程序化升温脱附气相色谱-电子捕获检测器定量检测痕量爆炸物蒸气

本实验的目的是定量检测爆炸物蒸气。首先需准备用于分析的仪器，然后通过将溶液标准品沉积到蒸气采样管上来建立仪器的校准曲线，从而实现该目标。

接下来收集蒸气样品以进行定量分析。最后一步是使用气相色谱电子捕获检测器仪器对蒸气样品管中的蒸气样品进行定量分析。最终，通过校准标准品的直接液体沉积与配备电子捕获检测器的气相色谱法相结合，获得爆炸物蒸气样品的定量结果。

与现有的液体校准曲线等方法相比，该技术的主要优势在于能够考虑轨道管热脱附过程中相关的损失。在开始此操作之前，从气相色谱仪的CIS进样口取下TDS适配器。取出衬管后，检查CIS进样口是否有颗粒物和残留物。

清除碎屑，用气吹清除所有可见的碎屑。使用制造商提供的工具和说明，将新的石墨 ferrule 固定到新的 CIS 衬管上。然后将带有石墨 ferrule 的衬管插入 CIS 中。

更换TDS适配器并重新安装TDS。取下新色谱柱两端的硅胶保护帽。使用陶瓷色谱柱切割工具，在色谱柱两端分别插入一个接头螺母和卡套。

从色谱柱两端各截去约 10 厘米，确保螺母和 ferrules 仍保留在色谱柱上，但远离末端。为避免堵塞和杂质污染，通过将色谱柱插入进样口，将其固定在烘箱中。然后将色谱柱的另一端连接至检测器端口。

用手轻轻将螺母和卡套拧紧到进样口和检测器的相应接口上。使用扳手再旋转约四分之一圈，进一步拧紧螺母和卡套。接下来，通入载气至少两小时，同时将各温区温度设定在略低于最高工作温度的水平，对TDS进样柱和检测器进行烘烤处理。

所有区域冷却后，重新拧紧所有螺母和接头，确保无泄漏运行。通过软件界面加载仪器方法。确认已达到正确的温度和流速。

此时，使用一小段柔性硅胶管将一支填充有吸附剂的热脱附采样管连接到采样泵上。在采样管的另一端（远离采样泵的一端）连接一个活塞式流量计。然后调节采样泵的流速，使通过采样管的流速约为 100 毫升/分钟。

根据活塞式流量计的读数。将活塞式流量计从样品管上断开，并暂时关闭样品泵。将样品泵与流量计断开，然后直接重新连接到样品管上。

将样品管置于炸药蒸气流中。随后，根据大致的采样时间设置计时器。启动样品泵并开始计时。

计时器停止后，关闭样品泵。将样品管从泵上断开，并放入随样品管提供的包装中。然后盖上管盖，储存以备分析。

接下来，用移液器吸取5 µL预先配制好的标准溶液，直接滴加到一个未使用且已活化的样品管的玻璃砂芯上。滴加过程中，用手套包住手，垂直握住样品管和移液器。对全部六个校准标准品重复上述步骤后，再向每个样品管中加入5 µL浓度为0.3 ng/µL的2,4-二硝基甲苯（2,4-DNT）。随后，将样品管在室温下静置至少30分钟，使溶剂完全挥发，然后将样品管装入TDSA样品架中。

然后将样品架装入TDSA进样器中。待样品通过T-D-S-C-I-S-G-C-E-C-D方法分析后，在色谱图中对与三种四硝基甲苯（TNT）和黑索今（RDX）相关的峰进行积分。针对18个样品管中的每一个，分别绘制TNT和RDX的平均归一化峰面积相对于管上目标分析物质量的曲线。

在此步骤之后，向每个样品管中加入5 µL浓度为0.3 ng/µL的3,4-二硝基甲苯（3,4-DNT）溶液。待溶剂完全蒸发后，对样品进行分析，积分18个样品管色谱图中与3,4-二硝基甲苯（3,4-DNT）、三硝基甲苯（TNT）和黑索今（RDX）对应的色谱峰。最后，利用峰面积和校准曲线，计算通过直接液相沉积法获得的色谱图中各分析物的蒸气浓度，单位为十亿分之一体积（ppbv）。

TNT、DNT 和 RDX 的三个峰分别在 4.16、4.49 和 4.95 分钟处被观察到。对于所有质量的 TNT 和 RDX，内标峰的高度和面积保持恒定，而待测物峰的高度和面积随分析物质量的增加而增加。此处展示了由采集的色谱图生成的一个校准曲线示例。

气动杆表示每种大量分析物进行三次重复测量时的一个标准偏差。如果仪器需要维护，或标准品随时间推移发生降解，则通常会观察到除三个四硝基甲苯（D-N-T-T-N-T）和RDX之外的额外峰。使用填充吸附剂的热解吸样品管时，总是会出现额外峰，但在仪器维护良好的情况下，所形成的降解产物不会与这些蒸气共洗脱。

因此，峰形与高斯峰形存在显著偏差，尤其是约4.6分钟和4.825分钟处的峰。在实施该操作时，必须在样品沉积和分析前彻底清洁热解吸管。