顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用
顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用
分析纺织品中挥发性有机物*
蔡积进张卓旻李攻科
中山大学化学与化学工程学院，广东，广州 510275
摘要本文以顶空固相微萃取(Head Space Solid Phase Microextraction,HSSPME)和
气相色谱-质谱(GC/MS)联用技术分析纺织品中的五种常见挥发性有机物（Volatile Organic Compounds,VOCs）：甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯、萘和1-苯基环己烯。
优化了顶空体积、平衡时间、萃取时间、萃取温度、搅拌速率、加盐种类和浓度以及GC/MS条件。建立了快速测定纺织品中VOCs的方法，方法对五种待测物质均具有较宽线性范围，分别为0.087～870，3.32～3320，2.28～2280，0.015～150和0.5～500 ng/g；检出限分别为0.005、0.042、0.67、0.008和0.011 ng/g。分析加标实际样品，回收率在80.1～122％之间，RSD在0.8～8.6％之间。方法符合纺织品中痕量VOCs 的快速分析要求。
关键词：固相微萃取；气相色谱-质谱；纺织品；挥发性有机物
生态纺织品标准100(Oeko-Tex Standard 100)[1]是纺织品领域通行的技术标准,严格规定了残留有毒、有害VOCs的释放量。为推动纺织品质量达到出口标准，需建立有效快速的VOCs 检测方法。由于纺织品VOCs的含量很低，常规的预富集浓缩方法很难满足分析需要，达不到相应的灵敏度要求。SPME是八十年代末Pawliszyn等[2]研制开发的一种非溶剂分析萃取技术，具有操作简单、萃取速度快、选择性和适应性好等优点。而HSSPME应用于纺织品中，一方面继承了顶空技术操作简单、不受样品基体干扰的优点；另一方面又能在采样的同时进行浓缩，大大提高了分析灵敏度。国内已有学者用SPME技术对纺织品中残留干洗溶剂（如四氯乙烯和三氯乙烯等）和驱虫剂（如二氯苯和萘等）进行分析[3～5]。本文建立了HSSPME-GC-MS联用分析纺织品中常见VOCs的分析方法，方法灵敏度高，重现性好，适合于纺织品中多种痕量挥发性有机物的分析。
1 实验
1.1 仪器及操作条件
1.1.1 仪器
SPME手动取样装置，100 μm聚二甲基硅氧烷（PDMS），电磁搅拌/加热操作台，搅拌子（3.0 mm×10.0 mm），10、15、40 mL顶端带有孔盖子和聚四氟乙烯隔垫的样品瓶（Supelco 公司）。HP-6890气相色谱仪带质谱检测（MSD-5973）配G1701B.02.05工作站（Hewlett-Packard, USA），所用色谱柱为HP-VOC熔融毛细管柱（60 m×0.32 mm×1.8 μm）。
1.1.2 GC-MS的操作条件
色谱条件：进样口温度为250 ℃，进样口关闭五分钟，不分流进样。采用程序升温，初始
资金项目：国家质检总局科研资助项目（2002IK034）、
中山大学化学院第四届创新化学实验与研究基金（批准号：03002号）。
第一作者：蔡积进（1982年出生），男，中山大学化学与化工学院材料化学专业00级
指导教师:李攻科，E-mail :cesgkl@https://www.docsj.com/doc/2518500255.html,.
温度60 ℃，然后以10 ℃/min的速度升至240 ℃，然后保持1 min；接着，以3 ℃/min的速度升至250 ℃；270 ℃吹扫2 min。载气为高纯氦气，恒定流速1.0 mL/min。
质谱条件：接口温度280 ℃，EI离子源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，质量扫描范围50～550 u。采用选择性离子流(m/z)：甲苯为91、65，4-乙烯基环己烯为108、79、54，苯乙烯为104、51，萘为128，1-苯基环己烯为158、115。以峰面积定量。
1.2 试剂
甲醇色谱纯试剂（中国医药集团上海化学试剂公司）。无水氯化纳：分析纯，650 ℃灼烧4 h，贮于密封瓶内置于干燥器内备用。
甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯、萘（Chemservice）和1-苯基环己烯标准（Acros）。各种VOCs标准均用甲醇稀释成相应浓度的混合标准贮备液，贮存于冰箱中。
1.3 实验方法
称取0.1 g剪碎的白布样品（空白样品）于顶空瓶中，加入0.1 mLVOCs混和标准，在室温放置2min使之混合均匀，制成合成样品（其中甲苯8.7 ng/g、4-乙烯基环己烯33.2 ng/g、苯乙烯22.8 ng/g、萘1.5 ng/g、1-苯基环己烯5.0 ng/g）。加入2.5 mL 0.02 g/mL氯化钠水溶液，旋好外盖，在电磁搅拌/加热操作台上以1100 r/min搅拌速度搅拌5 min；待VOCs在顶空气相中的浓度达到平衡后，将SPME萃取头伸出，顶空萃取10 min；然后，将富集有分析物的SPME萃取头于GC/MS进样口250 ℃解吸5 min后进行分析检测。分离色谱图见图1。
图1五种VOCs的分离色谱图
（A－甲苯、B－4-乙烯基环己烯、C－苯乙烯、D－萘、 E－1-苯基环己烯）
2 结果与讨论
2.1 SPME萃取条件的选择
2.1.1 平衡时间VOCs从基体挥发到顶空相需要一定时间，该平衡时间的长短主要与不同VOCs的挥发特性相关。研究了平衡时间与萃取效率的关系，如图2示。由图可知，VOCs挥发性强，因此很容易从基体中释放出来，5分钟即可达到平衡。随着平衡时间增长，SPME萃取效率反而下降，这是因为过长的平衡时间会使VOCs重新溶解于基体溶液，造成萃取量下降。本实验选定5 min作为优化的平衡时间。
2.1.2 萃取时间SPME所需萃取时间长短与萃取涂层结构性质、厚度、搅拌速度以及分析物的性质及其在基体介质中的分配常数、扩散系数等因素有着密切的关系。在非平衡状态下选择萃取时间，微小的时间差异都可能引起色谱响应的巨大变化，分析的精密度和灵敏度较难控制。考虑到VOCs挥发性强的特点，本文固定其他实验条件，在2～30 min范围内考查萃取时间对萃取效率的影响，其关系如图3示。从图中可以看出，VOCs的SPME萃取很快达到平衡，选择10 min为优化的萃取时间。
2.1.3 萃取温度在HSSPME分析中，温度是影响萃取速度和效率的重要因素。升高温度，一方面VOCs挥发速度加快，另一方面分配系数K会随之下降，VOCs在基体中溶解度会增加；过高的温度甚至会使VOCs分解，丧失定量的准确性。考虑到VOCs的沸点和分解温度，本文固
定其他条件，选择20 ℃、45 ℃、70 ℃三个萃取温度考查SPME 萃取效率，其关系如图4示。
图2平衡时间对VOCs 萃取效率的影响 图3萃取时间对VOCs 萃取效率的影响
（A －甲苯、B －4-乙烯基环己烯、C －苯乙烯、D －萘、E －1-苯基环己烯）
从图中可以看出，VOCs 在20 ℃时已经挥发完全，SPME 具有最大的萃取效率；过高的萃取温度不仅无助于提高萃取效率，反而由于VOCs 溶解和分解的影响，萃取效率下降。最终，选择20 ℃为优化的萃取温度。
2.1.4 顶空体积 在HSSPME 分析方法中，顶空体积是影响分析物在顶空相中平衡浓度的直
接因素。增大顶空体积，可以使分析物在液相和气相的分配平衡向顶空气相移动，更多VOCs 挥发至顶空相；但过大的顶空体积，对分析物浓度无疑起到稀释作用，使分析灵敏度下降。为了选择合适的顶空体积，本文选取10、15、40 mL 顶空萃取瓶考察最优萃取效率，其关系如图5示。10 mL 顶空瓶顶空体积过小，VOCs 在顶空气相中平衡浓度受到影响，灵敏度下降；40 mL 顶空瓶顶空体积过大，VOCs 在顶空气相中浓度被稀释，灵敏度也不高；而15 mL 顶空瓶顶空体积适中，既可以使顶空相中VOCs 在气液分配中占优，又可以防止被过大的顶空体积稀释，因此灵敏度最高。本实验取15 mL 顶空萃取瓶为最终优化结果。
图4萃取温度对萃取效率的影响 图5空体积对萃取效率的影响
（A —甲苯、B —4-乙烯基环己烯、C —苯乙烯、D －萘、E －1-苯基环己烯）
2.1.5 离子强度 在HSSPME 模式中通过增加基体溶液的离子强度，可以降低VOCs 在水溶
液中的溶解度，从而更容易挥发至顶空相中，提高分析的灵敏度。本文采取添加NaCl 的方式改变基体溶液的离子强度，考察离子强度对萃取效率的影响，其关系如图6示。当NaCl 浓度为0.02 g/mL (质量/体积)时，萃取效率最高，之后萃取效率反而随着盐度的增加而略有减少，这可能是由于形成离子化物从而增加了VOCs 在基体溶液中溶解性所致。因此，选择0.02 g/mL NaCl 浓度为优化结果。
2.1.6 搅拌速度 搅拌是提高SPME 分析速度的重要手段，在HSSPME 模式中VOCs 在顶空
相中的扩散速度比液相高4个数量级。当搅拌速度较慢的时候，VOCs在液相中扩散速度很慢，分析平衡因此受到限制；当搅拌充足，VOCs在液相中扩散速度加快，同时通过搅拌可以不断产生新液面，加速VOCs从液相向顶空相挥发扩散，从而提高了分析的速度和灵敏度。本文考察了SPME专用电磁搅拌台各档搅拌速度对VOCs萃取效率的影响，其关系如图7示。结果发现随着搅拌速度的增加，吸附量也不断增加。为了兼顾各个VOCs的最佳萃取效率，选定1100 r/min 为本实验的优化条件。
图
图6离子强度对萃取效率的影响图7搅拌速度对萃取效率的影响（A－甲苯、B－4-乙烯基环己烯、C－苯乙烯、D－萘、E－1-苯基环己烯）
2.1.7 解吸温度和时间在优化的萃取条件下，将富集有VOCs的SPME萃取头在GC进样口250 ℃解吸5min后，为检验萃取头上是否有VOCs的残留，将已解吸5 min的萃取涂层再插入GC进样口解吸5 min后进行检测，没有发现VOCs的残留。证明250 ℃解吸5 min已经使VOCs目标分析物完全从萃取头上解吸下来，SPME方法可以进行连续测定。
2.2 方法的线性范围、检出限与精密度
在优化实验条件下，测定了5种VOCs的线性范围、检出限和精密度（见表1，方法线性范围达3～4个数量级，检出限在0.008～0.67 ng/g之间，RSD在4.1％～13.6％之间。
表1方法的线性范围、相关系数、检出限和精密度
挥发性有机物线性范围
ng/g 相关系数检出限
ng/g
RSD/%
(n=7)
甲苯0.087～870 0.9996 0.005 7.9 4-乙烯基环己烯 3.32～3320 0.9980 0.042 13.6 苯乙烯 2.28～2280 0.9996 0.67 10.6
萘0.015～150 0.9983 0.008 7.5 1-苯基环己烯0.5～500 0.9980 0.011 4.1
2.3 实际样品分析
取弹力棉布(深圳出入境检验检疫局提供)进行HSSPME/GC-MS分析检测,除萘外其他VOCs目标物分析物均未检出。在该棉布中加入混合标准溶液，制得VOCs浓度分别为17.4(甲苯)、16.6(4-乙烯基环己烯)、11.4(苯乙烯)、0.5（萘）、0.5 ng/g(1-苯基环己烯)的合成样品，进行HSSPME/GC-MS分析，结果如表2示。其中，VOCs回收率在80.1～122％之间，RSD在0.8％～8.6％之间。
3 结论
建立了HSSPME/GC-MS分析纺织品中甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯、萘和1-苯基环己烯五种VOCs的分析方法。以PDMS为萃取纤维，优化了SPME实验的各种因素，最后的优化实验条件如下：20 ℃下，以1100 r/min的搅拌速率，采用0.02 g/mL的NaCl溶液，样品密闭
于15 mL的顶空萃取瓶中平衡5 min，HSSPME萃取5 min后，于250 ℃的进样口解吸5 min，
表2合成样品的分析结果
挥发性有机物加标量
ng/g 回收量
ng/g
平均回收率
/%
RSD/%
(n=3)
甲苯17.4 18.9 109 8.6 4-乙烯基环己烯16.6 13.3 80.1 4.9 苯乙烯11.4 13.9 122 7.8
萘0.5 0.45 90.0 7.0 1-苯基环己烯0.5 0.44 88.0 0.8
进行GC-MS分析。甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯、萘和1-苯基环己烯的方法线性范围分别为0.087～870，3.32～3320，2.28～2280，0.015～150和0.5～500 ng/g；检出限分别为0.005、0.042、0.67、0.008和0.011 ng/g。分析加标实际样品，回收率在80.1％～122％之间，RSD 在0.8％～8.6％之间。该分析方法操作简单、分析效率高、绿色环保，完全适用于纺织品中痕量挥发性有机物的分析。
致谢：感谢化学院创新资金对本项目的资助，同时感谢李攻科教授的热心指导，胡玉玲老师、张卓旻师兄的大力支持！
参考文献
[1] Testing on Harmful Substances on Textiles Oeko-Tex Standard 100.
[2] Arther C, Pawliszyn J. Anal Chem, 1990 (62):2145
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[4] 陈军.毛纺科技. 2001，（5）：24
[5] 陈军.色谱. 2002，20（1）：87
Determination of VOCs from textile by
Headspace Solid-Phase Microextraction
CAI Ji-Jin,ZHANG Zhuo-min,LI Gong-ke
(School of Chemistry and Chemical Engineering，Zhongshan University，Guangzhou 510275，China)
Abstract In this work, a method for the determination of VOCs in textile by GC-MS using HSSPME was developed. The conditions for the extraction of VOCs, such as headspace volume, extraction time and temperature, speed of stir, concentration of salt and its categories were optimized in detail. The linear range of methylbenzene was from 0.087 ng/g to 870 ng/g ,4-vinylcyclohexene from 3.32 ng/g to 3320 ng/g , vinylbenzene from 2.28 ng/g to 2280 ng/g, naphthalene from 0.015 ng/g to 150 ng/g and 1-phenylcyclohexene from 0.5 ng/g to 500 ng/g. The detection limit was 0.005 ng/g for methylbenzene, 0.042 ng/g for 4-vinylcyclohexene , 0.67 ng/g for vinylbenzene, 0.008 ng/g for naphthalene and 0.011 ng/g for 1-phenylcyclohexene . The average recovery was from 80.1% to 122％and the RSD was from 0.8% to 8.6％. The method was also compared with the traditional methods. The results indicate that the method is very suitable for the rapid determination of VOCs in textile. Keyword: Solid-phase microextraction; GC-MS; Textile; VOCs
顶空进样-气相色谱分析技术
顶空进样-气相色谱分析技术 静态顶空分析法普遍应用于环境样品土壤、泥浆和水等机体中易挥发物的分析。例如，水中三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、三溴甲烷等这样一类挥发性有机物，由于其成分的吸入对人和动物的肝脏造成严重危害，因此，相关的管理部门制订出了关于饮用水、水源水、排放污水等严格的控制指标，水质监测部门广泛应用顶空进样技术进行监测分析工作。 静态顶空分析法还普遍应用于制药行业中溶剂残留的分析。在美国药典中，最早检测的5种溶剂为：二氯甲烷、氯仿、三氯乙烯、1、4-二氧六环和苯等。随着药品生产过程中溶剂种类的增加，为保证药品的安全性，中国药品监督管理部门还要求检测其他的溶剂残留量。 通过测量血液中的酒精含量，静态顶空分析法还被法院用来加强对酒后驾驶的法律监督。法律监督部门也用顶空方法分析纵火现场的挥发性毒物或助燃剂的种类。 静态顶空分析法还可用于聚合物中的单体、溶剂和添加剂的分析、变压器油的气体分析等。例如，塑料制品当作食品外包装或容器时，产品质量监测部门将严格其中的有毒有害残余物的含量。 静态顶空分析技术是顶空分析法发展中所出现的最早形态，而得到广泛的推广和应用，静态顶空分析技术(简称顶空进样技术)主要用于测量那些在200摄氏度下可挥发的被分析物，以及比较难于进行前处理的样品。静态顶空分析法在仪器模式上可分为三类： 顶空气体直接进样模式： 由气密进样针取样，一般在气体取样针的外部套有温度控制装置．这种静态顶空分析法模式具有适用性广和易于清洗的特点，适合于香精香料和烟草等挥发性含量较大的样品．加热条件下顶空气的压力太大时，会在注射器拔出顶空瓶的瞬间造成挥发性成分的损失，因此在定量分析上存在一定的不足．为了减少挥发性物质在注射器中的冷凝，应该将注射器加热到合适的温度，并且在每次进样前用气体清洗进样器，以便尽可能地消除系统的记忆效应。 平衡加压采样模式： 由压力控制阀和气体进样针组成，待样品中的挥发性物质达到分配平衡时对顶空瓶内施加一定的气压将顶空气体直接压入到载气流中．这种采样模式靠时间程序来控制分析过程，所以很难计算出具体的进样量．但平衡加压采样模式的系统死体积小，具有很好的重现性．同样为了减少挥发性物质在管壁和注射器中的冷凝，应该对管壁和注射器加热到适当的温度，而且在每次进样前用气体清洗进样针。 加压定容采样进样模式：
顶空_气相色谱_质谱法测定化妆品中14种有机溶剂残留_周相娟
基金项目：国家质量监督检验总局科技计划项目（2011QK045） 作者简介：周相娟（1976－），女，博士，高级工程师，主要从事产品的质量安全检验。 通讯作者：佟世生，E－mail：shishengt@163．com ·论著· 顶空－气相色谱－质谱法测定化妆品中 14种有机溶剂残留 周相娟1，聂鲲1，钟丽君1，佟世生2 1．北京市海淀区产品质量监督检验所，北京100094；2．北京城市学院生物医药学部，北京100083 摘要：目的建立化妆品中十四种有机溶剂残留的自动顶空－气相色谱－质谱联用（HS－GC/MS）的测定方法。方法通过对顶空平衡温度、顶空平衡时间以及样品体积等一系列顶空条件、色谱质谱条件和样品前处理条件的优化，确立了各种化妆品中有机溶剂残留的分析方法。化妆品中十四种有机溶剂经90?顶空温度提取30min后，经HP－INNO-WAX毛细管柱分离，采用气相色谱/质谱仪进行分析，以保留时间定性，外标法定量。结果丙烯腈和乙腈的线性范围为0．5mg/L 50mg/L，其余12种有机溶剂的线性范围为0．05mg/L 5mg/L。14种有机溶剂的检出限为1mg/kg 3mg/kg，回收率为73．6% 98．5%，相对标准偏差（ＲSD）为1．7% 6．7%。结论本方法操作简便，准确，灵敏度高，稳定性好，杂质干扰少，适用于化妆品中14种有机溶剂残留的同时测定。 关键词：有机溶剂残留；化妆品；顶空；气相色谱－质谱法 中图分类号：O657．7文献标识码：A文章编号：1004－8685（2014）06－0773－04 Determination of14organic solvent residues in cosmetics by headspace gas chromatography－mass spectrometry ZHOU Xiang－juan*，NIE Kun，ZHONG Li－jun，TONG Shi－sheng *Haidian District Institute of Products Quality Supervision and Inspection，Beijing100094，China Abstract：Objective To develop a method for simultaneous determination of14organic solvent residues in cosmetics by auto-mated headspace gas chromatography－mass spectrometry．Methods The experimental conditions of headspace（such as tem-perature，time and sample volume），GC and sample treatment were optimized to establish a method for analysis of organic sol-vent residues in cosmetics．Cosmetic samples were extracted by headspace at90?for30min，then separated by HP－INNO-WAX capillary column，and determined by GC－MS．The retention time of the peaks was used for qualitative analysis，while external standard method was used for quantitative analysis．Ｒesults The method had good linearity over the range of 0．05mg/L 50mg/L for12orgainc solvent residues，while that of acrylonitrile and acetonitrile was between0．5mg/L 50mg/L．The detection limits of the14organic solvents ranged from1mg/kg to3mg/kg with recoveries of73．6% 98．5% and relative standard deviation（ＲSD）of1．7% 6．7%（n=6）．Conclusion The method is simple，rapid，sensitive and sta-ble，it is suitable for simultaneous monitoring of14organic solvent residues in cosmetics． Key Words：Organic solvent residues；Cosmetics；Headspace；Gas chromatography－mass spectrometry 在香水、洗发水、指甲油等液体、膏状的化妆品配方中常常需要使用一些除水以外的有机溶剂，如醇类、酯类、醚类、酮类、芳香族类。这些有机溶剂除了主要的溶解性能以外，还具有挥发、润滑、润湿、增塑、保香、防冻、收敛等特性［1］。化妆品中使用的这些有机溶剂多数是有毒的，尤其对于像甲苯、二甲苯等芳香族有机溶剂而言，其毒性较高。化妆品是与人类直接接触的产品，长期使用含有这类有机溶剂残留的化妆品，势必造成人体的危害。为此《化妆品卫生规范》（2007）中把许多有机溶剂规定为禁用物质［2］。已有的方法中挥发性有机溶剂的测定多采用气相色谱法［3］。本实验将自动顶空与气相色谱－质谱联用，不仅目标化合物的种类与之不同，而且采用了质谱技术能够准确定性。该方法前处理操作简便，准确，灵敏度高，稳定性好，能够满足化妆品中14种有机溶剂残留的同时测定。 1材料与方法 1．1仪器与试剂6890N－5975B气相色谱－质谱
气相色谱法(附答案)
气相色谱法（附答案） 一、填空题1. 气相色谱柱的老化温度要高于分析时最高柱温_____℃，并低于固定液的最高使用温度，老化时，色谱柱要与_____断开。答案：5～10 检测器 2. 气相色谱法分离过程中，一般情况下，沸点差别越小、极性越相近的组分其保留值的差别就_____，而保留值差别最小的一对组分就是_____物质对。答案：越小难分离 3．气相色谱法分析非极性组分时应首先选用_____固定液，组分基本按沸点顺序出峰，如烃和非烃混合物，同沸点的组分中_____大的组分先流出色谱柱。答案：非极性极性 4．气相色谱法所测组分和固定液分子间的氢键力实际上也是一种_____力，氢键力在气液色谱中占有_____地位。答案：定向重要5．气相色谱法分离中等极性组分首先选用_____固定液，组分基本按沸点顺序流出色谱柱。答案：中极性 6．气相色谱分析用归一化法定量的条件是______都要流出色谱柱，且在所用检测器上都能_____。 答案：样品中所有组分产生信号 7．气相色谱分析内标法定量要选择一个适宜的__，并要求它与其他组分能__。答案：内标物完全分离 8．气相色谱法常用的浓度型检测器有_____和_____。答案：热导检
测器(TCD) 电子捕获检测器(ECD) 9. 气相色谱法常用的质量型检测器有_____和_____。答案：氢火焰检测器(FID) 火焰光度检测器(FPD) 10. 电子捕获检测器常用的放射源是_____和_____。答案：63Ni 3H 11. 气相色谱分析中，纯载气通过检测器时，输出信号的不稳定程度称为_____。答案：噪音 12. 顶空气体分析法是依据___原理，通过分析气体样来测定__中组分的方法。答案：相平衡平衡液相 13. 毛细管色谱进样技术主要有_____和______。答案：分流进样不分流进样 14. 液—液萃取易溶于水的有机物时，可用______法。即用添加_____来减小水的活度，从而降低有机化合物的溶解度。答案：盐析盐15．气相色谱载体大致可分为______和______。答案：无机载体有机聚合物载体 16．所谓气相色谱固定液热稳定性好，主要是指固定液在高温下不发生__、__和分解。答案：聚合交联 17. 气相色谱程序升温的方式有_____升温和_____升温。答案：线性非线性 18．气相色谱法分析中，不同的色谱柱温会对柱效、_____、_____、_____和产生影响。
顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用
顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用 分析纺织品中挥发性有机物* 蔡积进张卓旻李攻科 中山大学化学与化学工程学院，广东，广州 510275 摘要本文以顶空固相微萃取(Head Space Solid Phase Microextraction,HSSPME)和 气相色谱-质谱(GC/MS)联用技术分析纺织品中的五种常见挥发性有机物（Volatile Organic Compounds,VOCs）：甲苯、4-乙烯基环己烯、苯乙烯、萘和1-苯基环己烯。 优化了顶空体积、平衡时间、萃取时间、萃取温度、搅拌速率、加盐种类和浓度以及GC/MS条件。建立了快速测定纺织品中VOCs的方法，方法对五种待测物质均具有较宽线性范围，分别为0.087～870，3.32～3320，2.28～2280，0.015～150和0.5～500 ng/g；检出限分别为0.005、0.042、0.67、0.008和0.011 ng/g。分析加标实际样品，回收率在80.1～122％之间，RSD在0.8～8.6％之间。方法符合纺织品中痕量VOCs 的快速分析要求。 关键词：固相微萃取；气相色谱-质谱；纺织品；挥发性有机物 生态纺织品标准100(Oeko-Tex Standard 100)[1]是纺织品领域通行的技术标准,严格规定了残留有毒、有害VOCs的释放量。为推动纺织品质量达到出口标准，需建立有效快速的VOCs 检测方法。由于纺织品VOCs的含量很低，常规的预富集浓缩方法很难满足分析需要，达不到相应的灵敏度要求。SPME是八十年代末Pawliszyn等[2]研制开发的一种非溶剂分析萃取技术，具有操作简单、萃取速度快、选择性和适应性好等优点。而HSSPME应用于纺织品中，一方面继承了顶空技术操作简单、不受样品基体干扰的优点；另一方面又能在采样的同时进行浓缩，大大提高了分析灵敏度。国内已有学者用SPME技术对纺织品中残留干洗溶剂（如四氯乙烯和三氯乙烯等）和驱虫剂（如二氯苯和萘等）进行分析[3～5]。本文建立了HSSPME-GC-MS联用分析纺织品中常见VOCs的分析方法，方法灵敏度高，重现性好，适合于纺织品中多种痕量挥发性有机物的分析。 1 实验 1.1 仪器及操作条件 1.1.1 仪器 SPME手动取样装置，100 μm聚二甲基硅氧烷（PDMS），电磁搅拌/加热操作台，搅拌子（3.0 mm×10.0 mm），10、15、40 mL顶端带有孔盖子和聚四氟乙烯隔垫的样品瓶（Supelco 公司）。HP-6890气相色谱仪带质谱检测（MSD-5973）配G1701B.02.05工作站（Hewlett-Packard, USA），所用色谱柱为HP-VOC熔融毛细管柱（60 m×0.32 mm×1.8 μm）。 1.1.2 GC-MS的操作条件 色谱条件：进样口温度为250 ℃，进样口关闭五分钟，不分流进样。采用程序升温，初始 资金项目：国家质检总局科研资助项目（2002IK034）、 中山大学化学院第四届创新化学实验与研究基金（批准号：03002号）。 第一作者：蔡积进（1982年出生），男，中山大学化学与化工学院材料化学专业00级 指导教师:李攻科，E-mail :cesgkl@https://www.docsj.com/doc/2518500255.html,.
第六章顶空气相色谱
第六章顶空气相色谱 6.1顶空气相色谱法的概念和类别 一、顶空气相色谱的概念 顶空气相色谱是指对液体或固体中的挥发性成分进行气相色谱分析的一种间接测定法，它是在热力学平衡的蒸气相与被分析样品同时存在于一个密闭系统中进行的。例如测定血液中的乙醇。把血样置于一个密闭恒温的样品瓶中，测定恒温后样品瓶蒸气相中的乙醇浓度，通过校准曲线计算血样中的乙醇含量。这一方法从气相色谱仪角度讲．是一种进样系统，即“顶空进样系统”。有不少仪器公司有商品的顶空进样系统。有关顶空气相色谱分析的名称，我国一般称为：顶空气相色谱分析，但是有人称为：“液上气相色谱分析”，这样的名称不全面，因为有不少样品是固体。所以本书还是用顶空气相色谱分析。 二、顶空气相色谱的类别和特点 1静态和动态顶空气相色谱 一般顶空气相色谱分为静态和动态顶空气相色谱，所谓静态顶空气相色谱是在一个密闭恒温体系中，液气或固气达到平衡时用气相色谱法分析蒸气相中的被测组分。静态顶空气相色谱的典型装置如图7．1所示。 动态顶空气相色谱也叫做吹扫-捕集分析法，这一方法是用惰性气体通人液体样品(或固体表面)，把要分析的组分吹扫出来，使之通过一个吸附剂进行富集然后再把吸附剂进行加热，使吸附的组分脱附，用载气将其带到气相色谱仪中进行分析。 2.静态顶空和气态顶空的比较 两种方法各有优缺点，静态顶空所用仪器简单，仅用一个玻璃瓶就可以进行分析，要求能够达到两相平衡，而且在取样时仍能保持这种平衡，但是一般情况下作为分析用的玻璃
瓶每个只能应用一次，日产分析需要处理大量的玻璃瓶，增加了强度，此外平衡还需要一定的等待时间。 动态顶空气相色谱法需要较多的仪器，也要较多的时间。该方法的成本较高。由于吹扫会带入杂质到样品中，大量的水蒸气会带入到捕集器中，还需要选择适当的脱附剂，该方法有时往往会出现吸附或脱附不完全的问题。 6.2 顶空气相色谱法的原理 一、色谱峰面积和样品蒸气分压的关系 在顶空气相色谱分析时当顶空瓶中样品t 面的蒸气压相当低时，峰面积(Fi)的大小与样品上面的挥发性组分的蒸气压(p i )成正比关系，即： i i p F ∝ (6-1) 由(7-1)式可导出下式： i i i p c F = (6-2) 式中i c 是特定物质的校正因子，决定于检测器的性能。 在真实体系中蒸气分压通常用下式表示： i i i i x p p γ0= (6-3) 式中p 0i ——纯组分i 的蒸汽压； x i ——在样品中含有组分i 的摩尔分数； γi ——组分i 的活度系数。 如果样品是一个理想的溶液(这种情况非常少见)，其活度系数(γi )为1，(6-3)式即可用拉乌尔(Raoult)定律表示： i i i x p p 0= (6-4) 这种理想的溶液有：正庚烷／甲基环己烷；对二甲苯／间二甲苯，2-甲萘／1-甲萘，反十氢化萘，顺十氢化萘，邻硝基氯苯／对硝基氯苯，己烷／庚烷，苯／甲苯，氯苯／乙苯，乙醇／异丙醇等。 然而，在大多数情况下，样品为非理想溶液，非理想溶液的γ大于l 或小于1。大于1的非理想溶液有：庚烷／甲苯；辛烷／乙苯；乙醇／丁酮；环己烷／二氧六环；乙醚／乙醇；乙醇／乙酸乙酯：乙醇／庚烷；苯胺；乙醇／水等。 γ小于1的非理想溶液有：丙酮／l ，1，2-三氯乙烷；反二氯乙烯／二异丙醚；反三氯乙烯／四氢呋喃；顺二氯乙烯／丁酮；丙酮／氯仿等。 活度系数γ不仅决定于溶液中i 组分和其他组分的性质，也取决于所有组分的摩尔分数，同时也受温度和压力的影响。 二、顶空气相色谱分析中的校正因子 从(6-2)和(6-3)式可导出下式
气相色谱质谱联用仪操作规程(精)
气相色谱质谱联用仪操作规程（定性部分） 1．开机 ①打开高纯氦气钢瓶的阀门，调节出口压力为7kgf/cm2左右，然后依次打开GC 电源和MS 电源，点击软件[GCMS Real Time Analysis]，选择用户名，登录后进入。②点击设定系统的配置。 ③点击 [Vacuum Control] 真空系统。 2. 调谐，在随即出现的对话框中点击 [Auto Startup]，启动 ①点击[GCMS Real Time Analysis]辅助栏中的[Turing]，打开调谐窗口。②真空稳定后，点击[Peak Monitor View]，进行泄漏检验。 确认m/z18、m/z28、m/z32、m/z69的关系及确认是否漏气：通常 m/z18>m/z28，表示不漏气；如果m/z28的强度同时大于m/z18，m/z69的两倍，表明漏气。③点击[Auto Tuning Condition]，设置调谐条件。 通常使用默认的条件。 ④点击[Start Auto Tuning]，进行自动调谐。 ⑤结束后，输出调谐报告。
在调谐报告中确认峰形、半峰宽、基峰、检测器电压和m/z502的丰度等。一般的要求如下： 峰形：没有明显的分叉，峰形对称 半峰宽：m/z69、m/z219、m/z502的半峰宽与设定值相差0.1 基峰：在质谱图中，m/z28的强度在m/z69的50%以下 检测器电压：要求小于1.5Kv m/z502的丰度：大于2% 质量数准确性：质谱图中的测量值与标准值之间相差在0.1以内 ⑥点击[File]，选择[Save Tuning File As]，保存调谐文件。 ⑦关闭调谐画面。 ******************************************************************** **** 注：检查漏气的方法如 1. 点击Tuning 之中的Peak Monitor View 2. 在 Monitor Group 菜单里选择[water，air]，同时确认检测器的电压是 0.7Kv 。 3. 打开灯丝，观察m/z18、m/z28和m/z32的强度。如果需要比较m/z69的强度，请先关闭灯丝，选择打开PFTBA ，等待10秒钟以上，再打开灯丝。将m/z32改成m/z69。如果发现有漏气的情况，将m/z69改成m/z43。 4. 使用石油醚，在怀疑有漏气的部位检查，如果有漏气，则m/z43的峰会非常大。 5. 确认漏气的部位，进行相应的处理。
气相色谱实验报告
气相色谱实验报告 一、实验目的 1、了解气相色谱仪的基本结构及掌握分离分析的基本原理; ２、了解顶空气相色谱法； ３、了解影响分离效果的因素； 4、掌握定性、定量分析与测定的方法。 二、实验原理 气相色谱分离是利用上试样中各组分在色谱柱中的气相和固定相间的分配系数不同，当气化后的试样被载气带入色谱柱进行时,组分就在其中的两相中进行反复多次的分配,由于固定相各个组分的吸附或溶解能力不同,因此各组分在色谱柱中的运行速度就不同。经过一定的柱长后,使彼此分离,顺序离开色谱柱进入检测器。检测器将各组分的浓度或质量的变化转换成一定的电信号，经过放大后在记录仪上记录下来，即可得到各组分的色谱峰。根据保留时间和峰高或峰面积,便可进行定性和定量的分析。 （1)顶空色谱法及其原理介绍 顶空气相色谱是指对液体或固体中的挥发性成分进行气相色谱分析的一种间接测定法，它是在热力学平衡的蒸气相与被分析样品同时存在于一个密闭系统中进行的。这一方法从气相色谱仪角度讲,是一种进样系统，即“顶空进样系统”。其原理如下: ?一个容积为V、装有体积为V o浓度为C o的液体样品的密封容器, 在一定温度下达到平衡时，气相体积为Ｖｇ,液相体积为Ｖs,气相样品浓度为Cg,液相中样品浓度为Ｃｓ, 则:平衡常数 K=Ｃs/Cg 相比β=Vg/Vs V=Vs+Vg＝V o+Vｇ 又因为是密封容器,所以 CｏV o=CｏＶs=ＣsＶs+ＣgVｇ= ＫCgVｓ＋CgVg Ｃo=KＣg+ＣgVg/Vs=KＣg+βCg=Cg(K+β) Cg=C o／(K+β)=K’C o 可见，在平衡状态下,气相组成与样品原组成为正比关系,根据这一关系我们可以进行定性和定量分析。 (2）顶空色谱法的优点 顶空色谱进样器可与国内外各种气相色谱仪相连接,它是将液体或固体样品中的挥发性组分直接导入气相色谱仪进行分离和检测的理想进样装置。 它采用气体进样,可专一性收集样品中的易挥发性成分，与液－液萃取和固相萃取相比既可避免在除去溶剂时引起挥发物的损失，又可降低共提物引起的噪音,具有更高灵敏度和分析速度，对分析人员和环境危害小,操作简便,是一种符合“绿色分析化学”要求的分析手段。固相萃取和液相萃取时不可避免地带入共萃取物干扰分析。顶空分析可看成是气相萃取
顶空气相色谱仪操作
操作规程颁布日期：年月日
操作规程颁布日期：年月日 1 依据：Agilent7890A气相色谱仪使用说明书，AgilentG1888顶空自动进样器使用说明书。 2 适用范围：Agilent7890A-G1888顶空气相色谱仪的使用操作。 3 环境要求：实验室温度：10~35℃； 相对湿度：30~80%。 4 操作方法： 4.1开机 4.1.1打开高纯氮气（或氦气）气瓶，用肥皂水检查气路是否漏气。 4.1.2打开计算机，进入Windows画面，双击打开Agilent化学工作站—联机图标。 4.1.3打开Agilent7890A气相色谱仪电源（7890A的IP地址已通过其键盘提前输入进7890A），仪器经自检后显示状态正常（仪器自检需时约10~30秒），此时7890A 的通讯遥控灯亮。 4.1.4打开空气气瓶及氢气发生器（要经常检查氢气发生器内纯水是否充足）。4.1.5启动AgilentG1888顶空自动进样器，仪器经自检后显示状态正常（仪器自检需时约1~5分钟）。 4.3 编辑方法： 4.3.1 打开方法菜单，进入方法编辑。 4.3.2 写出方法信息，编辑进样器类型及位置。 4.3.3 进入仪器参数设定：⑴进样口参数的设置；⑵色谱柱参数的设置；⑶炉温的设定；⑷检测器参数的设置；⑸输出信号的设置；⑹以上参数编辑好后，按确定键。 4.3.4 进入顶空参数的设定：⑴进入顶空配置，设定顶空进样器的IP地址，传输线端口，单位等参数；⑵连接软件与顶空进样器；⑶设置顶空参数，比如平衡温度，样品环温度，传输线温度，平衡时间，GC周期，样品瓶压力等参数。
操作规程颁布日期：年月日 4.3.5 编辑好参数后，即会进入到积分参数设定的页面，积分参数可先不做修改，按确定键，进入报告的设定，选择好报告按确定键。 4.3.6 打开方法菜单，保存方法，给一个新的文件名。 4.4 样品分析： 4.4.1 在方法菜单中调入需使用的方法，运行方法。 4.4.2 待基线稳定，可进样分析。 4.4.3 从进样口注入样品，同时按主机键盘上的START键进行样品分析。 4.4.4 待分析完毕，打印或填写出分析原始记录。 4.5. 实验结束后，退出化学工作站，退出系统，关闭电脑。将主机各个部件降温冷却，待炉温低于50℃，进样口、检测器低于100℃，关掉主机电源，最后关掉气源。 4.6 填写仪器使用记录，清理检测完毕的样品，整理仪器间内务。
气相色谱-质谱联用 原理和应用介绍
气相色谱法-质谱联用 气相色谱法–质谱法联用（英语：Gas chromatography–mass spectrometry，简称气质联用，英文缩写GC-MS)是一种结合气相色谱和质谱的特性，在试样中鉴别不同物质的方法。GC-MS的使用包括药物检测（主要用于监督药物的滥用）、火灾调查、环境分析、爆炸调查和未知样品的测定。GC-MS也用于为保障机场安全测定行李和人体中的物质。另外，GC-MS 还可以用于识别物质中以前认为在未被识别前就已经蜕变了的痕量元素。 GC-MS已经被广泛地誉为司法学物质鉴定的金标方法，因为它被用于进行“专一性测试”。所谓“专一性测试”就是能十分肯定地在一个给定的试样中识别出某个物质的实际存在。而非专一性测试则只能指出试样中有哪类物质存在。尽管非专一性测试能够用统计的方法提示该物质具体是那种物质，但存在识别上的正偏差。 目录 1 历史 2 仪器设备 2.1 GC-MS吹扫和捕集 2.2 质谱检测器的类型 3 分析 3.1 MS全程扫描 3.2 选择的离子检测 3.3 离子化类型 3.3.1 电子离子化 3.3.2 化学离子化 3.4 GC-串联MS 4 应用 4.1 环境检测和清洁 4.2 刑事鉴识 4.3 执法方面的应用
4.4 运动反兴奋剂分析 4.5 社会安全 4.6 食品、饮料和香水分析 4.7 天体化学 4.8 医药 5 参考文献 6 参考书目 7 外部链接 历史用质谱仪作为气相色谱的检测器是上个世纪50年代期间由Roland Gohlke和Fred McLafferty首先开发的。当时所使用的敏感的质谱仪体积庞大、容易损坏只能作为固定的实验室装置使用。 价格适中且小型化的电脑的开发为这一仪器使用的简单化提供了帮助，并且，大大地改善了分析样品所花的时间。1964年，美国电子联合公司（Electronic Associates, Inc. 简称EAI)-美国模拟计算机供应商的先驱在开始开发电脑控制的四极杆质谱仪Robert E. Finnigan的指导下[3]开始开发电脑控制的四极杆质谱仪。到了1966年，Finnigan和Mike Uthe的EAI分部合作售出500多台四极杆残留气体分析仪。1967年，Finnigan仪器公司the （Finnigan Instrument Corporation，简称FIC）组建就绪，1968年初就给斯坦福大学和普渡大学发送了第一台GC/MS的最早雏型。FIC最后重新命名为菲尼根公司（Finnigan Corporation）并且继续持世界GC/MS系统研发、生产之牛耳。 1966年，当时最尖端的高速GC-MS （the top-of-the-line high-speed GC-MS units）单元在不到90秒的时间里，完成了火灾助燃物的分析，然而，如果使用第一代GC-MS至少需要16分钟。到2000年使用四极杆技术的电脑化的GC/MS仪器已经化学研究和有机物分析的必不可少的仪器。今天电脑化的GC/MS仪器被广泛地用在水、空气、土壤等的环境检测中；同时也用于农业调控、食品安全、以及医药产品的发现和生产中。 气质联用色谱是由两个主要部分组成：即气相色谱部分和质谱部分。气相色谱使用毛细管柱，其关键参数是柱的尺寸（长度、直径、液膜厚度）以及固定相性质（例如，5％苯基
顶空气相色谱质谱联用法测定生活饮用水中27种挥发性有机物
顶空气相色谱质谱联用法测定生活饮用水中27种挥发性有机物 发表时间：2017-10-27T14:09:48.540Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第15期作者：尹长军潘士钊苗军冯文[导读] 该方法操作简便，灵敏度高、检测结果准确，是生活饮用水检测中挥发性有机物较为理想的方法。 潍坊市自来水有限公司山东潍坊 261061 摘要：为了能够简便、快捷、准确的测定生活饮用水中的挥发性有机物，本文采用顶空气相色谱质谱联用法建立测定生活饮用水中1，1-二氯乙烯、顺1，2-二氯乙烯、反1，2-二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯等27种挥发性有机物的方法。在实验室所建立的实验条件下，27种挥发性有机物的回收率能够达到102.50%-129.17%，相对标准偏差（RSD）为4.08%-7.69%。该方法操作简便，灵敏度高、检测结果准确，是生活饮用水检测中挥发性有机物较为理想的方法。 关键词：气相色谱质谱联用；顶空；挥发性有机物 自《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006实施以来，水质指标由GB 5749-1985的35项增加至106项，其中毒理指标中有机化合物由5项增加至53项[1]，如何快速准确的测定出生活饮用水中有机化合物指标，是保障居民用水安全的前提。 对于测定生活饮用水中挥发性有机物的预处理方法主要有溶剂萃取法、固相微萃取法、吹扫捕集法等。其中，溶剂萃取法萃取过程繁琐，回收率较低，检测结果的可靠性较差，且大量有机溶剂的使用容易污染工作环境，损害工作人员的身体健康；固相微萃取法所需设备偏贵，且耗时较长，试验耗材费用较高；吹扫捕集法灵敏度高，富集效果明显，回收率效果理想，但是仪器设备昂贵，成本偏高。顶空法在水质检测过程中是一种常用的较为理想的检测方法，顶空法具前处理简单，灵敏度高，并且重现性好等优点。本文建立了顶空气相色谱质谱联用法检测生活饮用水中27种挥发性有机物的检测方法，能够在较短的时间内，有效的分离27种挥发性有机物，并且灵敏度较高，检出限较低，检测结果能够满足《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006的要求，是较为理想的生活饮用水中挥发性有机物的快速检测方法[2-9]。 1 试验部分 1.1 仪器 美国Thermo TRACE 1300/ISQ QD气相色谱质谱联用仪；Thermo TRIPLUS RSH顶空自动进样器；TG-624（60m×0.25mm×1.4um）型毛细管色谱柱；1000μL、100μL移液枪；10μL、50μL微量注射器；20mL顶空瓶；马头牌架盘药物天平BP-Ⅱ型；100mL容量瓶。 1.2 试剂 甲醇（色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）；氯化钠（分析纯，天津市科密欧化学试剂开发中心）；M-502-REG VOC Mixture27种挥发性有机物（混标200mg/L 百灵威科技有限公司）。 1.3 气相色谱/质谱条件 载气：高纯氦气（99.999%）；流速：1.5mL/min；进样方式：分流进样（分流比为10：1）；进样口温度：200℃；传输线温度：230℃；离子源温度：250℃；数据采集和分析：质谱检测器；顶空进样瓶平衡温度：60℃；加热平衡时间40 min。 柱温箱升温程序：初始温度40℃，保持4min，以8℃/min的升温速率升温至230℃，保持5min。 1.4 标准溶液储备液的制备 移取1mL M-502-REG VOC Mixture标准溶液至100mL容量瓶中，用甲醇定容至100mL，储备液浓度为2 mg/L。 1.5 标准曲线的制作 取7个20mL容量瓶，每个瓶内准确加入1.0g NaCl，然后用移液枪、微量针分别加入5μL、10μL、30μL、50μL、100μL、200μL、300μL的标准储备液，用超纯水定容，配出混合标准系列浓度。转移至20mL顶空瓶中，用气相色谱/质谱联用仪检测，经对数据处理后，得出各有机物的线性关系。 1.6 样品的测定 在20mL的顶空瓶中，准确加入1.0g NaCl，分别准确量取10mL水样和超纯水样于顶空瓶中进行实验测定。 2 结果与讨论 2.1 定性分析 在本文所设置的试验条件下，进样1 μL储备液。分析结束后发现，27种挥发性有机物的分离效果明显，定性分析标准溶液的色谱图如图1。 2.2 线性、仪器检出限、回收率及精密度 配制各浓度分别为0.001、0.002、0.006、0.01、0.02、0.04、0.06mg/L的标准溶液，采用本文所设置的最佳试验条件，分别进样，测定混合标准系列溶液的峰面积，考察各组分的线性，试验结果表明，混合标液中所涉及的27种挥发性有机物，其中有26种组分在0.001-0.06mg/L范围内呈现良好的线性关系，有23种组分的相关系数能够达到0.999以上。对浓度为0.02mg/L的标准品平行测试6次，平均回收率的范围在102.50%-129.17%，相对标准偏差（RSD）在4.08%-7.69%之间，呈现出良好的重现性。利用该方法大部分组分的最低检出限在0.001mg/L，表现出了较高的灵敏度。详细数据见下表2。
顶空-气相色谱-质谱法测定整形用有机硅制品中两种硅氧烷
顶空-气相色谱-质谱法测定整形用有机硅制品中两种硅氧烷 吴建军 薛民杰 朱力敏 / 上海市计量测试技术研究院 摘 要 采用气相色谱-质谱法对整形用有机硅制品中八甲基环四硅氧烷（D4）及十甲基环五硅氧 烷（D5）进行测定，并采用顶空富集方法。与溶剂萃取富集法比较，文中提出的顶空分离法具有 不需用大量萃取溶剂，简化了操作步骤，加快了分析速度等优点。D4和D5的质量浓度在一定范 围内与其峰面积呈线性关系。同时考察了方法的最低检测浓度和重复性。 关键词 气相色谱-质谱法；顶空进样；整形用有机硅制品；八甲基环四硅氧烷（D4）；十甲基环 五硅氧烷（D5） 0 引言 有机硅材料具有医学上所需的许多独特性能，如生理惰性，良好的血液相容和组织相容性，高透氧性，无毒、无味、无刺激、耐生物老化、能仿造人体软组织结构（柔软、结实、弹性）、不参与人体的代谢作用、可长期植入人体、不危害黏膜、不粘附生物组织并可在任何时候无痛地从体内取出，可高压蒸汽反复消毒而不变形变性，易于成型加工，富于变化，一个品种可制成多种用途的制品。在外科整形方面，为了理想的整形，人们曾选用过各种材料，有机硅被认为是最理想的一种。它几乎能解决一切整形问题[1]，是一种目前应用十分广泛的医学高分子材料，可用于人工乳房、隆鼻、颌面整形等，还可用于制备人工角膜、人工晶体和药膜等[2-3]。加拿大政府已经声明，有机硅中常见的两个成分八甲基环四硅氧烷（D4）和十甲基环五硅氧烷（D5）是有毒物质，从而使其成为全球首个对 D4和 D5两种化学品给予关注的国家。据称，D4、D5这两种硅氧烷与持久性有机污染物一样，在动物体内难以降解且具有积聚特性。相关研究发现，这两种化学物质会对动物的繁殖能力造成损害。已有文献报道甲基硅氧烷对人体的神经、免疫和生殖系统有毒害作用，具有致癌和致突变性[4-5]。且D4、D5这两种硅氧烷具有高挥发性和高扩散系数，很容易从有机硅制品中扩散出来，从而进入人体中对人体造成损害。然而，目前对于有机硅中 D4、D5的残留量少有分析，且仅限于定性和半定量研究[6-7]，因此，建立硅凝胶中 D4和 D5的残留量检测方法具有重要意义。 本文建立了顶空-气相色谱 -质谱法（GC MS）测定整形用有机硅中杂质 D4及 D5的方法。 1 试验部分 1.1 仪器与试剂 PE CLARUS500型气相色谱 -质谱联用仪；PETurboMatrix顶空装置。 混合标准储备溶液：5 000 mg·L-1，分别称取 D4、D5标准品（纯度均大于99.5%）500 mg，用二甲基甲酰胺（DMF）溶解并定容至100 mL，使用时用DMF稀释至所需质量浓度。 所用试剂均为分析纯。 1.2 仪器工作条件 1.2.1 色谱条件 HP-5毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm， 0.25 μm）；进样口温度 250 ℃；升温程序50 ℃，保持时间2 min，以20 ℃·min-1升温至220 ℃ ,保持时间5 min；载气为氦气；分流比为1∶10；流速为 1.0 mL·min-1。 1 国内统一刊号CN31-1424／TB 2017/3 总第259期
气相色谱法第八章
气相色谱法8 ●8.1气相色谱法简介 ●8.2气相色谱仪 ●8.3气相色谱的实验技术 ●8.4毛细管气相色谱 ●8.5顶空气相色谱 ●8.6裂解气相色谱 ●8.7气相色谱法应用 8.1气相色谱法简介 1.定义：以气体作为流动相的色谱法。 2.原理及适用范围：利用物质的沸点、极性及吸附性的差异来实现混合物的分离，广泛应用于气体和易挥发物质的分析。 3.特点 ●高选择性 ●高分离效能 ●高灵敏度 4.发展 ●1941年Martin和Synge 发明液-液（分配）色谱法，阐述了气-固吸附色谱原理，提 出气-液色谱法设想； (1952 年诺贝尔化学奖) ●色谱学成为分析化学的重要分支学科，是以气相色谱的产生、发展为标志。 ●1952年Martin成功研究出气-液色谱法，解决了脂肪酸、脂肪胺的分析，并对其理论 和实践作出论述；（起点） ●1954年，Ray把热导池检测器用于气相色谱仪，并对仪器作了重大改进，扩大应用范 围； ●1956年，荷兰学者Van Deemter 提出气相色谱速率理论，奠定了理论基础； ●1957年美国工程师Golay发明效能极高的毛细管色谱柱； ●1958年澳大利亚学者Mcwilliam发明氢焰离子化检测器，使分离效能和检测器的灵敏 度大大提高。 5.气相色谱法分类 ●分类方式很多 气相色谱:（1）按固定相的状态分--气固色谱和气液色谱 （2）按使用的色谱柱分--填充柱气相色谱和毛细管柱气相色谱 如按进样方式不同分类：顶空气相色谱和裂解气相色谱等，其体系及仪器构成类似。
8.2 气相色谱仪 8.2.1结构框图 放空 8.2.2载气系统 1.作用：提供流量稳定的、持续的、纯净的载气。 2.组成： （1）载气：常用有氮气、氢气、氦气载气钢瓶： （2）净化器：除载气中水和有机杂质等（依次通过活性炭、分子筛、氧化铝、硅胶等) （3）载气流速、压力控制：控制载气流速恒定。（包括压力表、流量计、稳压阀等） 3.流量计： （1）转子流量计 （2）电子压力流量计 4.钢瓶与减压阀 钢瓶样色对应气体种类：H2绿色，He 暗灰色，O2蓝色，N2黑色、CO2银灰色 8.2.3进样系统 1.要求气密性好 2.气化室：将液体试样瞬间气化的装置 3.进样方式：（1）液体直接进样（2）顶空进样 利用被测样品（气-液和气-固）加热平衡后，取其挥发气体部分进入气相色谱仪分析。 固相微萃取进样 固相微萃取技术是20世纪90年代兴起的一项新颖的样品前处理与富集技术。 8.2.4分离系统 Detector W 载气系统 进样系统 分离系统 检测系统 数据处理及控制系统 温度控制系统
气相色谱-质谱联用技术..-共15页
气相色谱-质谱联用技术 气相色谱-质谱联用技术，简称质谱联用，即将气相色谱仪与质谱仪通过接口组件进行连接，以气相色谱作为试样分离、制备的手段，将质谱作为气相色谱的在线检测手段进行定性、定量分析，辅以相应的数据收集与控制系统构建而成的一种色谱-质谱联用技术，在化工、石油、环境、农业、法医、生物医药等方面，已经成为一种获得广泛应用的成熟的常规分析技术。 1、产生背景 色谱法是一种很好的分离手段，可以将复杂混合物中的各种组分分离开，但它的定性、鉴定结构的能力较差，并且气相色谱需要多种检测器来解决不同化合物响应值的差别问题；质谱对未知化合物的结构有很强的鉴别能力，定性专属性高，可提供准确的结构信息，灵敏度高，检测快速，但质谱法的不同离子化方式和质量分析技术有其局限性，且对未知化合物进行鉴定，需要高纯度的样本，否则杂质形成的本底对样品的质谱图产生干扰，不利于质谱图的解析。气相色谱法对组分复杂的样品能进行有效的分离，可提供纯度高的样品，正好满足了质谱鉴定的要求。 气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass sepetrometry , GC-MS）技术综合了气相色谱和质谱的优点，具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度、强鉴别能力。GC-MS可同时完成待测组分的分离、鉴定和定量，被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定。 2、技术原理与特点 气相色谱技术是利用一定温度下不同化合物在流动相（载气）和固定相中分配系数的差异，使不同化合物按时间先后在色谱柱中流出，从而达到分离分析的目的。保留时间是气象色谱进行定性的依据，而色谱峰高或峰面积是定量的手段，所以气相色谱对复杂的混合物可以进行有效地定性定量分析。其特点在于高效的分离能力和良好的灵敏度。由于一根色谱柱不能完全分离所有化合物，以保留时间作为定性指标的方法往往存在明显的局限性，特别是对于同分异构化合物或者同位素化合物的分离效果较差。 质谱技术是将汽化的样品分子在高真空的离子源内转化为带电离子，经电离、引出和聚焦后进入质量分析器，在磁场或电场作用下，按时间先后或空间位置进行质荷比（质量和电荷的比，m/z）分离，最后被离子检测器检测。其主要特点是迁建的结构鉴定能力，能给出化合物的分子量、分子式及结构信息。在一定条件下所得的MS碎片图及相应强度，犹如指纹图，易与辨识，方法专属灵敏。但质谱拘束最大的不足之处在与要求样品是单一组分，无法满足复杂物质的分析。
顶空气相色谱法
顶空气相色谱法 顶空气相色谱法(HS-GC)又称液上气相色谱分析，它采用气体进样，可专一性收集样品中的易挥发性成分，与液-液萃取和固相萃取相比既可避免在除去溶剂时引起挥发物的损失，又可降低共提物引起的噪音，具更高灵敏度和分析速度，对分析人员和环境危害小，操作简便，是一种符合“绿色分析化学”要求的分析手段。 顶空分析方法随气相色谱分析方法的发展在不断更新和发展，现代顶空分析法已形成一个相对较为完善的分析体系。主要分为静态顶空分析、动态顶空分析、顶空-固相微萃取三类。 简述顶空气相色谱原理和应用 顶空气相色谱法（HS-GC）是在气相色谱仪进样口前面增加一个顶空进样装置的一种色谱技术，常解释为将顶空装置与气相色谱仪联用的仪器。它利用被测样品（气-液和气-固）加热平衡后，取其挥发气体部分进入气相色谱仪。它专用于分析易挥发的微量成分，如对甲醇、乙醇等许多易挥发的有机溶剂类，不同季节的花香气、香水类，带有易挥发成分的中草药类，特殊气味的蔬菜和调味品类等均可用它进行定量分析。 顶空气相色谱与质谱联用法（HS-GC-MS）用于对未知的挥发成分进行定性分析的方法。顶空气相色谱法常用于酒后开车司机或行人发生交通事故后对其血液中酒精进行定性定量确证分析、中西医药投入市场前其残留溶剂的标准分析、刑事案件中有毒气体和挥发性毒物的认定分析等，另外许多行业需要控制产品质量或开发新产品等均会用到这种仪器。 这种分析方法可避免水份、高沸点物或非挥发性物质对分析柱造成超载和污染问题。而且操作简单、快速，分析结果与气相色谱一样灵敏、可靠、准确。 顶空气相色谱系列讲座（2） 血中酒精的顶空色谱分析法 研究血中酒精浓度的分析方法，对解决酒后开车、酗酒肇事、酒中投毒等刑事案件中的法律责任问题十分重要。如果因交通事故或中毒死亡后无法取到合格的检材心血或静脉血时，本方法也适用取用其他体液或脏器进行分析，乘以比例系数，换算为血中的酒精量。 样品配制： ⒈标准样品 ①含内标的乙醇溶液 用0.9%生理盐水配制0.4%乙醇和0.2%特丁醇（内标） ②内标溶液 用0.9%生理盐水配制0.2%特丁醇（内标） ③混合标样 用0.9%生理盐水配制甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇和特丁醇七种醇各0.7% ⒉对照样品 ①阴性对照样 取0.5g或0.5mL空白脏器或体液，加0.50mL内样溶液 ②血中阳性对照样 取0.5mL空白血（血站购得，用前需检查不含乙醇），加0.50mL含内标的乙醇溶液 ③水中阳性对照样 取0.5mL蒸馏水，加0.50mL含内标的乙醇溶液 ④肝中阳性对照样 取0.5g空白肝（可用猪肝代替）加0.50mL含内标的乙醇溶液