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一、填充柱进样系统

1常压气体进样：

医用注射器（100μL~5mL）进样：简单、灵活，但误差大，偏差在5%左右。

六通阀定体积进样：操作方便、进样迅速、结果准确、偏差较小，只有0.5%。

六通阀工作原理：结构如图

六通阀处于取样位置时，载气经1，2两通道直接进入色谱柱，无样品进入色谱仪，气体样品经通道5流入接在通道3，6上的定量管7中，经通道4流出，使定量管充满样品。

把六通阀从取样位置旋转60°后到进样位置，载气经1，6通道和定量管8相连，把定量管中的样品经3，2两通道带到色谱柱中，定量管的体积可根据需要进行调解。

2液体进样：

液体进样一般是通过汽化室把溶剂和样品转化为蒸汽进入色谱柱中，液体进样系统有多种多样，下图是一种典型的填充色谱用汽化室。

为了提高柱效常用柱头进样系统，即把色谱柱一端插入汽化室中，注射器直接把样品注射到填充柱顶部，如下图所示。

二、填充柱和毛细管均可使用的进样系统

1顶空进样分析（head space analysis）

一些样品中既含有挥发性组分又含有不挥发组分，如油漆、食品、塑料等，常可用这种方式进样分析其中可挥发的组分，顶空进样可以用Z简单的静态手工方式，也可以用吹扫-捕集动态顶空自动进样方式。简单的静态手工进样瓶如下图所示。

而吹扫-捕集顶空进样见下图，目前HP公司和PE公司都有专门用于顶空进样的微机控制的自动顶空进样设备(PE公司是HS-100型和HS-40型，HP公司是HP19396A型)。

2裂解进样器（pyrolyzer）

裂解进样器是进行裂解气相色谱的进样设备，在利用气相色谱分析不挥发的大分子和高聚物时就要用这种进样器，目前使用较多的裂解器有：管式炉裂解器、热丝(带)裂解器、居里点裂解器和激光裂解器。这些裂解器的功能都是使大分子或高分子化合物裂解为低分子可挥发的化合物，能用气相色谱仪进行分析。这四种裂解器的结构见下图。

　　日本拓植新研究的立式管炉裂解器

美国CDS公司的热丝（带）裂解器，这是国外应用很广泛的一种裂解器，90年代有1000型和2000型的新产品，温度可达1400℃。

感应加热型居里点裂解器，根据所用感应材料形状的不同有丝式和片式居里点裂解器之分。

激光裂解器的示意图，我国四川仪表九厂有此产品。

3毛细管柱进样系统

毛细管气相色谱仪的进展和进样系统的不断改进有很大的关系，近几年来进样系统得到很大进步，其目的主要是解决进样的歧视现象，以提高分析的精密度和准确度。

a分流进样系统

分流进样器的示意图如下，经预热的载气分两路，一路向上冲洗注射隔膜；另一路以较快的速度进入气化室，此处使样品与载气混合，并在毛细管柱入口处进行分流。常规毛细管柱分流比一般为1：50～1：500；对大内径厚液膜毛细管柱一般为1：5～1：50。

b不分流进样系统

与分流进样系统不同之处在于分流管和分流阀之间有一个缓冲空间。在进样时分流电磁阀关闭。经过一段时间（一般为30～90s）大部分溶剂和溶质进入色谱柱，电磁阀打开，把气化室中剩余溶剂和溶质通过分流阀吹走。

c柱头进样系统

Grob在1978年设计的一种用注射器进样的柱头进样器，可用于毛细管内径小于或等于0.3mm情况下的柱头进样，使用的注射器外径=0.23mm，内径=0.1mm，长度=85mm。

　　程序升温柱头进样器

d毛细管柱的直接进样系统

由于1983年大内径（0.53mm I.D.）毛细管柱的广泛应用使得毛细管柱的直接进样系统得到发展，用0.53mm I.D.的毛细管无论是GX模式分离（载气流速2～5mL/min）还是低效快速模式分离（载气流速5～20mL/min），作为填充柱气相色谱的等同体，都可以十分容易的在填充柱气相色谱仪上进行。

原文地址：http://www.easylabplus.com/index-news-describe-html-970.html

一、填充柱进样系统

1常压气体进样：

医用注射器（100μL~5mL）进样：简单、灵活，但误差大，偏差在5%左右。

六通阀定体积进样：操作方便、进样迅速、结果准确、偏差较小，只有0.5%。

六通阀工作原理：结构如图

六通阀处于取样位置时，载气经1，2两通道直接进入色谱柱，无样品进入色谱仪，气体样品经通道5流入接在通道3，6上的定量管7中，经通道4流出，使定量管充满样品。

把六通阀从取样位置旋转60°后到进样位置，载气经1，6通道和定量管8相连，把定量管中的样品经3，2两通道带到色谱柱中，定量管的体积可根据需要进行调解。

2液体进样：

液体进样一般是通过汽化室把溶剂和样品转化为蒸汽进入色谱柱中，液体进样系统有多种多样，下图是一种典型的填充色谱用汽化室。

为了提高柱效常用柱头进样系统，即把色谱柱一端插入汽化室中，注射器直接把样品注射到填充柱顶部，如下图所示。

二、填充柱和毛细管均可使用的进样系统

1顶空进样分析（head space analysis）

一些样品中既含有挥发性组分又含有不挥发组分，如油漆、食品、塑料等，常可用这种方式进样分析其中可挥发的组分，顶空进样可以用Z简单的静态手工方式，也可以用吹扫-捕集动态顶空自动进样方式。简单的静态手工进样瓶如下图所示。

而吹扫-捕集顶空进样见下图，目前HP公司和PE公司都有专门用于顶空进样的微机控制的自动顶空进样设备(PE公司是HS-100型和HS-40型，HP公司是HP19396A型)。

2裂解进样器（pyrolyzer）

裂解进样器是进行裂解气相色谱的进样设备，在利用气相色谱分析不挥发的大分子和高聚物时就要用这种进样器，目前使用较多的裂解器有：管式炉裂解器、热丝(带)裂解器、居里点裂解器和激光裂解器。这些裂解器的功能都是使大分子或高分子化合物裂解为低分子可挥发的化合物，能用气相色谱仪进行分析。这四种裂解器的结构见下图。

　　日本拓植新研究的立式管炉裂解器

美国CDS公司的热丝（带）裂解器，这是国外应用很广泛的一种裂解器，90年代有1000型和2000型的新产品，温度可达1400℃。

感应加热型居里点裂解器，根据所用感应材料形状的不同有丝式和片式居里点裂解器之分。

激光裂解器的示意图，我国四川仪表九厂有此产品。

3毛细管柱进样系统

毛细管气相色谱仪的进展和进样系统的不断改进有很大的关系，近几年来进样系统得到很大进步，其目的主要是解决进样的歧视现象，以提高分析的精密度和准确度。

a分流进样系统

分流进样器的示意图如下，经预热的载气分两路，一路向上冲洗注射隔膜；另一路以较快的速度进入气化室，此处使样品与载气混合，并在毛细管柱入口处进行分流。常规毛细管柱分流比一般为1：50～1：500；对大内径厚液膜毛细管柱一般为1：5～1：50。

b不分流进样系统

与分流进样系统不同之处在于分流管和分流阀之间有一个缓冲空间。在进样时分流电磁阀关闭。经过一段时间（一般为30～90s）大部分溶剂和溶质进入色谱柱，电磁阀打开，把气化室中剩余溶剂和溶质通过分流阀吹走。

c柱头进样系统

Grob在1978年设计的一种用注射器进样的柱头进样器，可用于毛细管内径小于或等于0.3mm情况下的柱头进样，使用的注射器外径=0.23mm，内径=0.1mm，长度=85mm。

　　程序升温柱头进样器

d毛细管柱的直接进样系统

由于1983年大内径（0.53mm I.D.）毛细管柱的广泛应用使得毛细管柱的直接进样系统得到发展，用0.53mm I.D.的毛细管无论是GX模式分离（载气流速2～5mL/min）还是低效快速模式分离（载气流速5～20mL/min），作为填充柱气相色谱的等同体，都可以十分容易的在填充柱气相色谱仪上进行。

原文地址：http://www.easylabplus.com/index-news-describe-html-970.html

一、填充柱进样系统

1常压气体进样：

医用注射器（100μL~5mL）进样：简单、灵活，但误差大，偏差在5%左右。

六通阀定体积进样：操作方便、进样迅速、结果准确、偏差较小，只有0.5%。

六通阀工作原理：结构如图

六通阀处于取样位置时，载气经1，2两通道直接进入色谱柱，无样品进入色谱仪，气体样品经通道5流入接在通道3，6上的定量管7中，经通道4流出，使定量管充满样品。

把六通阀从取样位置旋转60°后到进样位置，载气经1，6通道和定量管8相连，把定量管中的样品经3，2两通道带到色谱柱中，定量管的体积可根据需要进行调解。

2液体进样：

液体进样一般是通过汽化室把溶剂和样品转化为蒸汽进入色谱柱中，液体进样系统有多种多样，下图是一种典型的填充色谱用汽化室。

为了提高柱效常用柱头进样系统，即把色谱柱一端插入汽化室中，注射器直接把样品注射到填充柱顶部，如下图所示。

二、填充柱和毛细管均可使用的进样系统

1顶空进样分析（head space analysis）

一些样品中既含有挥发性组分又含有不挥发组分，如油漆、食品、塑料等，常可用这种方式进样分析其中可挥发的组分，顶空进样可以用Z简单的静态手工方式，也可以用吹扫-捕集动态顶空自动进样方式。简单的静态手工进样瓶如下图所示。

而吹扫-捕集顶空进样见下图，目前HP公司和PE公司都有专门用于顶空进样的微机控制的自动顶空进样设备(PE公司是HS-100型和HS-40型，HP公司是HP19396A型)。

2裂解进样器（pyrolyzer）

裂解进样器是进行裂解气相色谱的进样设备，在利用气相色谱分析不挥发的大分子和高聚物时就要用这种进样器，目前使用较多的裂解器有：管式炉裂解器、热丝(带)裂解器、居里点裂解器和激光裂解器。这些裂解器的功能都是使大分子或高分子化合物裂解为低分子可挥发的化合物，能用气相色谱仪进行分析。这四种裂解器的结构见下图。

　　日本拓植新研究的立式管炉裂解器

美国CDS公司的热丝（带）裂解器，这是国外应用很广泛的一种裂解器，90年代有1000型和2000型的新产品，温度可达1400℃。

感应加热型居里点裂解器，根据所用感应材料形状的不同有丝式和片式居里点裂解器之分。

激光裂解器的示意图，我国四川仪表九厂有此产品。

3毛细管柱进样系统

毛细管气相色谱仪的进展和进样系统的不断改进有很大的关系，近几年来进样系统得到很大进步，其目的主要是解决进样的歧视现象，以提高分析的精密度和准确度。

a分流进样系统

分流进样器的示意图如下，经预热的载气分两路，一路向上冲洗注射隔膜；另一路以较快的速度进入气化室，此处使样品与载气混合，并在毛细管柱入口处进行分流。常规毛细管柱分流比一般为1：50～1：500；对大内径厚液膜毛细管柱一般为1：5～1：50。

b不分流进样系统

与分流进样系统不同之处在于分流管和分流阀之间有一个缓冲空间。在进样时分流电磁阀关闭。经过一段时间（一般为30～90s）大部分溶剂和溶质进入色谱柱，电磁阀打开，把气化室中剩余溶剂和溶质通过分流阀吹走。

c柱头进样系统

Grob在1978年设计的一种用注射器进样的柱头进样器，可用于毛细管内径小于或等于0.3mm情况下的柱头进样，使用的注射器外径=0.23mm，内径=0.1mm，长度=85mm。

　　程序升温柱头进样器

d毛细管柱的直接进样系统

由于1983年大内径（0.53mm I.D.）毛细管柱的广泛应用使得毛细管柱的直接进样系统得到发展，用0.53mm I.D.的毛细管无论是GX模式分离（载气流速2～5mL/min）还是低效快速模式分离（载气流速5～20mL/min），作为填充柱气相色谱的等同体，都可以十分容易的在填充柱气相色谱仪上进行。

结合扫描电子显微镜的冷冻宽幅离子束铣削（Cryo-BIB-SEM）

本报告评估了结合使用冷冻宽幅离子束铣削和扫描电子显微镜（cryo-BIB-SEM）对低温稳定柔性聚合物的微观结构进行成像和分析的潜能。报告介绍了使用cryo-BIB-SEM对易损天然聚合物进行检查的结果，例如番茄果皮和木材，还分析了聚合物表面形态和多种微观结构特性。

聚合物的微观结构控制它们的化学反应性以及机械和传输特性。然而，由于亚微米等级的分析方法比较少，通常无法对柔性聚合物的微观结构进行定量表征，或不具备相关的可行性条件。冷冻断裂是少数可用的方法之一，但通过这种工艺制备的样本表面通常过于粗糙，导致制备好的样本上只有极小一部分区域适合定量SEM研究。

本报告中的结果显示，使用cryo-BIB-SEM可以对完好的样本横截面上的较大平面区域进行高清晰成像，更好地对柔性聚合物进行微观结构表征。在观察过程中，在通过cryo-BIB-SEM样本制备工艺加工的样本中，仅发现极少量的伪影，而且均非冷冻导致。

介 绍

聚合物微观机构会影响聚合物的机械和传输特性，进而决定了材料的耐久性以及对风化、冷热和光照的耐受性，因此聚合物微观结构的精确表征非常重要。

各类聚合物，无论是柔性、硬质、天然还是合成，都是如此。

Cryo-BIB-SEM可对表面完好的大尺寸低温稳定样本的微孔进行高清晰成像和化学分析。在上一篇报告中，使用Cryo-BIB-SEM研究了锂离子电池电极在干燥过程中的微观结构[1]。本报告中使用cryo-BIB-SEM表征了天然聚合物，包括木头和水果蔬菜的表皮。

如前文所述，需要以亚微米级清晰度精 准确定柔性聚合物的微观机构。然而，很少有方法能够在如此高分辨率下对这种柔性样本进行表征。另外，由于冷冻断裂工艺制备的柔性聚合物样本的表面过于粗糙，使用SEM或能量色散谱（EDS）进行定量分析时，仅能够准确研究很小一部分的表面区域。而且有机材料往往会发生膨胀收缩，使用SEM进行样本制备和测量时，尤其是对于高水分含量的材料，通常很难在材料的原生状态下进行分析。微型计算机断层成像（μCT）和SEM低温聚焦离子束铣削（cryo-FIB-SEM）等方法的分辨率则通常过低或获得的结果不具代表性。

本应用注意事项介绍了使用cryo-BIB-SEM在高分辨率（亚微米级）下对柔性、易损天然聚合物（木材和番茄表皮）的微观结构进行表征的过程。

Cryo-BIB-SEM材料和方法

Cryo-BIB可制备具有大平面区域的冷冻稳定横截面（可达4 mm²）。样本制备中包含快速冷却（淬火）步骤，可形成整齐的聚合物切口并大大降低造成断裂、变形等损坏的风险。使用液氮-雪泥对样本进行淬火，然后将样本快速转移至一个温度保持LN2水平的低温冷却阶段（图1a）[2]。使用金刚石锯在钛(Ti)掩模上方几十纳米处切割低温冷却样本，钛掩膜在后续的溅射镀膜过程中遮蔽样本。使用cryo-BIB氩(Ar)离子束铣削，制备平整的大横截面。

接下来，根据所需的信息类型，可以使用两种制备和成像方案，可以是EDS成分数据或使用SEM获得的精细结构的高清晰图像。在第 一个方案中（图1b），样本经溅射镀膜处理以方便EDS/SEM分析并提供各阶段纹理和成分的信息。在第二个方案中，样本未经过镀膜处理，以便于渗入多孔表面中的水升华。这样一来，之前被水隐藏的样本微观结构便可以完全显现出来。

使用徕卡显微系统的EM TIC 3X离子束铣削系统对木材和番茄皮（天然聚合物）样本进行冷冻宽幅离子束（cryo-BIB）铣削。将经BIB铣削的样本放进SEM（Supra 55，蔡司）之前，首先使用徕卡显微系统的EM ACE600镀膜机的溅射、碳蒸发和电子束蒸发配置对样本溅射镀膜一层薄薄的钨（W）。钨层可防止不导电样本被电子束辐射时充电。

图1a：cryo BIB-SEM样本制备工作流程使用EM TIC 3X系统执行cryo-BIB，使用EM ACE600系统进行溅射镀膜。

图1b：cryo-BIB-SEM研究中使用的2个方案的原理图，用于研究样本的：1）纹理和成本，和2）渗水后的精细亚微米结构。

结 果

分析柔性天然聚合物的主要目的是验证cryo-BIB-SEM方法在样本制备和分析过程中保存样本的精细和易损结构的能力。一个特别目标是确定使用cryo-BIB-SEM样本制备工艺制备的横截面的质量，即样本横截面是否存在伪影或损伤。

番茄皮

从一个新鲜番茄（图2a）上切一小块皮，然后按照图1中的工作流程进行制备，并按照方案2进行分析。番茄皮含有大量水分，微观结构非常复杂，因此是评估样本制备过程中因形成冰晶而发生断裂的可能性的理想材料。

图2b中显示了一个番茄皮的横截面，在横截面的上部可以看到一小片钛掩膜，掩膜上积聚了一些“溅射灰尘”。番茄细胞的精细结构清晰可见，细胞形状非常类似于之前光学显微镜观察文献中报告的形状[3]。cryo-BIB-SEM方法的清晰度更高，可以分析易损微观结构的精细细节（图2c）。

低温冷却和切割过程中未发现造成任何损伤，这说明cryo-BIB-SEM方法可以为柔性易损天然聚合物分析制备无损伤、缺陷的样本。

图2a：切割番茄的示例，表皮上标注了横截面（蓝色长方形）。使用cryo-BIB-SEM研究了这种样本。

2b：Cryo-BIB-SEM图像显示了大片的番茄表皮横截面样本。

图2c：2b中使用cryo-BIB-SEM获得的清晰度更高的番茄表皮横截面图像显示了微观结构的精细细节。

Cryo-BIB-SEM成像可揭示松木（樟子松）的细胞和微观形态。宽幅离子束铣削方法制备的细胞壁表面，上面没有切片机切割等制备方法造成的伪影。EDS提供了不同木材相位的成分，例如细胞膜质中的碳（C）和因细胞中含有大量的水而存在的氧气（O）[4]。

图3a：Cryo-BIB-SEM方法获得的松木图像（SE2），上面显示了管胞（树的木质部运输组织的伸长细胞）的微观形态和纹孔（细胞间流体交换的细胞壁部分）。

3b：使用cryo-BIB方法制备的松木的EDS图像（3a中的相同区域）细胞膜质中的碳（C，红色）信号和木材细胞所含水的氧气（O，蓝色）。

概述与结论

我们已经介绍了cryo-BIB-SEM是一种可以研究易损柔性天然聚合物的横截面的有效表征方法（番茄表皮和木材）。可对无损伤番茄表皮和木材细胞的微观结构的精细细节进行高清晰成像。另外，cryo-BIB-SEM样本制备过程中，未发现因制备而导致的断裂或样本损伤。

参考文献：

1.S. Jaiser, J. Kumberg, J. Klaver, J.L. Urai, W. Schabel, J. Schmatz, P. Scharfer, Microstructure formation of lithium-ion battery electrodes during drying - An ex-situ study using cryogenic broad ion beam slope-cutting and scanning electron microscopy (Cryo-BIB-SEM), J. Power Sources (2017) vol. 345, pp. 97-107, DOI: 10.1016/j. jpowsour.2017.01.117

2.J. Schmatz, J. Klaver, M. Jiang, J.L. Urai, Nanoscale Morphology of Brine/Oil/Mineral Contacts in Connected Pores of Carbonate Reservoirs: Insights on Wettability From Cryo-BIB-SEM, SPE Journal (2017) vol. 22, iss. 05, DOI: 10.2118/180049-PA.

3.R. Metzner, H.U. Schneider, U. Breuer, W.H. Schroeder, Imaging Nutrient Distributions in Plant Tissue Using, Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry and Scanning Electron Microscopy, Plant Physiology (2008) vol. 147, pp. 1774–1787, DOI: 10.1104/ pp.107.109215.

4.M. Nopens, J. Schmatz, Saturated pine wood sample, Pinus sylvestris, 2017, MaP Microstructures and Pores.

常规的蒸馏技术一般都是在沸点温度下进行的，但是分子蒸馏的时候就没有这样的条件，只要只要冷热两个面之间达到足够的温度差就可以了。事实也证明了这一点，因为分子蒸馏的操作温度要远远低于物料的沸点。

    而且常规蒸馏一不留神的话就容易出现鼓泡、沸腾等不佳现象，这当然不会在分子蒸馏过程中出现，因为它是液膜表面的自由蒸发，操作压力一般都很低，受热时间也比较短。总的来说，常规蒸馏的蒸发和冷凝是可逆过程，液相和气相之间处于动态相平衡；而分子蒸馏过程中,分子从加热面逸出的分子直接飞射到冷凝面上，所以对它来说没有限制。

    薄膜蒸发器和短程分子蒸馏仪虽说都是化工生产设备，同样都是分离装置，但是薄膜蒸发器和短程分子蒸馏仪之间还真的有很大的区别。关于这一点，只要从两种设备的结构、性能等方面比较一下就知道了。

    首先，从结构上看两者区别的表现就是薄膜蒸发器的气相出口在蒸发器的顶部，以满足为轻组分的蒸汽自下向上流动的规律；而短程分子蒸馏仪正好相反，它的气相出口在蒸发器的底部，主要是因为这设备中的轻组分要充分地在内置冷凝器上进行冷凝。

    其次就是设备的性能了，这方面的不同也正是由于结构上的差别所造成的，比如薄膜蒸发器的zui低操作压力可以达到1mbar，而短程分子蒸馏仪则更低，可以达到0.001mbar的操作压力。但是短程分子蒸馏仪也有一定的限制存在，由于有内置冷凝器，因此刮膜转子没有办法加底部轴承，在运行过程中会产生较大的震动，从而影响刮膜的效果。