靜態頂空氣相色譜方法開發的一般步驟是什么

靜態頂空是氣相色譜常用的進樣技術，通俗點來說就是將在瓶子里的樣品上方得到平衡的氣體直接進樣，當然事實上沒這么容易。本文主要說明靜態頂空的色譜方法的開發步驟。

一、樣品的處理

首先，與常規氣相相近當然是確定如何處理樣品。

待測組分是否有足夠的揮發性？如果揮發性太低的話用什么方法可以增加其揮發性？固體樣品如何粉碎？液體樣品用什么樣的溶劑？等等這些問題確定之后還要確定適合體積的進樣瓶，以保證氣體揮發充分且濃度可被測定。

二、確定氣相色譜儀分析條件

第二步要根據待測組分確定氣相的分析條件，包括色譜柱、檢測器以及相關的操作條件。這均與普通的氣相色譜分析一致，同樣可以通過標準品來優化分析條件。

三、確定樣品的平衡溫度與平衡時間

第三步要確定樣品的平衡溫度與平衡時間。

平衡溫度與蒸汽壓直接相關，它影響分配系數。一般來說溫度越高，蒸汽壓越高，頂空氣體的濃度越高，分析靈敏度越高。待測組分的沸點越低，對溫度越敏感。因此頂空氣相特別適合用于分析樣品中的低沸點成分。

單從這個角度上說平衡溫度高一些是對分析有利的，可以縮短平衡時間。但是在實際工作中往往是在滿足靈敏度的條件下選擇較低的平衡溫度。因為過高的溫度可能導致某些組分的分解與氧化，還有可能使頂空壓力過高。

最后還要注意頂空氣相分析中必須保證溫度的重現性。除了平衡溫度外，取樣管、定量管以及氣相連接管都要嚴格控制溫度。這些溫度往往要高于平衡溫度，以避免樣品的吸附與冷凝。

平衡時間本質上取決于被測組分分子從樣品基質到氣相的擴散速度。擴散速度越快，即分子擴散系數越大，所需平衡時間越短。平衡時間往往要比分析時間長，所以頂空氣相的分析周期往往由平衡時間決定。

實際工作中可以采用重疊平衡來提高工作效率。氣體樣品或者可以全部轉化為氣體的液體樣品所需的平衡時間要短一些，一般10 min即可。液體樣品情況比較復雜，除了與樣品性質、溫度有關外，平衡時間還取決于樣品體積。體積越大所需平衡時間越長，而攪拌則可以有效縮短液體樣品平衡的時間。固體樣品所需的平衡時間更長，除了提高溫度可以縮短平衡時間外，減小固體顆粒尺寸，增大比表面積則可以有效縮短平衡時間，另外將樣品溶解在適當溶劑中或者用溶劑浸潤都是實際較常用的縮短平衡時間的方法。

四、樣品初步分析

第四步則是樣品的初步分析，主要是看靈敏度是否滿足要求。

如果待測組分在頂空氣體中濃度很高，可以通過改變氣相條件、頂空取樣條件以及稀釋樣品來控制。如果濃度太低則需要進一步優化頂空條件，比如平衡溫度、相比、消除基質效應等以提高分析靈敏度。

五、確定定量方法

最后一步則是定量方法的確定。原則上氣相色譜所用的定量方法，包括歸一化、內標法和外標法均可用于頂空氣相，但由于頂空氣相主要用來測定固體或者液體樣品中的揮發性成分，故歸一化很少使用，除非樣品為氣體，或者可以全部汽化并用于氣相分析。外標法與內標法存在共同的基質效應問題。外標法中用于測定校正因子的標準品樣品必須與實際樣品具有同樣的基質。這可通過采用“空白”制備標樣來實現，這樣標樣與實際樣品的基質基本相同了。為了保持標樣與實際樣品基質的一致性，頂空氣相更常用標準加入法定量，即在待測樣品中加入已知量的待測物，通過比較標準加入前后峰面積變化來計算實際樣品中待測物的濃度，這樣基質就完全一致了。但要注意的是在樣品中加入待測物的標準溶液后，樣品的體積會發生變化，進而影響相比，因此要在不加標溶液的樣品中加入同樣體積的溶劑，以確保樣品體積的一致。

（內容來源氣相色譜之家）

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