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頂空進樣器是氣相色譜法中一種方便快捷的樣品前處理方法,其原理是將待測樣品置入一密閉的容器中,通過加熱升溫使揮發(fā)性組分從樣品基體中揮發(fā)出來,在氣液(或氣固)兩相中達到平衡,直接抽取頂部氣體進行色譜分析,從而檢驗樣品中揮發(fā)性組分的成分和含量。使用頂空進樣技術(shù)可以免除冗長繁瑣的樣品前處理過程,避免有機溶劑對分析造成的干擾、減少對色譜柱及進樣口的污染。

目前，頂空分析方法有手工方式、氣密針進樣方式、平衡式加壓系統(tǒng)、定量環(huán)加壓系統(tǒng)、靜態(tài)-動態(tài)補償式這五種進樣方式。

一、手工方式
樣品加熱后達到熱平衡狀態(tài)，用注射器將樣品抽出，迅速拿到氣相上進樣分析。
缺點：頂空瓶內(nèi)外的溫度差及壓力差可導致樣品的揮發(fā)遺失，高沸點的化合物不能被正確分析，這給分析結(jié)果帶來很大的誤差及重現(xiàn)性差。同時，由于人為因素所造成的誤差也是無可避免的。

二、氣密針進樣方式

樣品加熱后達到熱平衡狀態(tài)，通過可加熱氣密針將樣品抽出，移動到氣相進樣分析。
相較于手動進樣的方式氣密針進樣具有一定的先進性，進行合規(guī)的操作能夠有效的保障方法的耐用性和重復性：

1、樣品從加熱箱內(nèi)抽出移動到進樣口的過程中，其溫度不能發(fā)生改變。因此氣密針必須是可加熱的，否則將造成樣品在針筒內(nèi)再凝結(jié)；

2、樣品的揮發(fā)走失會影響重現(xiàn)性的問題。樣品由頂空瓶吸出到進樣口進樣的過程中，由于樣品在頂空瓶內(nèi)與常壓下存在壓力差，這將造成樣品的流失。此時，只需將加熱氣密針的溫度設(shè)定比頂空瓶高，即可最大限度的減少壓力差所帶來的誤差。氣密針的精確取樣，反映了頂空瓶內(nèi)樣品的真實情況，靈敏度很高，可達亞ppm水平；

3、交叉污染的問題（鬼峰現(xiàn)象）。在兩次進樣之間持續(xù)通惰性氣體（氮氣或氦氣）吹洗進樣針，即可避免樣品之間交叉污染，不會出現(xiàn)“鬼峰”的現(xiàn)象；

4、進樣針與氣相進樣口的對準問題，會不會造成彎針現(xiàn)象。通過精密的步進馬達和先進位置記憶軟件系統(tǒng)，確保進樣針與氣相色譜儀進樣口位置的準確定位，使得每次進樣的位置分毫不差。
 

三、平衡式加壓系統(tǒng)

樣品加熱后達到熱平衡狀態(tài)，用導管通入載氣加壓，樣品隨載氣一起進樣。

平衡式加壓進樣方式的重現(xiàn)性是非常優(yōu)異的。密閉的環(huán)境、整個進樣過程中幾乎沒有可移動的部件，樣品隨載氣進入氣相內(nèi)分析。但是該進樣方式的絕對樣品體積是無法知道的。

四、定量環(huán)加壓系統(tǒng)

樣品加熱后達到熱平衡狀態(tài)，加壓將樣品引入定量環(huán)，閥將樣品打入傳輸通道進樣。
同樣是作為加壓進樣系統(tǒng)，這種方式使用六通閥將樣品充滿定量環(huán)后打入傳輸通道進樣，進樣量是已知的。樣品也是由載氣帶入氣相色譜儀內(nèi)，因而在定量環(huán)內(nèi)也存在載氣稀釋的問題，導致靈敏度的下降。

由于定量環(huán)可耐受高溫，所以可以避免一些高分子或敏感的化合物在管壁的吸收。同時，定量環(huán)的使用也是優(yōu)良重現(xiàn)性的保證。另一方面，進樣量受到定量環(huán)大小的限制，由此也帶來一些不便之處。

這種方式最大的缺點是無可避免地發(fā)生交叉污染的問題，導致“鬼峰”的出現(xiàn)。

五、靜態(tài)-動態(tài)補償式

動態(tài)、靜態(tài)頂空技術(shù)及聯(lián)合應(yīng)用打破傳統(tǒng)的靜態(tài)頂空技術(shù)的約束,采用動態(tài)頂空技術(shù)對靜態(tài)模式進行動態(tài)補償,有效地保持了頂空提取過程中壓力的穩(wěn)定,同時加快了樣品的進樣過程,使得色譜峰更尖銳、靈敏度更高、重復性更好。