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多年以來，已有許多類型的分析儀器發(fā)展成便攜式或手持式儀器來使用，包括熒光光譜儀、激光誘導擊穿光譜儀、拉曼光譜、傅立葉變換紅外和近紅外光譜分析儀。然而，將氣相色譜/質譜儀縮小成便攜式結構，同時擁有實驗室級儀器的分析性能，是一個巨大的挑戰(zhàn)。以前的大多數嘗試都使用“點對點"直接進樣方法，其不需要任何的樣品處理或樣品進樣配件。如果樣品需要復雜的樣品處理或需要精細的進樣程序進樣到氣相色譜儀，那便攜式儀器的實用價值將明顯降低。本文中新型的便攜式氣相色譜 / 質譜儀（Torion®T-9，PerkinElmer Inc.，Shelton，CT）被用來快速篩查半揮發(fā)性有機物（SVOCs），尤其特別的是分析水中的酚類和鄰苯二甲酸酯類化合物的時間不到 10 分鐘。

Torion T-9 便攜式氣相色譜/質譜技術最早型號的便攜氣質系統(tǒng)及其在現場分析中的適用性已在公開文獻中報道過 [1,2]。然而，最近采用具有低熱質（LTM）性能的直接電阻加熱的毛細柱代替常規(guī)毛細管柱方面有了許多改進。這種色譜柱能提供各點相同的熱量分布，實際上消除了傳統(tǒng)色譜柱技術的冷卻點。從而，提高了高沸點化合物中半揮發(fā)性有機物在高溫下的色譜分離的效率。Torion T-9 的質譜采用環(huán)形離子阱結構，與其他的相比，它非常適合小型化設計。 新型的結構具有較大的離子捕獲容量，可得到高離子計數，同時噪聲低而且有優(yōu)良的質譜譜圖。在真空中，可根據不同的目標分析物將離子阱質量分析器加熱至 175-210°C 之間。這能使質譜儀電極長時間保持清潔，減少了頻繁維護的需要。關于Torion T-9 便攜式氣相色譜 / 質譜技術的詳細說明請參見以下引文 [3]

樣品前處理模塊通過使用由鋰電池供電，耐用而緊湊的 SPS3 前處理工作站，便攜氣相色譜 / 質譜技術在現場實時使用的性能得到進一步提高 [4]。快速樣品前處理模塊的選擇包括固相微萃取（SPME）模塊，用于固體分析的加熱頂空（HS）模塊，用于氣態(tài)樣品的針式捕集阱（NT）模塊。用于液體的吹掃捕集（P ＆ T）和熱脫附（TD）模塊，以及用于添加內標（IS）的內標模塊。使用這些靈活的采樣方法，系統(tǒng)可以輕松的在特定采樣點下，使樣品制備和分析達到不同的應用要求。現在讓我們更詳細地了解一下，使用該儀器快速測定水中酚類和鄰苯二甲酸酯類化合物的方法。

半揮發(fā)性有機物的快速測定這種便攜式氣相色譜 / 質譜儀可以使用微量液液萃取（MLE）和線圈加熱絲濃縮技術（CWF）來篩查水中的半揮發(fā)性有機物。實驗采用半揮發(fā)性有機物加標的自來水，濃度從 ppb 到 ppm。并使用少量（0.2-0.5mL）有機溶劑，如二氯甲烷，己烷，戊烷或丙酮進行萃取。手動振蕩并用 0.5-3％的 NaCl 鹽析可以加快液液提取過程。萃取幾分鐘后，將萃取后含目標物的溶劑使用線圈加熱濃縮，溶劑蒸發(fā)后轉移到樣品瓶中。這種特定的半揮發(fā)有機物篩查試驗可用于測定混合物中的酚類和鄰苯二甲酸酯類化合物。質譜儀和氣相色譜參數條件如表 1 和表2 所示。圖 1 顯示了水中所有酚類化合物分離的總離子流圖，其中苯酚（C6H5OH）用紅色箭頭標記。苯酚的質譜譜圖在右側，NIST 質譜庫的參考質譜圖顯示在其下面。所有酚類化合物從左至右分別是（1）苯酚、（3）2- 硝基苯酚、（4）3,5- 二氯苯酚、（6）2,4,6- 三氯酚、（7）4- 硝基苯酚、（8）2- 甲基 -4,6- 二硝基苯酚和

鄰苯二甲酸酯類化合物分離的總離子流圖如圖 2 所示，其中，鄰苯二甲酸二甲酯（C10H10O4）用紅色箭頭表示。鄰苯二甲酸二甲酯的質譜譜圖如圖右所示，NIST 質譜庫的參考質譜圖顯示在下面。從左到右確定的所有鄰苯二甲酸酯類化合物分別是（1）鄰苯二甲酸二甲酯、（2）鄰苯二甲酸二乙酯、（3）鄰苯二甲酸二丁酯、（4）鄰苯二甲酸芐基丁酯、（5）鄰苯二甲酸二異辛酯和（6）鄰苯二甲酸二辛酯。

苯酚和鄰苯二甲酸酯類化合物的便攜氣質篩查試驗的總運行時間少于 5 分鐘。這兩種樣品在分子離子化過程中發(fā)生一定程度的差異，因此可使用 NIST 庫檢索功能確認后鑒定。盡管這些分離的峰值容量相對較低，但是解卷積算法有助于更精確地分離和鑒定分析物。實際樣品的動態(tài)范圍和檢測限將會在未來的進一步研究中被確定。

總結在偏遠或惡劣條件的現場，對空氣，水和固體基質樣品中痕量揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機化合物的分析要求不斷增長。本研究表明，現在可以通過便攜式氣相色譜 / 質譜儀結合快速樣品前處理技術來實現實驗室儀器同樣的性能。這種組合能夠在各種環(huán)境下進行定量和定性的測定，可為非技術性和無分析經驗的操作人員提供快速，可行的解決方案。本應用文獻已經證明，Torion T-9 便攜式氣相色譜/質譜系統(tǒng)能在五分鐘內成功測定水中 9 種酚類化合物和 6 種鄰苯二甲酸酯類化合物。