譜析淺談:影響熱裂解氣相色譜儀裂解反應的因素
熱裂解反應是一個很復雜的過程,受多方面的因素影響,須嚴格控制反應條件和操作過程,有效的、正確的進行樣品的測定,才有可能獲得重復的特征和高分辨的和定量的裂解圖譜。按照研究的要求和目標,對熱裂解氣相色譜儀分析譜圖解析和處理,得出真實試驗結果。
1. 裂解溫度的影響
溫度過高,初級反應加劇,二次反應大大增加;溫度過低,初級反應和二次反應都很少,主要進行熱降解反應,而在適當的反應區間內,裂解反應主要以初級反應為主。
2. 升溫時間(TRT)的影響
裂解器從初始溫度達到某一設定平衡溫度所需的時間,它對樣品的裂解反應能產生很大的影響。當T很小時,裂解反應在所設定溫度下進行,瞬間升溫二次反應時間少;當T很大時,反應將在一系列溫度下進行,二次反應大大增加,反應在低于平衡溫度的一系列溫度下進行。溫升時間由裂解器本身原理、性能決定。TRT越小越好,選擇熱裂解器時,需考慮這一因素的影響。
3. 裂解時間的影響
在平衡溫度下所持續的時間,裂解時間的長短對反應同樣品會產生顯著的影響,這是因為,樣品的初級反應是在瞬間完成的,延長裂解時間在一定條件下會增加二次反應,時間過短,使初級反應不完全。其設定條件為一般不短于TRT時間。
4. 樣品量和厚度的影響
樣品量多,會增加二次反應時間;增加厚度,由于樣品內部的溫度梯度加大二次反應,因此,控制樣品量和厚度是至關重要的。對于高聚物來說,通常為100~150ug,厚度小于0.1mm,動力學研究時,樣品用量小于10ug,厚度小于1um。
5. 熱裂解氣相色譜儀條件選擇
與一般氣相色譜儀分析相同,使用氫火焰離子檢測器(FID)較多一些,如果裂解產物有H2O,CO,CO2時用熱導檢測器(TCD)。硫化橡膠等用火焰光度檢測器(FPD),大部分采用毛細管色譜柱,程序升溫來進行分析。對于部分氣體則采用填充柱進行。
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