液氮冷阱濃縮儀通過低溫冷凍與真空脫附技術,實現揮發性有機物(VOCs)的高效富集與濃縮,廣泛應用于環境監測、生物醫藥等領域。正確操作設備需遵循標準化流程,確保實驗精度與安全性。

一、安裝與預處理
1.設備放置:將液氮冷阱濃縮儀置于通風良好的實驗室,遠離熱源與強電磁干擾。連接排廢氣管至室外,避免溶劑蒸汽積聚。
2.氣路連接:將進樣口與采樣器(如蘇瑪罐、氣袋)對接,確保密封圈無破損。連接預濃縮儀與氣相色譜-質譜聯用儀(GC-MS),采用1/8英寸不銹鋼管路,減少死體積。
3.液氮添加:向冷阱注入液氮至液位標記線,觀察壓力表穩定在0.1-0.2MPa。若使用壓縮機制冷型設備,需預冷至-180℃以下(約需40分鐘)。
二、參數設置與樣品處理
1.參數校準:在控制面板設置冷阱溫度(-196℃至-30℃)、解析溫度(150-300℃)及載氣流量(10-50mL/min)。例如,分析水樣中苯系物時,冷阱溫度設為-150℃,解析溫度250℃。
2.樣品裝載:將10-50mL液體樣品注入密封容器,或通過采樣泵采集5-20L氣體至吸附管。確保樣品無顆粒物,避免堵塞氣路。
3.啟動濃縮:啟動真空泵,待系統壓力降至10^-3Pa以下,開啟冷阱制冷。通過質量流量控制器(MFC)控制氮氣吹掃流速,將揮發物富集至冷阱。
三、數據分析與關機維護
1.進樣分析:濃縮完成后,快速升溫冷阱至解析溫度,將富集物轉移至GC-MS。設置分流比10:1,進樣量1μL,確保峰形對稱度≥0.95。
2.數據記錄:導出色譜圖,計算目標物濃度。例如,某次實驗中,10L空氣樣品經濃縮后,甲苯檢測限達0.05μg/m3。
3.關機流程:先關閉液氮供應,待冷阱溫度升至室溫后關閉真空泵。倒空廢液瓶,檢查真空泵油液面(應在MIN-MAX之間),必要時更換新油。
四、注意事項
1.安全防護:操作時佩戴隔熱手套,避免液氮凍傷。禁止在密閉空間使用,防止窒息風險。
2.交叉污染防控:每次實驗后用丙酮清洗氣路,更換密封圈。
3.故障排查:若真空度不足,檢查冷阱密封圈是否老化;若解析峰拖尾,調整解析溫度或載氣流速。
從樣品預處理到數據分析,液氮冷阱濃縮儀的操作需兼顧精準性與安全性。通過標準化流程,可實現VOCs檢測靈敏度提升100倍以上,為環境治理與工業質量控制提供可靠技術支撐。