熱裂解氣相色譜儀(yi) 是熱裂解和氣相色譜兩(liang) 種技術相結合的產(chan) 物,是一種反應氣相色譜儀(yi) 。
一、基本原理:
熱裂解是在熱能作用下物質發生化學降解的過程。在一定條件下,高分子有機物遵循一定的裂解規律,即特定的樣品能夠產(chan) 生特定的裂解產(chan) 物和產(chan) 物分布,采用氣相色譜分析和鑒定裂解產(chan) 物,可據此對原樣品進行表征。
將高分子樣品置於(yu) 裂解器中,在嚴(yan) 格控製的操作條件下,使之迅速高溫熱裂解,生成可揮發的小分子產(chan) 物,然後將裂解產(chan) 物送入氣相色譜儀(yi) 中進行分離分析。因為(wei) 裂解碎片的組成和相對含量與(yu) 待測高分子的結構密切相關(guan) ,每種高分子的裂解色譜圖都有其特征,故裂解色譜圖又稱熱裂解指紋色譜圖。
二、對裂解器的要求:
1、由於(yu) 裂解溫度不同,裂解產(chan) 物不同,裂解溫度控製要,可重複進行。
2、不同的物質需要不同的裂解溫度,裂解溫度要可調。
3、裂解器熱容量大,升溫速度快。
4、裂解器與(yu) 接口的體(ti) 積小,以減小死體(ti) 積,防止色譜峰展寬。
5、對裂解反應無催化反應,防止歧化反應和二次反應。
三、裂解器類型:
1、管式爐裂解器:
管式爐裂解器通常由一個(ge) 外壁加熱的石英管製成,采用電熱絲(si) 加熱,裂解溫度在300~1000℃,恒溫精度高。當爐溫達到設定溫度時,將樣品置於(yu) 鉑金小舟內(nei) ,用推杆將鉑金小舟送人裂解爐,樣品不與(yu) 管壁接觸。
管式爐裂解器結構簡單,可定量進樣,操作方便,裂解溫度連續可調。但升溫速率不可調,死體(ti) 積大,容易產(chan) 生二次反應。
2、熱絲(si) 裂解器:
熱絲(si) 裂解器通常由直徑0.2~0.5mm、長50mm左右的鉑絲(si) 或鎳鉻絲(si) 繞成螺旋狀而成,樣品塗在金屬熱絲(si) 上,熱絲(si) 用穩定電壓加熱到所需溫度,可使樣品裂解。
熱絲(si) 裂解器結構簡單,加熱時間短,二次反應少。但不易定量進樣,一般隻用於(yu) 定性分析。
3、居裏點裂解器:
居裏點裂解器是一種高頻感應加熱裂解器,采用鐵磁性材料作加熱元件。將它置於(yu) 高頻電場中,會(hui) 吸收射頻能量而迅速升溫,當達到居裏點溫度時,鐵磁質變為(wei) 順磁質,不再吸收射頻能量,溫度穩定在居裏點溫度。當切斷高頻電源後溫度下降,鐵磁性又恢複。將樣品附著在加熱元件上,樣品可在居裏點溫度裂解。
不同鐵磁質的居裏點溫度不同,通過調節鐵磁質合金的組成可獲得所需溫度的加熱元件。
4、激光裂解器。