什么是热脱附

什么是热脱附(热解析)?

热脱附(Thermal Desorption,亦称TD),是将物质加热至一定温度使其释放出所吸附的化合物的过程。

作为一种分析方法,热脱附常用作气相色谱法(gas chromatography,亦称GC)的预浓缩手段,使GC能够用于分析低浓度化合物。否则,低浓度分析物将无法被GC检测到。

通过在气路中加入阀门,高浓度分析物可进行分流,防止气相色谱柱过载,扩展检测限。

热脱附的工作原理

首先,将挥发性有机物(VOCs)收集到吸附剂上。然后,在一定的气流下加热吸附剂来释放其中的化合物,以将其浓缩到较小体积中。

早期的热脱附仪仅使用一阶脱附。在气流下加热吸附管,以释放所吸附的VOCs直接进入GC。

然而,最新的商业热脱附仪包含二阶脱附过程,即来自吸附管的气流被收集在热脱附仪里一个细管中,其通常被称为聚焦阱或冷阱。

通过加热该聚焦冷阱,分析物被再次释放,并注入GC。 然而,这次分析物的浓度更高,使灵敏度更高,GC峰形更好。

为什么选择热脱附?

热脱附对分析痕量挥发性和半挥发性有机物(VOCs和SVOCs)提供了许多便利之处, 包括:

  • 高灵敏度 – 使用吸附管的二阶脱附,能使物质浓度最高增强106倍,大大增强了GC的检测限。
  • 高质量分析 – 高浓缩气带从聚焦阱注入GC,这种做法可保持峰值较窄,从而提高分析质量。
  • 省时省力 – 通过选择适当的采样装置,样品制备工作量可大大减低或完全去除,反过来还能更容易实现自动化。
  • 无分析干扰 – 在分析前不对样品进行任何添加,不稀释样品,从而消除分析干扰(如溶剂干扰)。
  • 自主选择分析 – 通过优化吸附剂和热脱附设定,只将目标化合物注入GC,比如可避免残留水分。
  • 扩大动态范围 – 二阶热脱附法和样品分流使现今的热脱附仪可以分析从兆分之一(ppt,10-12)到百分之一(%,10-2)的分析物浓度。
  • 分析物范围更广– 现代吸附剂和热脱附仪的设计能对更广范围的物质进行定量分析,从超高挥发性有机物(如乙炔)到半挥发性有机物(如n-C44H90)。
  • 样品兼容性 – 热脱附可与不同的GC采样方式结合,在更多样品类型(无论是气体,液体还是固体)中进行采样。

热脱附的应用

热脱附最初用于职业健康监测,现在则应用于更广泛领域。 最值得关注应用包括:

 
 
×
想让我们电话联系你吗?

玛珂思国际