第八章 裂解气相色谱法

裂解气相色谱法
裂解气相色谱法（Pyrolysis Gas Chromatography，PGC）又称热解气相色谱法，是一种将大分子物质在热解器中加热到较高温度，使其迅速热解成小分子碎片，并直接进入气相色谱仪进行分析的方法。

该方法适用于高聚物、生物大分子等的分析，由于碎片的组成和相对含量与被测物质的结构、组成有一定的对应关系，因此，每种物质的热解色谱图具有各自的特征，称为指纹热解谱图，可作为定性的依据。

同时也可以利用热解谱图中能反映物质结构、组成的特征碎片来定性和定量地分析混合物中各组分。

裂解气相色谱法具有灵敏度高、分辨率高、分析速度快等优点，在化学、材料科学、生物医学等领域得到了广泛应用。

裂解气相色谱–质谱法鉴别汽车用非金属材料张静波【摘要】建立了裂解气相色谱–质谱联用法(PY–GCMS)测试汽车用非金属材料,包括其中主体材料及有机添加剂的定性分析.首先将样品进行逸出气体分析(EGA),然后根据是分析非金属材料中的添加剂还是主体材料来选择合适的裂解温度,进行裂解气相色谱–质谱分析.试验结果表明,不同材料可根据裂解后的特征峰及所使用的添加剂进行鉴别.该方法无需样品前处理,样品用量少,是一种快速鉴别和测定汽车用聚合物材料的有效方法.%Pyrolysis gas chromatography–mass spectrometry (PY–GCMS) was used to identify different kinds of automotive polymers, including the qualitative analysis of the main materials and the organ-additives. The sample was used for EGA analysis, and then the appropriate pyrolysis temperature was selected with different research purposes, and then the pyrolysis gas chromatography–mass spectrometry analysis was performed. The results showed that different constituents could be identified according to the characteristics of different materials and additive peak. It was a fast, convenience and effective method for discriminative analysis of automobile non-metallic material with its additives without any pretreatment.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2018(027)001【总页数】4页(P83-86)【关键词】裂解气相色谱–质谱法;汽车用非金属材料;定性分析;有机添加剂【作者】张静波【作者单位】上海汽车集团有限公司乘用车分公司,上海 201804【正文语种】中文【中图分类】O657.7裂解气相色谱–质谱分析法的原理是将微量的高分子样品在惰性气氛中快速加热而生成裂解产物，直接将裂解产物导入气相色谱系统进行分离，然后进入质谱仪进行检测，通过对高温裂解后的特征碎片离子进行定性定量分析,判定样品组成［1］。

裂解气中各种气体含量的气相色谱法分析最近几年，气相色谱法在各种领域的应用，已经成为分析仪器的最新技术，气相色谱法已经广泛用于重金属污染物检测、空气污染物定性检测和有机污染物检测等。

气体分析技术，如气相色谱、气相色谱/质谱联用，也已初步应用到气体检测中。

它可以提供对多种气体的快速、准确的检测以及细胞细胞传感器的检测。

研究气中各种气体含量的气相色谱法，是一种精密的技术，它可以检测气体中各种元素和成分的比例，根据检测结果，可以及时了解气体中的成份的比例。

气相色谱可以检测出大量的重金属，以及抗药性细菌等，这对于保护我们的公共环境是重要的。

同时，气相色谱也可以检测出大量的有毒气体，如氯气，硫化氢等，这些气体有害我们健康。

气相色谱分析是一个非常复杂的过程，它包括气体的抽取、分离、测量和检测。

其中抽取阶段，将样品中的气体从高温燃气形式转化成低温液体形式，以便更好地检测样品中的气体含量。

第二步，液相色谱将液态样品进行分离，将各种成分分离出来。

最后一步，由色谱仪检测出每种组分的含量。

在实际使用中，气相色谱法分析气体含量一般分为两种：一种是经典的气相色谱法，基本原理是将不同组分放入柱子内，通过气体溶剂混合以及色谱检测，将不同的组分按照大小等特性进行分离；另一种是微波气相色谱法，该方法可以获得更高的检测速度，更准确的检测结果。

由于气体分析的复杂性，我们必须掌握和熟练运用气相色谱法，以便对气体含量进行准确的测量。

此外，还需要有一定的实验经验，使得实验过程更加安全、有效、精准。

只有这样，我们才能够真正掌握气体含量的检测技术，真正满足环境污染领域的技术需求。

气相色谱法分析气中各种气体含量，是一项非常有用的技术，它可以实现准确的气体含量检测，为研究领域提供了重要的技术支撑。

它的应用不仅可以帮助我们发现有害物质，而且可以帮助我们研究空气污染物的污染程度，研究轻重污染物的释放及其影响，根据检测结果，可以采取有效措施防止和控制空气污染物。

裂解气相色谱系列讲座（1）主讲人 rfu裂解气相色谱是气相色谱的一种扩展应用方式，一般气相色谱只能适应约20% 化合物的分析，而使用裂解气相色谱则可以大大扩展其应用范围，特别是适用于高聚物的分析，如果把气相色谱和质谱（或其他波谱仪器）联用，可以发挥很好的分离和鉴定的功能。

我们在这个系列讲座里将为大家介绍裂解气相色谱的一些主要内容。

裂解气相色谱的基本原理一．有关裂解、分解和降解的概念裂解气相色谱(简称PyGC )是热裂解和气相色谱两种技术的结合。

对于高分辨PyGC有裂解理论和毛细管色谱理论两部分。

这里主要讨论裂解反应的一些原理。

裂解(Pyrolysis。

)一词来自希腊语的pyr(火)和1ysis(分解)，指的是只通过热能将样品转变为另一种或几种物质的化学过理。

裂解的结果常常是分子量降低，但也可能通过各种分子间的反应而使分子量增加(如交联反应)。

裂解有时也称作热裂解或热解。

如聚苯乙烯受热裂解为苯乙烯单体。

分解(decomposition)是指由一种化合物产生两种或两种以上较简单的化合物或单质的化学反应,分解反应可以通过加热，也可以由其它方式如各种辐射能及化学试剂的作用所引起，仅由热引起的分解称为热分解，有机化合物在高温下的热分解称为热解或裂解。

如KClO3 、H)2 、CaCO3 受热分解为KCl、CuO、和CaO 。

降解(degradation)则是指聚合物链转变成小的链段的化学反应。

据引起降解的方式不同可分为热降解、氧化降解、光降解、机械降解、超声波降解、水解降解和酶催化降解等，其中热降解也称为热裂解或热解。

如纤维素经水解降解为葡萄糖。

由此可见，裂解、分解和降解是既有联系又有区别的三个极念。

裂解是一个化学过程，而分解和降解均是化学反应。

换句话说，一个裂解过程除了发生分解或降解反应外，还可能发生其它反应如交联反应。

另外，分解常对应于一般有机化合物，而降解则对应于高分子化合物。

一般上说分解是一个较为广泛的概念，裂解和降解也属于分解的范畴。

热裂解气相色谱质谱联用仪（Py-GC/MS）是一种用于分析复杂有机物样品的先进技术。

在进行样品分析前，必须对仪器进行校准，以确保测试结果的准确性和可靠性。

下面将从仪器校准的目的、方法和步骤等方面介绍热裂解气相色谱质谱联用仪的校准过程。

一、校准的目的1. 确保准确性和可靠性：校准过程旨在检验和调整仪器的性能，以确保分析结果的准确性和可靠性。

2. 确保数据的可比性：校准可以使不同时间和不同操作人员得到的数据具有可比性，为结果的解释和比较提供重要依据。

3. 保证仪器性能：经过长时间的使用，仪器的性能可能会发生变化，校准可帮助及时发现问题并进行调整，以保证仪器的正常工作状态。

二、校准的方法和步骤1. 校准标准品的准备：选择适当的标准品，并按照仪器操作手册中的要求进行稀释或制备溶液。

2. 仪器的预校准：在正式校准前，首先对仪器进行预校准，检查仪器各部分的状态是否正常，并进行必要的清洁和维护。

3. 质谱部分的校准：利用质谱扫描标准物质进行质谱部分的校准，校准步骤包括：a. 设置质谱扫描模式，检查质谱仪性能。

b. 加入标准物质，进行质谱扫描，并记录质谱图谱。

c. 根据标准物质的特征峰，调整质谱仪参数，使得质谱图谱与标准相符。

4. 色谱部分的校准：利用色谱标准物质进行色谱部分的校准，校准步骤包括：a. 设置色谱柱和色谱条件，进行基础色谱分离。

b. 加入色谱标准物质，进行色谱分离，并记录色谱图谱。

c. 根据标准物质的保留时间，调整色谱仪参数，使得色谱图谱与标准相符。

5. 全部参数的检查和调整：校准完成后，对仪器的所有参数进行全面检查，确认所有参数调整到最佳状态，并记录校准过程中的各项参数。

6. 校准结果的确认：校准完成后，应当进行校准结果的确认，包括比对校准前后的数据，检查仪器性能是否满足实验要求。

7. 校准记录的保存：校准完成后，应当及时整理和归档校准记录，包括校准标准品的准备记录、校准操作步骤记录、校准结果确认记录等。

裂解气相色谱-质谱法研究聚苯硫醚热分解
钱和生
【期刊名称】《分析测试学报》
【年(卷),期】2006(25)4
【摘要】采用裂解气相色谱-质谱法研究了在350～750℃之间聚苯硫醚(PPS)的裂解行为.350℃时裂解,仅检测到4种裂解产物.随裂解温度上升,裂解产物急剧增加.在750℃时,检测到25种裂解产物,主要特征裂解产物为硫化氢、苯、苯硫醇、1,4-苯二硫醇、二苯硫、二苯并噻吩、1,4-苯二硫醇基苯、噻茚等.聚苯硫醚裂解过程中,发生链剪切作用,由聚合物链断裂成苯硫醇单体、二聚体和三聚体等化合物.裂解过程还会发生重排,环化,次级反应等形成了各种裂解产物.
【总页数】4页(P84-87)
【作者】钱和生
【作者单位】东华大学,分析测试中心,上海,200051
【正文语种】中文
【中图分类】O657.71;O632.32
【相关文献】
1.聚苯硫醚非等温热分解动力学研究 [J], 吴鹏飞;国凤敏;任婉婷;崔宁
2.聚苯硫醚酮热分解研究 [J], 尹维英;马华宪
3.非等温热重法研究聚苯硫醚热分解动力学 [J], 张声春;杭祖圣;李栋;应三九
4.聚苯硫醚的热分解动力学研究 [J], 周祚万;钟安永
5.超支化聚苯硫醚/聚苯硫醚共混纤维非等温结晶动力学及热性能研究 [J], 田菁;王新营;崔晓玲;王燕萍;王依民
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第八章裂解气相色谱法第一节裂解气相色谱法概述由于高分子及非挥发性有机化合物的裂解过程，通常遵循某些反应规律，因而，所得的产物分布具有特征性和统计性。

裂解色谱主要研究1、高分子及非挥发性有机化合物的裂解反应产物，分布和机理。

2、研究反应产物与物质的组成、结构、和物化性能之间的关系。

3、与裂解温度、裂解时间等因素的变化关系。

具体方法将样品放在裂解器内，加热使之瞬间裂解，生成可挥发的小分子物质，并立即被载气带入气相色谱系统，分离后，在记录仪上获得重复、特征的裂解色谱图。

通过对谱图的解析和处理，进行定性、定量分析，结构表征，热稳定性，裂解机理，动力学研究等。

一、裂解色谱法基本流程气路→裂解器→色谱柱→检测器→记录仪↓控制器显然，由裂解装置和气相色谱仪两大部分组成。

裂解装置包括裂解器、控制系统两部分组成，控制系统由温度控制与时间控制等组成。

二、特点和局限性与IR、NMR方法比较，PGC的优点在于1、灵敏度高：样品的用量很少，一般为微克和毫克量级，有时甚至于小于1μg，达到0.01μg。

2、样品一般不需要预先提纯或处理，可以直接使用任何物理形态的样品进行实验，因此，特别适合于那些不溶的、难以处理的固定样品，并且用原样分析，避免了因预处理可能带来的分析失真和其他信息的丢失。

3、不受无机填料和少量有机添加剂的干扰和影响，能够对谱图的解析、对主要组分做出准确的判断。

4、进样和操作方便，样品分析的速度较快。

5、设备较简单，用一般气相色谱仪加装一个裂解装置就组成一台裂解色谱仪，便于推广。

6、能获得其他方法难以得到的独特信息。

PTC的局限性在于：1、由于实验室之间谱图的重复性没有解决，至今，国内外还没有一套有关某一类非挥发性有机物的标准谱图，因此，人们必须在各自的实验室作出和积累已知样品的谱图。

2、一般只能建立相对定量分析法，不能建立绝对定量分析法。

3、谱图同样品的组成和结构之间的对应性，不象其他方法那样都存在，妨碍了对某些样品的分析和研究。

裂解-气相色谱法/红外光谱法在油墨成分分析中的应用Pyrolysis Gas Chromatography/Infrared Spectroscopy in InkCompositions Analysis Application毕明珠　黄　(广东省珠海市质量计量监督检测所,广东珠海519000)摘　要:油墨是由树脂、颜料(或染料)、溶剂及少量助剂组成,通过利用裂解-气相色谱/红外光谱的分析方法对印刷油墨进行成分分析,将微量高分子样品在惰性(如氦气)气氛中被快速加热而生成许多裂解产物,并直接将它们导入气相色谱系统分离,从而得到裂解产物的色谱图来分析高分子的化学结构和组成;油墨经超速离心机分离,经洗涤-溶解-离心分离,得到的固体产物用IR红外测定,通过IR红外测定及裂解气相色谱-质谱分析,以确定油墨树脂成分及比例。

关键词:油墨;裂解;成分分析 油墨是由树脂、颜料(或染料)、溶剂及少量助剂组成。

助剂主要包括润湿分散剂、抗磨剂、滑爽剂、增稠剂等,其用量一般小于5%。

树脂决定了油墨的成膜性及表面性能,颜料带来绚丽的色彩。

传统的鉴别油墨的成分,需分离柱分离树脂及颜料,然后收集分离馏分再通过仪器鉴定,需要样品量多,耗时,麻烦,溶剂的多次洗涤又会污染环境。

采用油墨的热解析/裂解气相色谱-质谱分析方法,将微量高分子样品在惰性(如氦气)气氛中被快速加热而生成许多裂解产物,并直接将它们导入气相色谱系统分离,从而得到裂解产物的色谱图来分析高分子的化学结构和组成。

裂解气相色谱方法(Py-GC)法所用装置比较简单,但能提供用其他方法无法得到独特信息。

其特点是可以分析包括不溶不熔的三维交联结构在内的各种形态高分子样品而通常无需任何前处理,用0.01～0.1mg样品就能进行测定。

红外光谱法(IR)对油墨进行分析,其优点在于:红外光谱法是研究分子振动时伴随有偶极矩变化的有机及无机化合物,所以对象极广,除了单原子分子及同核的双原子分子外,几乎所有的有机物都有红外吸收;不受样品的某些物理性质如相态(气、液、固相)、熔点、沸点及蒸气压的限制;红外光谱法不仅可以进行物质的结构分析,还可以作定量分析,还可以通过IR光谱计算化合物的键力常数、键长、键角等物理常数。