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武漢泰特沃斯科技有限公司，氣相色譜儀供應(yīng)商。主要產(chǎn)品包括GC2030系列氣相色譜分析儀、GC966系列在線氣相色譜儀、GC966便攜式氣相色譜儀等設(shè)備，以及相關(guān)配套設(shè)備。廣泛應(yīng)用于石油化工、科研教學(xué)、環(huán)境監(jiān)測、食品醫(yī)藥安全、高純氣體行業(yè)、生命科學(xué)、司法鑒定等領(lǐng)域。

以下由武漢泰特沃斯科技有限公司色譜技術(shù)人員主要介紹通過對衍生化與氣相色譜聯(lián)用在環(huán)境監(jiān)測中特別是有機(jī)污染物的應(yīng)用，具體介紹了該技術(shù)在醛酮類、酚類、酸類化合物及其他有機(jī)污染物分析中的應(yīng)用及反應(yīng)原理，并提出了該技術(shù)的注意事項及應(yīng)用展望。衍生化氣相色譜法就是利用化學(xué)反應(yīng)改變目標(biāo)化合物分子中的原子或官能團(tuán)，通過檢測新生產(chǎn)物對目標(biāo)化合物進(jìn)行氣相色譜定性和定量分析，具有高靈敏度、良好的分離效果和綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

自20世紀(jì)50年代誕生以來，氣相色譜作為一種經(jīng)典的分析方法，在石化分析、藥物分析、環(huán)境分析等領(lǐng)域均得到廣泛應(yīng)用。由于其良好的分離效能、快速靈敏的檢測能力和準(zhǔn)確有效的測定結(jié)果，極大地推動了環(huán)境監(jiān)測發(fā)展，特別是在各種常規(guī)有機(jī)污染物監(jiān)測分析中取得了巨大成功。但是，當(dāng)待監(jiān)測污染因子中含有極性較大的官能團(tuán)(如羥基、氨基和羧基等)或熱穩(wěn)定性差等情況下，傳統(tǒng)的氣相色譜分析在靈敏度和分離度方面會遇到一定困難。在此背景下衍生化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

衍生化技術(shù)就是通過化學(xué)反應(yīng)將樣品中難于分析檢測的目標(biāo)化合物定量地轉(zhuǎn)化成另一種適當(dāng)?shù)囊子诜治龅幕衔?，通過后者的檢測可以對目標(biāo)化合物進(jìn)行定性和定量分析。通俗的來說，通過采用衍生化反應(yīng)，用非極性取代基封閉極性官能團(tuán)，提高分析物的揮發(fā)性，將極性化合物轉(zhuǎn)換成弱極性化合物，從而提高色譜檢測的靈敏度及選擇性。該技術(shù)被廣泛應(yīng)用在氣相和液相色譜分析中。

衍生氣相色譜法的作用及主要體現(xiàn)在：①改善樣品的揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性。將某些高沸點(diǎn)或熱不穩(wěn)定的化合物通過衍生化轉(zhuǎn)化成可以汽化的或熱穩(wěn)定的衍生物。②提高分離檢測的選擇性和靈敏度，如氣相色譜的電子捕獲檢測器對含鹵素的化合物有很高的靈敏度，可以通過衍生化反應(yīng)將一些化合物引入鹵素基團(tuán)，提高這類化合物的檢出靈敏度。③提高分離性能，改善樣品的峰形。含有極性基團(tuán)的待測物在通用的色譜柱中不出峰或峰拖尾，經(jīng)衍生化后才能改善目標(biāo)化合物的氣相色譜性質(zhì)，得到較好的分離效果。對一些難分離的物質(zhì)可選用合適的衍生化試劑，使其生成的衍生物色譜性能產(chǎn)生差異或只和其中1種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而達(dá)到分離的目的。④具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。高沸點(diǎn)或不揮發(fā)的化合物通過衍生化轉(zhuǎn)化成易揮發(fā)的物質(zhì)后，使其適合頂空或吹掃捕集方法，可以替代傳統(tǒng)的液-液萃取等方法，從而減少有機(jī)溶劑的使用。

1 衍生氣相色譜在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

1.1 酚類化合物

酚類化合物是屬于半揮發(fā)性有機(jī)物，其中氯酚是一類毒性強(qiáng)、生物降解困難、有潛在致癌性的環(huán)境污染化合物。在氣相色譜中酚類化合物難揮發(fā)且極性強(qiáng)，尤其是水溶性好的苯酚等難以從水中萃取，故檢出限較高?；瘜W(xué)衍生化的方法能夠不同程度地改善酚類化合物的理化性質(zhì)和色譜行為，大大提高檢測靈敏度。酚類的衍生化反應(yīng)主要是修飾其苯環(huán)上的羥基，其中硅烷化和酸酐酰化是最常見的衍生化方法。

1.2 醛酮類羰基化合物

醛類化合物對人的皮膚和黏膜有刺激作用，有些甚至具有致癌危險。通常小分子的醛具有很低的沸點(diǎn)，有些常溫下是氣體(如甲醛)。這些化合物在水中溶解性大，一般不適用直接用氣相色譜法分析。現(xiàn)有的方法通常采用分光光度法和高效液相色譜等來測定。由于醛的結(jié)構(gòu)中具有活潑的羰基，可以與親核性的試劑進(jìn)行縮合反應(yīng)，經(jīng)過反應(yīng)后醛轉(zhuǎn)化成較為穩(wěn)定的、分子量較大的化合物，為氣相色譜分析提供了有利條件。原本不穩(wěn)定的目標(biāo)化合物特別是醛，經(jīng)衍生后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的物質(zhì)，使樣品可以保存更長時間，同時也提高了分析的精密度和準(zhǔn)確度。該縮合衍生法適用于大多數(shù)常見的醛酮類化合物，包括甲醛、乙醛和丙酮等脂肪族醛酮。而一些空間位阻大的芳香酮(如二苯甲酮)則不易進(jìn)行反應(yīng)。

1.3 羧酸

鹵乙酸是飲用水中對人類健康危害較大的消毒副產(chǎn)物之一，具有較高的致癌風(fēng)險。由于具備有機(jī)酸的強(qiáng)極性和水溶性等特點(diǎn)，直接氣相色譜方法的靈敏度不能滿足監(jiān)測要求，而且峰形會出現(xiàn)明顯的拖尾，從而影響分離的效果。衍生法是測定酸類的主要手段，常見的衍生法有重氮甲烷衍生法、醇酸衍生法和硫酸二甲酯衍生法3種。

1.4 肼類

水中肼的測定方法可采用二甲氨基苯甲醛分光光度法，但該方法除了受本身樣品的濁度和顏色的影響之外，還不能避免其他肼類的干擾，因此存在一定局限性。氣相色譜法則可以有效克服分光光度法的這些不足。

2 衍生氣相色譜法注意事項

衍生化氣相色譜法需要注意：①衍生化試劑通用易得，本身及副產(chǎn)物不干擾目標(biāo)化合物的分析。②選擇的衍生化反應(yīng)需溫和、快速和易操作。③反應(yīng)完全，能定量進(jìn)行且重復(fù)性好。④反應(yīng)的選擇性好，僅與目標(biāo)化合物反應(yīng)且產(chǎn)物分子量適當(dāng)。

隨著環(huán)境監(jiān)測工作的不斷深入開展，其趨勢也從微量分析向痕量甚至超痕量分析發(fā)展。這不僅需要先進(jìn)的儀器分析技術(shù)，也需要其他分析手段的綜合運(yùn)用。衍生化方法在提高靈敏度、改善分離效果方面具有不可替代的優(yōu)勢，必將為環(huán)境監(jiān)測中的痕量甚至超痕量分析發(fā)揮積極的作用。衍生氣相色譜法將來的發(fā)展方向主要是：①開發(fā)與其他新技術(shù)的聯(lián)用方法(如固相微萃取)。②合成新的衍生化試劑，運(yùn)用于手性化合物的分離，增加試劑的通用性。③建立新出現(xiàn)的污染物衍生方法。