氣相色譜（GC）是一種具有高解析能力的分析技術(shù)，用于分離揮發(fā)態(tài)與半揮發(fā)態(tài)的產(chǎn)物。氣體混合物基于在靜態(tài)相（例如毛細(xì)管的內(nèi)部涂層）與流動(dòng)相（吹掃氣，例如 He）中組分分布的差異，得到有效分離。

 由于在色譜柱中的這一氣體分離需要一定的時(shí)間 -- 該持續(xù)時(shí)間依賴于樣品特性，色譜柱流動(dòng)速度，色譜柱長度，以及靜態(tài)與流動(dòng)相 -- 因此不可能將連續(xù)的在線樣品氣體流直接連接到 GC。而我們的解決方案，則是開發(fā)了一種使用加熱的自動(dòng)閥的準(zhǔn)連續(xù)模式的直接聯(lián)用，允許軟件控制的氣態(tài)形式進(jìn)樣（流動(dòng)-通過進(jìn)樣循環(huán)），以及短間隔的氣體注入。

• *的 TG/STA-GC-MS 聯(lián)用解決方案，使用事件驅(qū)動(dòng)或溫度相關(guān)的觸發(fā)
• 全程加熱的氣體傳輸管（300℃），連接TG/STA與GC的六通閥與注射器
• 量程寬廣、測量快速的 QMS，用于氣相色譜分析
• GC-MS 可獨(dú)立操作使用，在任意時(shí)間下進(jìn)行液體/氣體注射

對于 GC-MS 聯(lián)用系統(tǒng)，我們的合作伙伴是世界聞名的 Agilent 公司，以及 Joint Analytical Systems （JAS） 公司。這確保了 GC-MS 系統(tǒng)的供應(yīng)與服務(wù)質(zhì)量。

TG-GC-MS - 技術(shù)特性（持續(xù)更新中）

質(zhì)譜（MSD Agilent）

• 質(zhì)量數(shù)范圍：1.6 u ... 1050 u（*）
• 質(zhì)量過濾器：單片雙曲四極
• 質(zhì)量解析度：單一質(zhì)量（可以微調(diào)）
• 離子化：非涂覆的惰性電子沖擊源
• 離子化能量：標(biāo)準(zhǔn)為 70 eV（可選范圍：5 eV - 241.5 eV）
• 2 個(gè)燈絲
• 檢測器：三倍軸 SEM，帶長壽命 EM
• 掃描速率：12.500 u/s（電子），8.000 u/s寫入磁盤速度

（*）: 統(tǒng)一化的原子質(zhì)量單元

氣相色譜（Agilent）

• 閥門盒能夠加熱到 300℃，進(jìn)樣循環(huán) 250 µl
• Unis 500 注射器（split, splitless） zui高 450℃
• 色譜柱：標(biāo)準(zhǔn) HP-5ms 毛細(xì)管（30m，zui高 325℃，根據(jù)特定應(yīng)用有其他色譜柱可選）
• 在無需中斷 MS 真空的情況下快速更換毛細(xì)管柱（swap'n go, JAS）
• 色譜柱爐溫：35 ... 425℃

TG 或 STA 端的氣體傳輸系統(tǒng)

• 加熱的爐體適配器，zui高溫度 300℃（用于質(zhì)譜，紅外或 GC-MS 聯(lián)用）
• 加熱的傳輸管線：玻璃內(nèi)襯鋼管，zui高溫度 300℃（強(qiáng)制氣流，使用泵壓通過樣品循環(huán)）
• 支路系統(tǒng)，用于爐體內(nèi)的過量氣體。

GC-MS 使用靈活的 Agilent Chemstation 軟件控制。在聯(lián)用到 TG/STA 的情況下，Chemstation 的啟動(dòng)使用 Proteus® 軟件觸發(fā)，包含以下兩種模式：

• GC-MS 連續(xù)運(yùn)行，周期性注入樣品氣流（在 TG/STA 溫度程序的相關(guān)段中，在可選的時(shí)間或溫度下啟動(dòng)）
• 設(shè)定失重速率閾值，使用事件控制的方式運(yùn)行（當(dāng)達(dá)到閾值時(shí)自動(dòng)啟動(dòng) Chemstation 軟件?？梢詾椴煌卧O(shè)置不同的閾值）。在 GC 檢測過程中 TG/STA 端保持恒溫狀態(tài)，隨后重新開始加熱，直至達(dá)到下一閾值。

由此得到的 GC-MS 總離子色譜（TIC）能夠?qū)氲?Proteus® 軟件中，并與 TG，DTG，DSC 及其他載入的數(shù)據(jù)一起進(jìn)行顯示、分析與保存。

使用 Agilent 數(shù)據(jù)分析軟件，通過雙擊顯示相關(guān)質(zhì)譜圖，能夠方便地分析 TIC 譜圖中的滯留時(shí)間峰，以鑒別氣體混合物中的各單獨(dú)組分。再點(diǎn)一下鼠標(biāo)，就使用 NIST 08 MS 庫（包含約 220,000 EI 質(zhì)譜圖，涉及 190,000 物質(zhì)）針對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行搜索，以顯示*擬合結(jié)果。NIST 08 MS 庫與搜索程序均包含在標(biāo)準(zhǔn)軟件包中。

如需單獨(dú)使用 GC-MS，Chemstation 軟件亦可獨(dú)立于 Proteus® 進(jìn)行操作（既可與 Proteus® 安裝在同一臺(tái)電腦上，也可安裝在單獨(dú)的電腦上）。

未硫化的天然橡膠（NR）的 TG-DTG-TIC 圖，3.36 mg，N2
逸出氣體以 1min 間隔持續(xù)注入 GC 中。

TG-GC-MS 聯(lián)用的主要目的是檢測，分離與分析有機(jī)成分。也可以使用聯(lián)用的 GC-MS 進(jìn)行詳細(xì)的氣體分析，以對有機(jī)物、生物質(zhì)、可重復(fù)使用的固體燃料、碳材料以及聚合物在 TG/STA 中可控溫度程序下的熱裂解過程作進(jìn)一步的研究。由此，可以對樣品在不同的氧含量下，在燃燒過程中釋放的氣態(tài)產(chǎn)物進(jìn)行高靈敏度與高解析度的測量。

借助于 GC-MS 的高度靈敏的氣體檢測與鑒別能力，可以對添加劑、穩(wěn)定劑、以及食品、藥品、化妝品與聚合物中的殘余溶劑進(jìn)行有效的分析。

下圖為未硫化的天然橡膠（NR）的 TG-DTG-TIC 圖。3.36 mg，N2，以 1min 間隔進(jìn)行逸出氣體的連續(xù)注入。在 GC 柱中維持恒定的高溫，以允許氣體混合物迅速穿過，其主要成分得到有效分離。

在 NR 分解的起始點(diǎn)（32min，346.3℃），主要的揮發(fā)產(chǎn)物為 isoprene C5H8（TIC 色譜圖的峰1），以及 1-methyl-4-（1-methylethenyl）-cyclohexene C10H16（峰 2）。

在連續(xù)的 GC-MS 模式下，顯示了氣體揮發(fā)與溫度/時(shí)間的關(guān)系?？梢赃x擇單獨(dú)的質(zhì)量數(shù)（m/z），對溫度進(jìn)行連續(xù)作圖（單離子監(jiān)測，SIM）

NR 分解的第二階段（起始點(diǎn) 38min，406.2℃）顯示了 isoprene 與 substituted cyclohexene 之外的其他產(chǎn)物的釋放過程。通過分析得知，這些氣體產(chǎn)物包括： 5,5-dimethyl-1,3-cyclopentadiene （C7H10, 94 m/z）, 1-methylene-2-vinylcyclopentane （C8H12, 108 m/z） 以及 beta-humulene （C15H24, 204 m/z）。

下圖為橡樹木的 TG-DTG-T 圖，4.37 mg，N2，GC-MS 在291℃ 與 347℃ 下進(jìn)行了事件驅(qū)動(dòng)觸發(fā)（DTG 閾值 8%/min；在 GC-MS 運(yùn)行過程中停止升溫）。通過如下 GC 爐體程序：60℃ 下等溫 0.5min，以 25K/min 線性升溫至 310℃，對氣體產(chǎn)物進(jìn)行了詳細(xì)分析。

橡樹木熱裂解過程*階段的總離子色譜圖,以及相關(guān)主峰的譜庫搜索結(jié)果如下（下表以滯留時(shí)間（RT/min）的升序排列）：

橡樹木熱裂解過程第二階段的總離子色譜圖，以及相關(guān)主峰的譜庫搜索結(jié)果如下（下表以滯留時(shí)間（RT/min）的升序排列）：