[发明专利]一种新型薄层色谱扫描仪及利用该扫描仪的分析方法

说明书

本发明涉及一种新型薄层色谱扫描仪及利用该扫描仪的分析方法，其特征在于反应电离管与氩气管路相通并通过质量流量控制器保证气路稳定，色谱棒与石英管尾端垂直对齐，反应电离管中段被铜丝线圈所包裹，信号发生器与射频放大器耦合连接，信号发生器的射频信号通过射频放大器后信号被放大增强并传输到铜丝线圈上，在铜丝线圈内部形成射频信号场，在反应电离管中通入反应气和辅助气，在射频信号场的激励下产生等离子体，等离子体尾焰依次扫描匀速移动的色谱棒，被分离好的组分被等离子体电离产生离子，离子信号被收集器收集。本发明可以使得各化学成分依次被快速检测，首次将射频等离子体用于薄层色谱扫描探测，同时实现了各成分的定性与定量，从而为快速了解样品的化学组成信息提供了依据。

技术领域

本发明涉及一种新型色谱类仪器，具体的说是一种新型薄层色谱扫描仪及利用该扫描仪的分析方法，属于石油化工分析领域，可以被用在石油石化、医药卫生、环境监测与环境保护等领域。

背景技术

薄层色谱是一种非常有效的跟踪化学反应的手段，还可以用于柱色谱分离中合适溶剂的选择，薄层色谱常用的固定相有氧化铝或硅胶，它们是极性(正相)或者是非极性的(反相)，流动相则是一种极性待选的溶剂，在大多数工业流程或者实验室的研究中，都将使用此类手段进行化学示踪或者物质鉴定。

薄层色谱的基本流程是将溶液中的反应混合物点在薄板上，然后利用毛细作用使溶剂(或混合溶剂)沿板向上移动进行展开，根据混合物中组分的极性，不同化合物将会在薄板上移动不同的距离，极性强的化合物会与极性硅胶有很强的吸附作用，在薄板上移动的距离比较短；而非极性的物质将会在流动的溶剂相中保留较长的时间从而在板上移动较大的距离，随着技术的进步，薄层色谱已经由原来的色谱板衍生出色谱棒，色谱棒由于材料密集溶剂展开效率高越来越受到欢迎，由不同固定相构成的色谱棒也被越来越多的科学家和分析工作者所青睐，无论哪种形式薄层色谱都是当前工业制造、化学鉴定、医药化工、环境保护等诸多领域不可或缺的重要技术手段。

薄层色谱分离完成后需要用配有专用检测器的薄层扫描仪对分离的成分进行检测或鉴定，当前扫描检测的类型包括紫外分光光度法、荧光分光光度法、氢火焰离子化检测法等等，其中按照扫描方式，又可以分为单波长扫描和双波长扫描等等，采用薄层扫描仪对色谱斑点作扫描定量的方法被称为薄层色谱法。

石油是当今世界范围内最重要的资源之一，它可以被广泛地应用于化工、制药、农业、航天、能源等各个方面，随着人类对石油资源的使用越来越广泛，石油造成的环境危害也越来越大，但是无论是从对石油的利用角度还是从环境保护的角度，对石油进行详细的性质鉴定和组成分析(也就是族组分分析)都是非常重要的工作，例如，在有机石油地质研究中，通过对石油族组分的分析能够对石油中重、轻有机质进行描述，这对于石油开采方案的研究起到至关重要的作用；此外，石油族组分的研究还能能够为原油的成分、演化、成熟情况提供证据。如石油中的生物标志化合物能够指示石油的古沉积环境，对于研究地质环境形成也有很大的帮助。

自上个世纪中期以来，石油族组分的鉴定方法经过了一系列的演变和优化：1962年美国标准试验和材料协会(ASTM)将白土-硅胶吸附色谱法作为分析重质油族组成的标准方(ASTM-D2007)，该方法由于白土材料的限制，使用者较少。1971年美国矿业局(USBM)和美国石油学会(API)联合资助的API260号课题首先提出将重质油分为5个族组份:酸性组份、碱性组份、中性含氮化合物、饱和烃、芳烃，此法称为USBM-API法，是一种循环色谱法，可以将洗脱溶剂循环使用，但其缺点是非常繁琐并且非常耗时，仅酸性组份和碱性组份的分离就需连续循环冲洗6天，因此这种方法仅在对石油样品的酸性组份或碱性组份作专门研究或对样品进行详细组成研究时才使用。Jewell等提出将重质油分为4个族组份，即饱和烃、芳烃、胶质、沥青质，即SARA法。