[发明专利]一种液相挥发性物质的气相萃取与富集方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种液相挥发性物质的气相萃取与富集方法及其系统，特别适用于分析化学、环境化学、食品安全分析与检测以及药物化学与分析等。

背景技术

随社会的发展与科技的进步，经常会遇到这样的一种技术或设备需求，如何将液相中的挥发性物质转移到气相中，且让挥发性物质在气相中有足够高的浓度，以便进一步对挥发性物质进行提取或检测。例如：随着环境污染的日益加重，天然水体中对人体有害的挥发性有机物的含量日益增加，如何能够准确、快速测定这些挥发性物质的含量引起人们很大的关注。通常情况下，为了减小水体基质（水、矿物质等）对挥发性物质检测的干扰，采用鼓气泡的办法，将挥发性物质转移到气相中，然后用光学或气相色谱法对挥发性物质进行检测。但通常水体中挥发性物质（如苯系物）的含量较低，无法直接进行检测，因此采用固体吸附剂（如活性碳）或液体吸收剂（如二硫化碳）来吸附（或吸收）挥发性物质。然而现有固相或液相富集的方法存在实验耗时长、实验操作繁琐且富集效率不高等缺点，限制了挥发性物质的现场、快速提取与检测。

发明内容

为了克服现有固相和液相富集方法存在的上述缺点，本发明的目的在于提供一种液相挥发性物质的气相萃取与富集方法及其系统，该液相挥发性物质的气相萃取与富集方法采用一种特定的工作气体，能把液相中挥发性物质萃取到以工作气体主的气相中，然后用一种特定的工作液体通过化学反应快速吸收工作气体，使挥发性物质所在的气相体积迅速减小，从而实现对水相挥发性物质进行快速、高效气相萃取与富集，不仅适用于环境化学，而且适用于药物化学、食品安全分析与检测，具有十分广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明的一技术方案是：一种液相挥发性物质的气相萃取与富集系统，由液气萃取单元和气相压缩富集单元组成，所述液气萃取单元包括开口朝下的气液交换容器和设置于气液交换容器内的第一活塞，所述气液交换容器的顶部连接有工作气体进气管、废气废液出口管以及液体样品进液管，所述气相压缩富集单元包括开口朝下的吸收容器和设置于吸收容器内的第二活塞，所述吸收容器的顶部连接有工作液体进液管、工作液体出液管以及气体样品出气管，所述气液交换容器的顶部经气体连接管与吸收容器的顶部相连接。

进一步的，所述液体样品进液管的下端设置有微型雾化器。

进一步的，所述工作气体进气管上设置有进气阀，所述废气废液出口管上设置有出口阀，所述液体样品进液管上设置有进液阀。

进一步的，所述工作液体进液管上设置有进液泵，所述工作液体出液管上设置有出液阀，所述气体样品出气管上设置有出气阀。

进一步的，所述气体连接管上设置有连接阀。

为了实现上述目的，本发明的另一技术方案是：一种液相挥发性物质的气相萃取与富集方法，按以下步骤进行：（1）提供一种如上所述的液相挥发性物质的气相萃取与富集系统；（2）先通过工作气体进气管将工作气体通入气液交换容器中，再通过液体样品进液管将含目标挥发性物质的液体样品喷入气液交换容器中，使得工作气体将液体样品所含的目标挥发性物质萃取到气相中，而雾状的液体样品重新凝结回液态；（3）向上推动第一活塞，以将含目标挥发性物质的工作气体通过气体连接管推入吸收容器中，并通过废气废液出口管排出废气和废液；（4）在含目标挥发性物质的工作气体进入吸收容器之前，通过工作液体进液管将工作液体导入吸收容器中，当含目标挥发性物质的工作气体进入吸收容器时，工作液体快速高效地吸收工作气体使得气相中所含目标挥发性物质的浓度得到高倍富集；（5）向上推动第二活塞，以通过气体样品出气管导出富集后的含挥发性物质的气体样品，并通过工作液体出液管排出废液。

与现有技术相比较，本发明具有以下显著优点：（1）富集效率高：采用了特定的工作气体，不仅能有效地将目标挥发性物质从液体转入气相，而且工作气体能够高效地被工作液体吸收，产生气相体积高倍减小，使气相中目标挥发性物质高效富集。（2）快速：与常用的活性碳或二硫化碳等固体吸附或液体吸收法相比，本发明无需耗时长的吸附和脱附过程，大小减少了实验时间和简化实验操作，因此可进行目标挥发性物质的快速、现场萃取、富集。（3）适用范围广：只要采用适当的工作气体与工作液体，就可实现对各类挥发性物质的萃取与富集。

附图说明

图1为本发明液相挥发性物质的气相萃取与富集系统的示意图。