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相結合的產物，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發(fā)生化學降解的過程。在一定條件下，高分子有機物遵循一定的裂解規(guī)律，即特定的樣品能夠產生特定的裂解產物和產物分布，采用氣相色譜分析和鑒定裂解產物，可據此對原樣品進行表征。

        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)的小分子產物，然后將裂解產物送入氣相色譜儀中進行分離分析。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，每種高分子的裂解色譜圖都有其特征，故裂解色譜圖又稱熱裂解指紋色譜圖。

二、對裂解器的要求：

  1、由于裂解溫度不同，裂解產物不同，裂解溫度控制要精確，可重復進行。

  2、不同的物質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、對裂解反應無催化反應，防止歧化反應和二次反應。

三、裂解器類型：

  1、管式爐裂解器：

        管式爐裂解器通常由一個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，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單，可定量進樣，操作方便，裂解溫度連續(xù)可調。但升溫速率不可調，死體積大，容易產生二次反應。

  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(wěn)定電壓加熱到所需溫度，可使樣品裂解。

        熱絲裂解器結構簡單，加熱時間短，二次反應少。但不易定量進樣，一般只用于定性分析。

  3、居里點裂解器：

        居里點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。將它置于高頻電場中，會吸收射頻能量而迅速升溫，當達到居里點溫度時，鐵磁質變?yōu)轫槾刨|，不再吸收射頻能量，溫度穩(wěn)定在居里點溫度。當切斷高頻電源后溫度下降，鐵磁性又恢復。將樣品附著在加熱元件上，樣品可在居里點溫度裂解。

        不同鐵磁質的居里點溫度不同，通過調節(jié)鐵磁質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：

  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物進行有效的分離，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，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。當裂解產物很復雜時，1～2h可以完成一次分析。

  5、信息量大：

        可以進行定性和定量分析，還可以進行裂解條件與裂解產物的關系、樣品結構與裂解產物的關系、裂解機理和反應動力學的研究。

  6、應用范圍廣：

        適用于各種形態(tài)樣品，不需要預處理，無論是粘稠液體、粉沫、纖維和彈性體等，還是固化的樹脂、涂料和硫化橡膠等都可以直接進樣分析。

  7、易于普及：

        裂解進樣器結構簡單，與氣相色譜儀組合在一起就可以進行分離分析。

  8、可以和各種光譜儀器在線聯接：

        凡是可以和氣相色譜儀在線聯接的光譜儀器，都可以和熱裂解氣相色譜儀在線聯接。

五、應用：

        適用于分子量較大、結構復雜、難揮發(fā)和難溶解物質的分離分析。

        在藥物分析中，可采用閃蒸技術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，得到一張色譜圖。然后在高溫下對樣品進行裂解，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。