的裂解色譜圖都有其特征，故裂解色譜圖又稱(chēng)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(jìn)行。

  2、不同的物質(zhì)需要不同的裂解溫度，裂解溫度要可調。

  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(wú)催化反應，防止歧化反應和二次反應。

三、裂解器類(lèi)型：

  1、管式爐裂解器：

        管式爐裂解器通常由一個(gè)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(shí)，將樣品置于鉑金小舟內，用推桿將鉑金小舟送人裂解爐，樣品不與管壁接觸。

        管式爐裂解器結構簡(jiǎn)單，可定量進(jìn)樣，操作方便，裂解溫度連續可調。但升溫速率不可調，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(cháng)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，熱絲用穩定電壓加熱到所需溫度，可使樣品裂解。

        熱絲裂解器結構簡(jiǎn)單，加熱時(shí)間短，二次反應少。但不易定量進(jìn)樣，一般只用于定性分析。

  3、居里點(diǎn)裂解器：

        居里點(diǎn)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(chǎng)中，會(huì )吸收射頻能量而迅速升溫，當達到居里點(diǎn)溫度時(shí)，鐵磁質(zhì)變?yōu)轫槾刨|(zhì)，不再吸收射頻能量，溫度穩定在居里點(diǎn)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(zhù)在加熱元件上，樣品可在居里點(diǎn)溫度裂解。

        不同鐵磁質(zhì)的居里點(diǎn)溫度不同，通過(guò)調節鐵磁質(zhì)合金的組成可獲得所需溫度的加熱元件。

  4、激光裂解器。

四、特點(diǎn)：

  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(jìn)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(lái)，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(shí)，1～2h可以完成一次分析。

  5、信息量大：

        可以進(jìn)行定性和定量分析，還可以進(jìn)行裂解條件與裂解產(chǎn)物的關(guān)系、樣品結構與裂解產(chǎn)物的關(guān)系、裂解機理和反應動(dòng)力學(xué)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(wú)論是粘稠液體、粉沫、纖維和彈性體等，還是固化的樹(shù)脂、涂料和硫化橡膠等都可以直接進(jìn)樣分析。

  7、易于普及：

        裂解進(jìn)樣器結構簡(jiǎn)單，與氣相色譜儀組合在一起就可以進(jìn)行分離分析。

  8、可以和各種光譜儀器在線(xiàn)聯(lián)接：

        凡是可以和氣相色譜儀在線(xiàn)聯(lián)接的光譜儀器，都可以和熱裂解氣相色譜儀在線(xiàn)聯(lián)接。

五、應用：

        適用于分子量較大、結構復雜、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(lái)，得到一張色譜圖。然后在高溫下對樣品進(jìn)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。