頂空是氣相色譜儀頂空進(jìn)樣器的一種進(jìn)樣設(shè)備,普通的氣相色譜是用進(jìn)樣針進(jìn)樣,進(jìn)樣體積在ul級別,樣品為液體;頂空進(jìn)樣進(jìn)樣體積在ml級別,進(jìn)入氣相色譜的為氣體;一般測物質(zhì)里易揮發(fā)的雜質(zhì)用頂空測試比較好,比如測殘留溶劑,比如檢測空氣中的有機(jī)污染物,這些情況要么需要大體積進(jìn)樣,要么需要進(jìn)氣體樣品進(jìn)行分析,頂空進(jìn)樣很好的滿足這些要求。
(1)高聚物的分散系
頂空進(jìn)樣器頂空氣相色譜法可用于分離分析塑料、共聚物、高聚物的分散系。例如:用于檢測聚乙烯基團(tuán)降解產(chǎn)物如乙烷、丙烷、正丁烷和丁烯-1等。聚乙烯用作牛奶的包裝材料時,這些組分造成牛奶產(chǎn)生不正氣味。
頂空氣相色譜分析不必花費(fèi)制備樣品(溶解和沉淀)的時間,取其揮發(fā)性氣態(tài)樣品直接進(jìn)行氣相色譜分離分析。從圖中可以看出,頂空氣相色譜分析能測出更多的組分,可以達(dá)到更低的檢測限。故此法具有快速、靈敏等特點(diǎn)。用頂空氣相色譜法還分析過高聚物中殘留的石油醚;分析過α-甲基苯乙烯和其他一些種類的高聚物、共聚物和高聚物分散系等。
(2)食品揮發(fā)性組分頂空氣相色譜分析首先應(yīng)用于食品工業(yè)。以前僅憑人的嗅覺和味覺來鑒別食品的質(zhì)量,現(xiàn)在則可借用此法來幫助鑒別,在很多情況下,從色譜圖上可找到代表食品特征香味的組分峰,因此,頂空氣相色譜法有“氣相色譜鼻”之稱。
(3)水中揮發(fā)性組分
戈陶夫(Gottauf)用頂空氣相色譜法定量分析過水中的揮發(fā)性有機(jī)雜質(zhì)組分。在進(jìn)行氣相色譜分析之前,先用填有吸附劑的富集管對水上氣體中的組分進(jìn)行吹掃濃縮,然后經(jīng)適當(dāng)加熱,把所富集的氣態(tài)組分由載氣帶入氣相色譜柱中進(jìn)行分離分析。
奧澤利斯(Ozeris)等人用頂空氣相色譜法對水中微量有機(jī)物組分(例如:醇、酮、醛、酯和硫化物等)做過定量分析研究工作,建立了水中微量有機(jī)物組分的濃度與峰高之間的關(guān)系。 在此濃度范圍內(nèi)(0.01~10ppm),色譜峰高與相應(yīng)組分濃度之間存在線性關(guān)系,而直線的斜率與化合物的種類有關(guān)。大部分化合物都可檢測到0.01ppm,而醇類在0.1ppm就檢測不出,甲醇甚至1ppm都檢測不出,這是因?yàn)樵陧斂諝庀嗌V分析中,氫焰檢測器對甲醇的靈敏度較低的緣故。
(4)高聚物的穩(wěn)定性
頂空氣相色譜法也是測試高聚物化學(xué)穩(wěn)定性的一種快速而又簡便的方法。取容器中的氣體進(jìn)行氣相色譜分析,則可了解在各種溫度下容器材料的抗水蒸汽、抗HCl氣等的性能。