自動吹掃捕集裝置是一種先進的樣品前處理儀器,廣泛應用于環境監測、食品安全、醫藥研發等領域,其核心功能是通過吹掃和捕集技術,高效萃取并濃縮樣品中的揮發性或半揮發性有機物。
該裝置的工作原理基于動態頂空技術:以高純氦氣或氮氣為吹掃氣,將其通入液體或固體樣品中,通過持續氣流破壞氣液平衡,使揮發性組分逸出并進入裝有吸附劑的捕集管進行濃縮。捕集完成后,通過快速加熱捕集管實現熱解吸,將目標化合物送入氣相色譜儀(GC)或氣質聯用儀(GC-MS)進行分析。
1、吹掃系統
吹掃氣源:通常使用高純度氦氣或氮氣作為吹掃氣體,通過氣體發生器或外接氣瓶供給。
流量控制模塊:調節吹掃氣體的流量,確保吹掃過程穩定且符合分析要求。
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)。
2、捕集系統
捕集管(吸附管):
內部填充吸附材料(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捕集,提升分析效率。
溫控模塊:
對捕集管進行加熱(熱脫附)或冷卻(低溫捕集),實現樣品的富集與解吸。
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),用于盛裝待測樣品(液體、固體或氣體)。
部分設備支持直接連接采樣探頭,實現在線吹掃。
加熱模塊:
對樣品容器進行加熱(如溫水浴或電熱套),促進揮發性物質的釋放。
溫度可控,避免高溫導致樣品分解或污染。
4、傳輸與接口系統
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。
實現捕集管的吸附、解吸和進樣流程自動化。
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。
配備分流端口,可排除多余氣體或廢氣。
5、控制系統與軟件
自動化控制模塊:
預設吹掃時間、流量、溫度等參數,支持一鍵啟動和全流程自動化操作。
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標準方法)。
數據采集與處理軟件:
記錄吹掃、捕集、解吸等過程數據,并生成報告。
部分軟件支持與GC/MS聯用,實現樣品分析的無縫對接。
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(如干燥劑、過濾器),避免干擾分析。
安全報警系統:
監測氣體泄漏、壓力異常或溫度超限,確保操作安全性。
冷卻裝置:
部分設備配備制冷模塊(如液氮冷卻或半導體制冷),用于低溫捕集或樣品冷藏。
