裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置的製作方法

2023-05-03 08:37:26 1

專利名稱：裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測裝置，具體涉及一種裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置，屬於氣相色譜分析技術領域。
背景技術：
將質譜作為氣相色譜檢測器的氣相色譜質譜聯用裝置結合了氣相色譜的高解析度和質譜檢測器的強結構鑑定能力，已經成為解決揮發性和半揮發性複雜混合物分離與鑑定的有力工具。熱裂解器可以處理包括不溶三維交聯結構在內的各種形態的高分子樣品，將熱裂解器作為氣相色譜儀前處理裝置安裝在氣相色譜的前端，僅需要微量樣品就能夠進行分析，其應用文獻也偶見報導，但大多涉及分析高分子材料的主體，其他應用分析尚不廣泛。氣相色譜的火焰光度檢測器(FPD)是一種對硫或磷有機化合物有高選擇性、高靈敏度的專用檢測器。試樣在富氫火焰燃燒時，含磷有機化合物主要是以HPO基團碎片的形式發射出波長為526nm的光,含硫化合物則以S2分子的形式發射出波長為394nm的特徵光。光電倍增管將光信號轉換成電信號，經微電流放大紀錄下來。此類檢測器的靈敏度可達幾十到幾百庫侖/克，最小檢測量可達10—11克。同時，這種檢測器對有機磷、有機硫的響應值與碳氫化合物的響應值之比可達104，因此可排除大量溶劑峰及烴類的幹擾，非常有利於痕量磷、硫的分析，是檢測有機磷農藥和含硫化合物的主要工具。要定性分析複雜樣品中的未知組分，如需要定性分析橡膠中含有的含硫配合劑時，需要首先進行樣品前處理之後才可以進行分析。尤其硫或磷化合物含量不高的情況下，處理後的樣品溶液分析時需要先進行氣相色譜的FPD檢測以確認含硫或磷化合物的保留時間，之後再重新進樣進行氣質聯用第二次檢測以推斷確認其結構。此種方法涉及樣品前處理、更換色譜柱出口檢測器、質譜重新開機等繁瑣操作，耗時耗力，且不利於儀器設備的維護。

實用新型內容實用新型目的本實用新型的目的是提供一種裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置。本實用新型適用於未經處理的微量樣品的氣相色譜和質譜的同時檢測，具有一次進樣在所響應全組分定性分析的同時實現對未知含硫或磷化合物的高靈敏響應和分析確認。技術方案為實現上述目的，本實用新型提供一種裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置，由熱裂解器、氣相色譜儀、毛細管色譜柱、兩路分流控制器、a毛細阻尼管、b毛細阻尼管、火焰光度檢測器和四極杆質譜檢測器構成。熱裂解器位於氣相色譜儀的前端，氣相色譜儀的毛細管色譜柱末端連接有兩路分流控制器，通過毛細阻尼管分別連接氣相色譜檢測器和四級杆質譜檢測器，達到一次進樣實現氣象色譜和質譜雙重檢測的目的。[0009]熱裂解器是熱絲型、居裡點型及管爐型之一，微量固體和液體樣品不必處理可在高溫和低溫下直接進樣，簡便快捷；毛細阻尼管為無塗層的毛細管柱，其不同內徑和長度與兩路分流控制器的壓力共同決定了檢測氣分流的比例；氣相色譜檢測器採用火焰光度檢測器，分別使用測硫或磷模式時，對樣品中的含硫或磷化合物快速靈敏響應；可以依據四級杆質譜檢測器的質譜圖和參照譜庫推斷化合物結構。本實用新型中複雜微量樣品直接進樣，經熱裂解器在設定的溫度下加熱後，混合組分隨載氣通過氣相色譜儀的進樣口進入毛細管色譜柱分離，分離後的各組分通過有壓力控制系統的一分為二的兩路分流控制器分別按比例進入毛細阻尼管，經過阻尼管的組分分別進入FPD檢測器和四級杆質譜檢測器，兩個檢測器同時檢測並繪製譜圖，各組分保留時間相對應。有益效果本實用新型裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置的有益效果是:本實用新型可以在短時間內一次進樣，在完成整個樣品響應的全組分定性分析的同時，實現了對含硫或磷化合物的高靈敏度響應和分析確認，提高了分析效率和儀器的靈敏度，大大降低了成本，便於推廣應用；熱裂解裝置的配合更是使分析靈敏、快速、樣品微量，通常無需任何前處理，直接進樣分析，使操作快速簡便，同時減少人為因素影響，使結果更準確可靠，同時因為沒有溶劑的參與，質譜採集不需要溶劑延遲程序，從而得到更多的樣品信息。本實用新型可適用於橡膠、塑料及配合劑等多個應用領域定性分析的需求。

圖1裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置的結構示意圖；圖中標號:1為熱裂解器，2為氣相色譜儀，3為毛細管色譜柱，4為兩路分流控制器，5為a毛細阻尼管，6為b毛細阻尼管，7為火焰光度檢測器，8為四極杆質譜檢測器。圖2硫化促進劑TMTM雙檢測裂解色譜圖；上圖為質譜圖，下圖為FPD譜圖。
具體實施方式
以下結合附圖詳述本實用新型的具體實施方式
，但以下實施例僅為便於說明本裝置的用途之一，並非限制本實用新型的保護範圍，本實用新型的範圍已在權利要求書中提出:參照圖1:本實用新型裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置，由熱裂解器(I)、氣相色譜儀(2)、毛細管色譜柱(3)、兩路分流控制器(4)、a毛細阻尼管(5)、b毛細阻尼管(6)、火焰光度檢測器(7 )和四極杆質譜檢測器(8 )構成。樣品放入熱裂解器(I)後經加熱進入氣相色譜儀(2)的進樣口後隨載氣進入毛細管色譜柱(3)，分離後的組分進入通過有壓力控制系統的一分為二的兩路分流控制器(4)後，分成兩路分別經(a)毛細阻尼管(5)進入火焰光度檢測器(7)和經b毛細阻尼管(6)進入四級杆質譜檢測器(8)，同時繪製兩張色譜圖，響應各組分保留時間相對應，實現了氣相色譜和質譜的同時檢測。操作實施例1:用於橡膠領域含硫配合劑的分析。將微量的橡膠用硫化促進劑TMTM放入200°C熱裂解器中，熱揮發出的氣體經進樣口後進入毛細管色譜柱分離，分離後的組分進入設定壓力3.5psi的兩路分流控制器後，分別經內徑0.1Sym長度1.2m的毛細阻尼管進入測硫模式下的火焰光度檢測器和經內徑
0.18 長度2.7m的毛細阻尼管進入四級杆質譜檢測器，初溫50°C下分離比例約為1: 1.3，同時繪製兩張色譜圖，見圖2。通過對相對應保留時間的質譜圖檢索分析基本確認FPD圖中從左至右的三個較強譜峰分別為二硫化碳、四甲基硫脲、一硫化四甲基秋蘭姆，認為前兩個組分是該促進劑的裂解產物，第三個組分是該促進劑的原分子。在分析橡膠含硫配合劑時此分析結果可作為參考依據。
權利要求1.一種裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置，其特徵是，其由熱裂解器(I)、氣相色譜儀(2)、毛細管色譜柱(3)、兩路分流控制器(4)、a毛細阻尼管(5)、b毛細阻尼管(6)、火焰光度檢測器(7)和四極杆質譜檢測器(8)構成。
2.根據權利要求1所述的裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置，其特徵在於:熱裂解器(I)是熱絲型、居裡點型及管爐型之一。
3.根據權利要求1所述的裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置，其特徵在於:毛細阻尼管(5,6)為無塗層的毛細管柱，其不同內徑和長度與兩路分流控制器的壓力可以調整，以適應檢測氣分流比例的要求。
4.根據權利要求1所述的裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置，其特徵在於:氣相色譜檢測器採用火焰光度檢測器(FPD) (7)。
5.根據權利要求1所述的裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置，其特徵在於:熱裂解器(I)位於氣相色譜儀(2 )前端，毛細管色譜柱(3 )後連接兩路分流控制器(4)經毛細阻尼管(5，6)分別與氣相色譜FPD檢測器(7)和四級杆質譜檢測器連接。
專利摘要本實用新型公開了一種裂解氣相色譜和質譜雙檢測裝置，其由熱裂解器、氣相色譜儀、毛細管色譜柱、兩路分流控制器、a毛細阻尼管、b毛細阻尼管、火焰光度檢測器和四極杆質譜檢測器構成。本實用新型僅需微量樣品不必前處理直接進樣測試，並實現一次進樣完成整個樣品全部響應組分的定性分析，既保證了對含硫或磷化合物的高靈敏度響應和分析確認，又使分析簡便、快速、靈敏、樣品微量，結果準確可靠且信息全面，便於推廣應用。
文檔編號G01N30/78GK203053930SQ20122068433
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月13日 優先權日2012年12月13日
發明者董彩玉, 蒼飛飛, 李佳萍, 周乃東 申請人:北京橡膠工業研究設計院