聯(lián)用儀的簡介

1、聯(lián)用技術(shù)的簡介1由不同儀器的特長和功能相結(jié)合,實現(xiàn)聯(lián)用分析、擴大分析內(nèi)容, 是現(xiàn)代分析儀發(fā)展的一個趨勢。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀GC-MS熱重- 紅外聯(lián)用技術(shù)TG-IR熱重-差熱聯(lián)用分析TG-DTA熱重-質(zhì)譜聯(lián)用TG-MS2氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀氣相色譜（Gas chromatography，GC）具有極強的分離能力，但它對未知化合物的定性能力較差；質(zhì)譜（Mass Spectrometry，MS）對未知化合物具有獨特的鑒定能力，且靈敏度極高，但它要求被檢測組分一般是純化合物。憑借其高分辨能力、高靈敏度和分析過程簡便快速的特點，GC-MS在環(huán)保、醫(yī)藥、農(nóng)藥和興奮劑等領(lǐng)域起著越來越重要的作用，是分離和檢測復(fù)

2、雜化合物的最有力工具之一31.GC-MS聯(lián)用技術(shù)的原理質(zhì)譜法的基本原理是將樣品分子置于高真空（10-3Pa）的離子源中，使其受到高速電子流或強電場等作用，失去外層電子而生成分子離子，或化學鍵斷裂生成各種碎片離子，經(jīng)加速電場的作用形成離子束，進入質(zhì)量分析器，再利用電場和磁場使其發(fā)生色散、聚焦，獲得質(zhì)譜圖。氣相色譜法是一種以氣體作為流動相的柱色譜分離分析方法，它可分為氣-液色譜法和氣-固色譜。是一種分離和分析有機化合物的有效方法。氣-質(zhì)聯(lián)用(GCMS)法是將GC和MS通過接口連接起來，GC將復(fù)雜混合物分離成單組分后進入MS進行分析檢測。42.GC-MS系統(tǒng)的組成 氣相色譜儀分離樣品中各組分，起著樣

3、品制備的作用；接口把氣相色譜流出的各組分送入質(zhì)譜儀進行檢測，起著氣相色譜和質(zhì)譜之間適配器的作用；質(zhì)譜儀對接口依次引入的各組分進行分析，成為氣相色譜儀的檢測器；計算機系統(tǒng)交互式地控制氣相色譜、接口和質(zhì)譜儀，進行數(shù)據(jù)采集和處理，是GC-MS的中央控制單元。53. GC-MS聯(lián)用儀器的分類按照質(zhì)譜技術(shù):可分為氣相色譜-四極桿質(zhì)譜、氣相色譜-離子阱質(zhì)譜、氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜等按照質(zhì)譜儀的分辨率:可分為高分辨率（通常分辨率高于5000）、中分辨率（通常分辨率在1000和5000之間）、低分辨率（通常分辨率低于1000）氣質(zhì)聯(lián)用儀。64.GC-MS聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用環(huán)保領(lǐng)域在檢測許多有機污染物，特別是一些低

4、濃度的有機化合物，如二噁英等的標準方法就規(guī)定用GC-MS；藥物研究、生產(chǎn)、質(zhì)控以及進出口的許多環(huán)節(jié)中都要用到GC-MS；工業(yè)生產(chǎn)許多領(lǐng)域如石油、食品、化工等行業(yè)都離不開GC-MS；競技體育運動中，用GC-MS進行的興奮劑檢測起著越來越重要的作用；法庭科學中對燃燒、爆炸現(xiàn)場的調(diào)查，對各種案件現(xiàn)場的各種殘留物的檢測，如纖維、嘔吐物、血跡等檢驗和鑒定，無一不用到GC-MS。75.GC-MS聯(lián)用中的主要技術(shù)問題接口技術(shù)中要解決的問題是氣相色譜儀的大氣壓的工作條件和質(zhì)譜儀的真空工作條件的聯(lián)接和匹配。由于氣相色譜峰很窄，有的僅幾秒鐘時間，這樣就要求質(zhì)譜儀有較高的掃描速度，才能在很短的時間內(nèi)完成多次全質(zhì)量范

5、圍的質(zhì)量掃描，另一方面，要求質(zhì)譜儀能很快地在不同的質(zhì)量數(shù)之間來回轉(zhuǎn)換，以滿足選擇離子檢測的需要。8熱分析的聯(lián)用為了得出準確的分析結(jié)果, 揭示熱過程的本質(zhì), 單靠一種熱分析技術(shù)是不夠的。早在70年代就開始熱分析聯(lián)用技術(shù)的研究, 在程序控溫下, 對一個試樣同時采用多種熱分析技術(shù)或熱分析與其它分析技術(shù)聯(lián)用, 測量物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)隨溫度變化的關(guān)系。出現(xiàn)的熱分析聯(lián)用技術(shù)有三種:同時聯(lián)用、串接聯(lián)用和間歇聯(lián)用技術(shù)9熱分析法定義測量參數(shù)溫度范圍/應(yīng)用范圍差熱分析法(DTA)程序控溫條件下，測量在升溫、降溫或恒溫過程中樣品和參比物之間的溫度差溫度201600熔化及結(jié)晶轉(zhuǎn)變、二級轉(zhuǎn)變、氧化還原反應(yīng)、裂解反

6、應(yīng)等的分析研究.主要用于定性分析差示掃描量熱法(DSC)程序控溫條件下，直接測量樣品在升沮、降溫或恒溫過程中所吸收或釋放出的能量熱量-170725分析研究范圍與DTA大致相同，但能定量測定多種熱力學和動力學參數(shù)，如比熱、反應(yīng)熱、轉(zhuǎn)變熱、反應(yīng)速度和高聚物結(jié)晶度等熱重法(TG) 程序控溫條件下，測量在升溫、降溫或恒溫過程中樣品質(zhì)量發(fā)生的變化質(zhì)量2001000 熔點、沸點測定，熱分解反應(yīng)過程分析與脫水量測定等;生成揮發(fā)性物質(zhì)的固相反應(yīng)分析，固體與氣體反應(yīng)分析等10一.熱重- 紅外聯(lián)用技術(shù)熱重- 紅外聯(lián)用技術(shù)( TGA - FTIR)是在20世紀60年代末首次提出、80年代末發(fā)展起來的一種紅外聯(lián)用技術(shù)

7、,并在1987 年美國Nicolet儀器公司TGA - FTIR首次商品化之后,得到了長足發(fā)展。利用吹掃氣(通常為氮氣或空氣)將熱失重過程中產(chǎn)生的揮發(fā)組分或分解產(chǎn)物,通過恒定在高溫下(通常為200250 )的金屬管道及玻璃氣體池,引入紅外光譜儀的光路中,并通過紅外檢測、分析判斷逸出氣組分結(jié)構(gòu)的一種技術(shù)。11該技術(shù)彌補了熱重法只能給出熱分解溫度、熱失重百分含量,而無法確切給出揮發(fā)氣體組分定性結(jié)果的不足,因而在各種有機、無機材料的熱穩(wěn)定性和熱分解機理方面得到了廣泛應(yīng)用。缺點：由于熱失重逸出氣大多情況下是多種同類氣體的混合物,在紅外譜圖的解析時通常得到的是某一類或幾類氣體的信息。TGA - FTIR

8、聯(lián)用技術(shù)不適用于逸出氣密度很大或為雙原子分子的情形。12二.熱重-差熱聯(lián)用分析優(yōu) 點：一個樣品，一次升溫就可同時獲得樣品的重量變化及熱效應(yīng)信息尼龍6的TG-DTA曲線13TG-DTA聯(lián)用熱分析的影響因素升溫速率： （1）試樣受熱升溫是通過介質(zhì)（坩堝）試樣進行熱傳遞的，在爐子和試樣坩堝之間可形成溫差。升溫速率不同，溫差就不同，導(dǎo)致測量誤差。（2）升溫速率對試樣的分解溫度有影響。升溫速率快，造成溫差和熱滯后大，分解起始溫度和終止溫度都相應(yīng)升高。樣品因素：（1）試樣量：試樣量大時TG曲線的清晰度變差，并移向較高溫度。同樣試樣用量對DTA曲線也有很大影響，一般說試樣量少，差熱曲線出峰明顯、分辨率高，基

9、線漂移也小，因此試樣用量應(yīng)在熱重-差熱聯(lián)用分析儀靈敏度范圍內(nèi)盡量少。（2）粒度：粒度越細，TG曲線起始分解溫度越低，DTA曲線峰溫越低。氣氛種類（1）惰性氣氛：N2、Ar、He（2）氧化氣氛：空氣、氧氣（3）還原氣氛：H2、CO14三.熱重與質(zhì)譜聯(lián)用將熱重分析儀（TGA）與質(zhì)譜儀聯(lián)用可以檢測 到非常低含量的雜質(zhì)，這一手段越來越受歡迎。通過熱重加熱樣品，樣品會因揮發(fā)物的存在或者燃燒分解出氣體，這些氣體被傳輸?shù)劫|(zhì)譜儀中，加以識別。 由于質(zhì)譜可以檢測材料非常低的含量，TG-MS聯(lián)用成為質(zhì)量控制、產(chǎn)品安全和產(chǎn)品開發(fā)一個強有力的手段。15Pyris 1 TGA 和Hiden公司HPR20型MS聯(lián)用系統(tǒng)16在藥品生產(chǎn)中，即使很少量的溶劑重結(jié)晶都要在加工成粉末之前除去。如圖1所示，Pyris1 TGA 和Hiden公司MS聯(lián)用這一手段可檢測到藥物中低含量的殘留溶劑可以看出，熱重曲線上失重量非常小，但