顶空气相色谱法的简介及应用
顶空气相色谱的概念
顶空气相色谱是指对液体或固体中的挥发性成分进行气相色谱分析的一种间接测定法，它是在热力学平衡的蒸气相与被分析样品同时存在于一个密闭系统中进行的。这一方法从气相色谱仪角度讲，是一种进样系统，即“顶空进样系统”。
顶空气相色谱法主要特点
以往顶空分析中，大都采用红外光谱法、紫外光谱法、质谱法等测定在液体（或固体）样品中的挥发性组分。由于这些测试方法的灵敏度有限和缺乏分离混合物的能力，因此，当气体中有几个组分存在时，就难以得到理想的分析结果。
自从气相色谱法问世以来，许多色谱分析工作者把气相色谱法应用于顶空分析之中，由于气相色谱法具有分离效能好、灵敏度高、样品用量少、分析速度快、应用范围广等特点，使顶空分析展现出崭新的前景。
顶空气相色谱分析主要有如下的特点。
1．广泛适用
顶空气相色谱法既可分析液体样品中的挥发性组分，也能分析固体样品中的挥发性物质；既适用于单组分挥发性气样的分析，也能对组成复杂的挥发性组分混合物进行分离分析；既能用于常量顶空气样分析，又能检测低含量的挥发性组分。
2．快速简便
顶空气相色谱分析直接取液体样品（或固体样品）的挥发性气态样品送进气相色谱仪进行分离分析。在很多情况下，可以省去样品前处理操作，故此法要比普通的色谱分析更为快速简便。
3．低检测限
顶空气相色谱分析有时还可获得比普通气相色谱分析更低的检测限，这是因为避开了常规样品前处理过程中所带来的溶剂干扰、以及顶空样品的某些特殊性的缘故。对于容易分解和无法直接进样分析的液体或固体样品而言，则更有它的实用价值。
顶空气相色谱法的基本类型
1．静态顶空气相色谱法
静态顶空气相色谱法系指在密闭的恒温系统中，与液体（或固体）样品相平衡的其挥发性气态成分的气相色谱分析。
静态顶空气相色谱分析的取样装置，用注射器取气体样品，然后送入气相色谱柱进行分离分析。所使用的分析仪器为一般实验室用的气相色谱仪，并配有气体六通阀进样装置。
2．动态顶空气相色谱法
动态顶空气相色谱法也称吹扫-捕集气相色谱分析法，此法使用惰性气体（常用氮气）通入液体（或固体）样品中，把其中的挥发性气态成分吹扫出来，进行选择性富集（可用吸附剂、冷阱等），然后经加热（或其他方法）把所富集的气态组分由载气带入气相色谱柱中进行分离分析。
动态顶空色谱分析的取样装置如图2-38所示，图中1为捕集管，2为冷却水，3为样品管，4为水浴，5为洗气瓶；所使用的分析仪器为一般实验室用的气相色谱仪，并配有气体六通阀进样装置。
顶空气相色谱法的应用
由于顶空气相色谱分析具有其独特的优越性，因此，在食品科学、环境科学、材料科学、生化科学等的分析领域中，得到了广泛的应用。
顶空气相色谱法(HS-9)是在气相色谱仪进样口前面增加一个顶空进样装置的一种色谱技术，常解释为将顶空进样器与气相色谱仪联用的仪器。它利用被测样品 (气-液和气-固)加热平衡后，取其挥发气体部分进入气相色谱仪。它专用于分析易挥发的微量成分，如对甲醇、乙醇等许多易挥发的有机溶剂类；不同季节的花香气、香水类，带有易挥发成分的中草药类；特殊气味的蔬菜和调味品类等均可用它进行定量分析。顶空气相色谱与质谱联用法用于对未知的挥发成分进行定性分析的方法。
顶空气相色谱法常用于酒后开车司机或行人发生交通事故后对其血液中酒精进行定性定量确证分析、中西医药投入市场前其残留溶剂的标准分析、刑事案件中有毒气体和挥发性毒物的认定分析等，另外许多行业需要控制产品质量或开发新产品等均会用到这种仪器。这种分析方法可避免水份、高沸点物或非挥发性物质对分析柱造成超载和污染问题。而且操作简单、快速，分析结果与气相色谱一样灵敏、可靠、准确。
注意事项
1.由于进入顶空的载气同时进入GC，所以用于顶空的气体也应净化。
2．顶空瓶加热温度，定量管温度，传输线温度应由小到大，传输线小于等于进样口的温度。
3．应用顶空时，GC气体总流量应是顶空的气流加上GC气流量，计算分流比时应注意。可以用流量计测量后计算。
4．时间设置中，样品充满定量管的时间应充分，定量管的平衡时间不应太长，进样的时间应足够长。
5．顶空进样器的压力调节如果是手动的话，建完方法后应记录样品加压和载气压力值，以免由于阀状态的变化引起压力变化。
