自動(dòng)吹掃捕集裝置是一種先進(jìn)的樣品前處理儀器,廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全、醫(yī)藥研發(fā)等領(lǐng)域,其核心功能是通過(guò)吹掃和捕集技術(shù),高效萃取并濃縮樣品中的揮發(fā)性或半揮發(fā)性有機(jī)物。
該裝置的工作原理基于動(dòng)態(tài)頂空技術(shù):以高純氦氣或氮?dú)鉃榇祾邭?,將其通入液體或固體樣品中,通過(guò)持續(xù)氣流破壞氣液平衡,使揮發(fā)性組分逸出并進(jìn)入裝有吸附劑的捕集管進(jìn)行濃縮。捕集完成后,通過(guò)快速加熱捕集管實(shí)現(xiàn)熱解吸,將目標(biāo)化合物送入氣相色譜儀(GC)或氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)進(jìn)行分析。
1、吹掃系統(tǒng)
吹掃氣源:通常使用高純度氦氣或氮?dú)庾鳛榇祾邭怏w,通過(guò)氣體發(fā)生器或外接氣瓶供給。
流量控制模塊:調(diào)節(jié)吹掃氣體的流量,確保吹掃過(guò)程穩(wěn)定且符合分析要求。
吹掃管路:連接氣源與樣品容器的管路,需具備耐高溫、耐腐蝕特性(如不銹鋼或惰性材質(zhì))。
2、捕集系統(tǒng)
捕集管(吸附管):
內(nèi)部填充吸附材料(如TENAX、活性炭、Carbopack等),用于吸附吹掃出的VOCs。
可配置多根捕集管,支持交替使用或重復(fù)捕集,提升分析效率。
溫控模塊:
對(duì)捕集管進(jìn)行加熱(熱脫附)或冷卻(低溫捕集),實(shí)現(xiàn)樣品的富集與解吸。
溫度控制范圍通常為室溫至400℃(視吸附材料而定)。
3、樣品處理單元
樣品容器:
通常為密封的玻璃或不銹鋼容器(如頂空瓶、土壤采樣罐等),用于盛裝待測(cè)樣品(液體、固體或氣體)。
部分設(shè)備支持直接連接采樣探頭,實(shí)現(xiàn)在線吹掃。
加熱模塊:
對(duì)樣品容器進(jìn)行加熱(如溫水浴或電熱套),促進(jìn)揮發(fā)性物質(zhì)的釋放。
溫度可控,避免高溫導(dǎo)致樣品分解或污染。
4、傳輸與接口系統(tǒng)
六通閥或多通閥:
控制吹掃氣體、捕集管與氣相色譜儀(GC)之間的氣流切換。
實(shí)現(xiàn)捕集管的吸附、解吸和進(jìn)樣流程自動(dòng)化。
管路連接:
采用惰性材料(如不銹鋼、硅烷化處理管路)防止樣品吸附或反應(yīng)。
配備分流端口,可排除多余氣體或廢氣。
5、控制系統(tǒng)與軟件
自動(dòng)化控制模塊:
預(yù)設(shè)吹掃時(shí)間、流量、溫度等參數(shù),支持一鍵啟動(dòng)和全流程自動(dòng)化操作。
可編程邏輯控制器(PLC)或微處理器控制,兼容多種分析方法(如EPA標(biāo)準(zhǔn)方法)。
數(shù)據(jù)采集與處理軟件:
記錄吹掃、捕集、解吸等過(guò)程數(shù)據(jù),并生成報(bào)告。
部分軟件支持與GC/MS聯(lián)用,實(shí)現(xiàn)樣品分析的無(wú)縫對(duì)接。
6、輔助功能模塊
除濕與凈化裝置:
去除吹掃氣中的水分和雜質(zhì)(如干燥劑、過(guò)濾器),避免干擾分析。
安全報(bào)警系統(tǒng):
監(jiān)測(cè)氣體泄漏、壓力異?;驕囟瘸?,確保操作安全性。
冷卻裝置:
部分設(shè)備配備制冷模塊(如液氮冷卻或半導(dǎo)體制冷),用于低溫捕集或樣品冷藏。
