塑化劑氣質(zhì)聯(lián)用儀是一種將氣相色譜儀和質(zhì)譜儀通過接口組件進行連接的高分析設備,工作原理基于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術。樣品首先經(jīng)過進樣器進入色譜柱進行分離,分離的化合物隨著惰性載氣流動到質(zhì)譜部分。在質(zhì)譜部分,化合物被電子轟擊或化學電離來產(chǎn)生離子,這些離子根據(jù)它們的質(zhì)量/電荷比(m/z)通過質(zhì)譜儀的磁場進行分離,最終到達離子檢測器。離子檢測器會量化這些離子的信號,生成質(zhì)譜圖。通過分析質(zhì)譜圖,可以確定樣品中存在的塑化劑種類和相對含量。
塑化劑氣質(zhì)聯(lián)用儀詳細的使用步驟:
1、前期準備
樣品制備
固體樣品:對于固體樣品,如塑料、橡膠等,需要先將其粉碎成細小顆粒,然后根據(jù)樣品性質(zhì)選擇合適的溶劑進行提取。常用的提取方法有索氏提取、超聲提取等。例如,將塑料樣品剪碎后,放入索氏提取器中,用適當?shù)挠袡C溶劑(如正己烷)進行提取,提取液經(jīng)過濃縮后備用。
液體樣品:如果是液體樣品,如飲料、食用油等,可直接進行稀釋或萃取處理。例如,取一定量的飲料樣品,加入等體積的有機溶劑(如乙酸乙酯),充分振蕩混合后,靜置分層,取上層有機相進行分析。
儀器預熱與校準
開機預熱:依次打開氣質(zhì)聯(lián)用儀的氣相色譜儀(GC)和質(zhì)譜儀(MS)的電源,讓儀器預熱一段時間,一般約為30-60分鐘,使儀器各部件達到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。
參數(shù)設置:根據(jù)樣品的性質(zhì)和分析要求,設置合適的儀器參數(shù),包括色譜柱類型、柱溫、載氣流量、進樣量、電離方式、離子源溫度、質(zhì)量掃描范圍等。例如,選擇適合分析塑化劑的毛細管色譜柱,柱溫可設置為程序升溫,從初始溫度逐漸升高到最終溫度;載氣流量一般為1-2 mL/min;進樣量為1-5μL;電離方式可選擇電子轟擊電離(EI);離子源溫度為200-250℃;質(zhì)量掃描范圍可根據(jù)塑化劑的分子量確定,一般為50-500 amu。
校準儀器:使用標準物質(zhì)對氣質(zhì)聯(lián)用儀進行校準,確保儀器的準確性和重復性。標準物質(zhì)應包含塑化劑的標準品,通過分析標準物質(zhì)的保留時間和質(zhì)譜圖,對儀器進行校正。
2、樣品分析
進樣操作
將準備好的樣品溶液用微量注射器吸取一定量(通常為1-5μL),小心地注入GC的進樣口。注意在進樣過程中要避免帶入空氣泡,以免影響分析結果。
色譜分離
樣品汽化:進樣后,樣品在進樣口迅速汽化,被載氣(通常是氦氣)帶入色譜柱進行分離。色譜柱內(nèi)填充有固定相,不同化合物在固定相和流動相(載氣)之間的分配系數(shù)不同,從而實現(xiàn)分離。
程序升溫:按照預先設置的程序升溫條件,柱溫逐漸升高,使不同沸點的塑化劑依次從色譜柱中流出,進入質(zhì)譜儀進行檢測。程序升溫可以提高分離效果,縮短分析時間。
3、數(shù)據(jù)采集與處理
質(zhì)譜檢測
從色譜柱流出的化合物進入質(zhì)譜儀的離子源,在離子源中被電離成離子碎片。這些離子碎片經(jīng)過質(zhì)量分析器按照質(zhì)荷比(m/z)的大小進行分離,然后被檢測器檢測并記錄下來,得到質(zhì)譜圖。
數(shù)據(jù)處理與分析
定性分析:通過比較樣品的質(zhì)譜圖與標準質(zhì)譜圖庫中的圖譜,可以確定樣品中是否含有塑化劑以及塑化劑的種類。一般來說,匹配度較高的結果可以作為定性判斷的依據(jù)。
定量分析:根據(jù)質(zhì)譜圖中目標化合物的峰面積或峰高,結合標準曲線法或內(nèi)標法等定量分析方法,計算出樣品中塑化劑的含量。標準曲線法是通過分析一系列已知濃度的標準溶液,繪制出峰面積或峰高與濃度的關系曲線,然后將樣品的峰面積或峰高代入曲線方程中計算出濃度;內(nèi)標法是在樣品中加入一定量的內(nèi)標物,根據(jù)內(nèi)標物和目標化合物的峰面積比來計算目標化合物的濃度。
4、后期維護與關機
清洗儀器:分析結束后,需要對進樣口、色譜柱和離子源等部件進行清洗,以去除殘留的樣品和雜質(zhì),防止對儀器造成污染和損壞。清洗方法可根據(jù)儀器的使用說明書進行操作。
關機:關閉氣質(zhì)聯(lián)用儀的電源,按照儀器的操作規(guī)程逐步關閉各個部件,如先關閉質(zhì)譜儀的真空系統(tǒng),再關閉氣相色譜儀的載氣和加熱系統(tǒng)等。
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