自动吹扫捕集装置是一种先进的样品前处理仪器,广泛应用于环境监测、食品安全、医药研发等领域,其核心功能是通过吹扫和捕集技术,高效萃取并浓缩样品中的挥发性或半挥发性有机物。
该装置的工作原理基于动态顶空技术:以高纯氦气或氮气为吹扫气,将其通入液体或固体样品中,通过持续气流破坏气液平衡,使挥发性组分逸出并进入装有吸附剂的捕集管进行浓缩。捕集完成后,通过快速加热捕集管实现热解吸,将目标化合物送入气相色谱仪(GC)或气质联用仪(GC-MS)进行分析。
1、吹扫系统
吹扫气源:通常使用高纯度氦气或氮气作为吹扫气体,通过气体发生器或外接气瓶供给。
流量控制模块:调节吹扫气体的流量,确保吹扫过程稳定且符合分析要求。
吹扫管路:连接气源与样品容器的管路,需具备耐高温、耐腐蚀特性(如不锈钢或惰性材质)。
2、捕集系统
捕集管(吸附管):
内部填充吸附材料(如TENAX、活性炭、Carbopack等),用于吸附吹扫出的VOCs。
可配置多根捕集管,支持交替使用或重复捕集,提升分析效率。
温控模块:
对捕集管进行加热(热脱附)或冷却(低温捕集),实现样品的富集与解吸。
温度控制范围通常为室温至400℃(视吸附材料而定)。
3、样品处理单元
样品容器:
通常为密封的玻璃或不锈钢容器(如顶空瓶、土壤采样罐等),用于盛装待测样品(液体、固体或气体)。
部分设备支持直接连接采样探头,实现在线吹扫。
加热模块:
对样品容器进行加热(如温水浴或电热套),促进挥发性物质的释放。
温度可控,避免高温导致样品分解或污染。
4、传输与接口系统
六通阀或多通阀:
控制吹扫气体、捕集管与气相色谱仪(GC)之间的气流切换。
实现捕集管的吸附、解吸和进样流程自动化。
管路连接:
采用惰性材料(如不锈钢、硅烷化处理管路)防止样品吸附或反应。
配备分流端口,可排除多余气体或废气。
5、控制系统与软件
自动化控制模块:
预设吹扫时间、流量、温度等参数,支持一键启动和全流程自动化操作。
可编程逻辑控制器(PLC)或微处理器控制,兼容多种分析方法(如EPA标准方法)。
数据采集与处理软件:
记录吹扫、捕集、解吸等过程数据,并生成报告。
部分软件支持与GC/MS联用,实现样品分析的无缝对接。
6、辅助功能模块
除湿与净化装置:
去除吹扫气中的水分和杂质(如干燥剂、过滤器),避免干扰分析。
安全报警系统:
监测气体泄漏、压力异常或温度超限,确保操作安全性。
冷却装置:
部分设备配备制冷模块(如液氮冷却或半导体制冷),用于低温捕集或样品冷藏。
