吹掃捕集與靜態(tài)頂空
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一、什么是吹掃捕集？
動(dòng)態(tài)頂空也稱吹掃捕集（purge-trapping）分析法，該方法是用惰性氣體通入液體樣品（或固體表面），把要分析的組分吹掃出來(lái)，使之通過(guò)一個(gè)盛有吸附劑的容器進(jìn)行富集，然后再把吸附劑加熱，使被吸附的組分脫附，用載氣帶入氣相色譜柱中進(jìn)行分析。
吹掃捕集分析法適用于從液體或固體樣品中萃取沸點(diǎn)低于200℃、溶解度小于2％的揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機(jī)物，具有富集的功能，對(duì)痕量組分的分析比較有利。吹掃捕集法對(duì)樣品的處理無(wú)需使用有機(jī)溶劑，對(duì)環(huán)境不造成二次污染，而且具有取樣量少、富集效率高、受基體干擾小及容易實(shí)現(xiàn)在線檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。但是吹掃捕集法易形成泡沫，使儀器超載。且所用時(shí)間較多，吹掃中有可能引入雜質(zhì)以及吸附劑性能的選擇等。此外伴隨有水蒸氣的吹出，水對(duì)火焰類檢測(cè)器也具有淬火作用。
二、動(dòng)態(tài)頂空是什么？
動(dòng)態(tài)頂空也稱吹掃-捕集（purge-trapping）分析法，該方法是用惰性氣體通入液體樣品（或固體表面），把要分析的組分吹掃出來(lái)，使之通過(guò)一個(gè)盛有吸附劑的容器進(jìn)行富集，然后再把吸附劑加熱，使被吸附的組分脫附，用載氣帶入氣相色譜柱中進(jìn)行分析。動(dòng)態(tài)頂空分析法有富集的功能，對(duì)痕量組分的分析比較有利。存在的問(wèn)題是，所用時(shí)間較多，吹掃中有可能引入雜質(zhì)以及吸附劑性能的選擇等。
三、什么是靜態(tài)頂空？
氣相色譜儀靜態(tài)頂空進(jìn)樣是將液體或固體樣品溶液密封在一個(gè)容器中（平衡瓶即頂空樣品瓶），在一定溫度下（平衡溫度）加熱一段時(shí)間（平衡時(shí)間），使氣液或氣固兩相達(dá)到平衡，然后取氣相部分進(jìn)入氣相色譜儀進(jìn)行分析。靜態(tài)頂空進(jìn)樣又稱平衡頂空進(jìn)樣或一次氣相萃取進(jìn)樣。
工作原理：
將液體或固體樣品溶液置于一個(gè)恒溫密封的頂空樣品瓶中，使其中的揮發(fā)性組分逸出，在達(dá)到氣液或氣固分配平衡后，定量采集取氣相部分進(jìn)入氣相色譜儀進(jìn)行分析，通過(guò)測(cè)定樣品基質(zhì)上方的氣體成分來(lái)測(cè)定這些組分在原樣品中的含量。
四、吹掃捕集與靜態(tài)頂空比較
相同點(diǎn)：用氮?dú)饣蚝猓蚱渌栊詺怏w將被測(cè)物從樣品中抽提出來(lái)。不同點(diǎn)見下表。
吹掃捕集
靜態(tài)頂空
沒(méi)有兩相間存在平衡的問(wèn)題
兩相間存在平衡的問(wèn)題
要用氣體吹掃液相或固相
不需要?dú)怏w吹掃
連續(xù)萃取，可將揮發(fā)性組充分萃取出來(lái)，并能濃縮后進(jìn)行分析，但吸附和解吸過(guò)程可能造成樣品組分的丟失
一次萃取，揮發(fā)性組分不會(huì)丟失，但不能萃取
待測(cè)組分用吸附劑吸附樣品并濃縮（或用冷阱富集）
待測(cè)組分存在于平衡的氣相中
待測(cè)組分從吸附劑上脫附進(jìn)入色譜柱
待測(cè)組分用氣密性注射器進(jìn)樣
靈敏度較高，且可分析沸點(diǎn)相對(duì)高（蒸氣壓低）的組分
靈敏度稍低
適用于揮發(fā)性物質(zhì)分析，可達(dá)到半揮發(fā)性物質(zhì)的分析要求
適用于揮發(fā)性物質(zhì)分析
靜態(tài)頂空分析法普遍應(yīng)用于環(huán)境樣品土壤、泥漿和水等機(jī)體中易揮發(fā)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。同時(shí)也普遍用于制藥行業(yè)中溶劑殘留的分析。例如，藥品中二氯甲烷、三氯乙烯、1、4-二氧六環(huán)和苯等。
許多用靜態(tài)頂空技術(shù)分析的樣品也可以用吹掃捕集技術(shù)分析。在我國(guó)用于測(cè)定環(huán)境水樣中揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOCs）多采用靜態(tài)頂空法，但靜態(tài)頂空法的靈敏度低，不能滿足微量測(cè)定要求。運(yùn)用吹掃捕集與氣相色譜聯(lián)用技術(shù)可測(cè)定飲用水、地表水及海水中的μg/L（甚至ng/L）的VOCs，其檢出限可以比靜態(tài)頂空技術(shù)低10-1000倍。GB/T5750.8-2006 《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法有機(jī)物指標(biāo)》附錄A吹脫捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定揮發(fā)性有機(jī)化合物中詳細(xì)說(shuō)明了采用吹掃捕集法對(duì)生活飲用水中28種揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)方法。
五、這些事項(xiàng)要注意
1、溫度選擇
樣品的吹掃溫度。水溶液大多在室溫下吹掃，只要吹掃時(shí)間足夠長(zhǎng)，就能滿足分析要求。有時(shí)為縮短吹掃時(shí)間，也可對(duì)樣品加熱，但升高溫度的副作用增加了水的揮發(fā)。對(duì)于非水溶液，如某些肉類食品，則采用高一些的吹掃溫度。
捕集器溫度。這里又有吸附溫度和解吸溫度之別。吸附溫度常為室溫，但對(duì)不易吸附的氣體也可采用低溫冷漠捕食技術(shù)。即用冷氣、液態(tài)二氧化碳或液氮控制捕集管的溫度。至于解吸溫度，是吹掃－－捕集技術(shù)的重要參數(shù)，應(yīng)依據(jù)待測(cè)組分的性質(zhì)和吸附的性質(zhì)來(lái)優(yōu)化確定。商品化自動(dòng)吹掃—捕集進(jìn)樣器的解吸溫度高達(dá)450℃，但在部分環(huán)境分析的標(biāo)準(zhǔn)方法（如美國(guó)ＥＰＡ方法）均采用200℃左右的吹掃溫度。
連接管路的溫度，它應(yīng)足夠設(shè)防止樣品冷凝，環(huán)境分析常用的連接管溫度為80-150℃。
2、吹掃氣流與吹掃時(shí)間
吹掃氣流速取決于樣品中待測(cè)物的濃度、揮發(fā)性、與樣品基質(zhì)的相互作用（如溶解度）以及其在捕集管中的吸附作用大小。用氦氣，流速范圍為20-60ml/min。用氮?dú)鈺r(shí)可稍高一些，但氮?dú)獾拇祾咝Ч患昂�。原因是氮�(dú)庠谒械娜芙舛缺群獯�。注意，吹掃流速太大時(shí)會(huì)影響樣品的捕集，造成樣品組分的損失。
解吸時(shí)的載氣流速主要取決于所用色譜柱。用填充柱時(shí)為30-40ml/min，用大口徑柱時(shí)為5-10ml/min；用常規(guī)毛細(xì)管柱時(shí)則要按分流或不分流模式來(lái)設(shè)置載氣流速。
吹掃時(shí)間是吹掃-捕集技術(shù)的重要參數(shù)，須根據(jù)具體樣品來(lái)優(yōu)化確定。原則上，吹掃時(shí)間越長(zhǎng)，分析重現(xiàn)性和靈敏度越高。但考慮到分析時(shí)間和工作效率，應(yīng)在滿足分析要求提下，選擇盡可能短的吹掃時(shí)間。實(shí)際工作中可通過(guò)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品的回收率來(lái)確定吹掃時(shí)間。
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