Thermodesorption

热脱附、热萃取


TDU 2、TD 3.5+、TDS 3---全面而灵活的 VOCs 分析

GERSTEL 热脱附技术(Thermal Desorption,TD) 是 GERSTEL 在 GC / GC-MS 分析中用于挥发性和半挥发性化合物高效进样与富集的核心技术之一,广泛应用于环境监测、食品与包装材料、香精香料以及异味分析等领域。该技术通过对吸附材料进行受控加热,将富集的目标化合物无溶剂无歧视地释放并导入色谱系统。


在 GERSTEL 平台中,热脱附通常模块可与 MPS(MultiPurposeSampler)自动进样器CIS 冷进样系统以及 DHS 动态顶空TF-SPMESBSE 等前端采样技术无缝联用。样品首先在吸附管或吸附材料中被富集,随后转移至 TD 模块,在惰性气体保护下按程序升温,使目标化合物从吸附剂中释放,并通过 CIS 实现冷聚焦后进入色谱柱。


GERSTEL 热脱附技术的主要优势包括:


  • 高灵敏度:适合痕量和超痕量分析
  • 无需溶剂:避免溶剂干扰,降低背景噪声
  • 无歧视传输: 无阀无传输线,对宽沸点范围化合物均具有良好重现性
  • 全面捕集:True Trap™ 冷聚焦技术,还原样品真实面貌,适合非靶向和无知物分析,无需选择衬管的吸附材料。
  • 高度自动化:支持高通量与无人值守运行
  • 应用灵活:可结合 DHS、TF-SPME、SBSE 等多种采样方式

GERSTEL 热脱附是复杂基质低含量挥发性物质分析中稳定、成熟且高度可扩展的进样解决方案,也是 GERSTEL 在样品引入与自动化分析领域的重要技术优势之一。GERSTEL 在无需溶剂的高灵敏、环保型热脱附分析领域已有超过 30 年的技术积累,持续提供高性能仪器与完整系统,是该领域公认的全球领导者。

GERSTEL 热脱附优势:True Trap™ 冷聚焦技术


True Trap™ 是 GERSTEL 在热脱附与冷聚焦进样领域的一项核心技术。当 CIS 采用液氮冷却至 –180 °C,并仅使用惰性玻璃珠作为捕集介质时,即启用 True Trap™ 技术。该配置可实现对极易挥发化合物的高效捕集,从而获得样品中分析物的真实(true)组成谱图。


True Trap™ 采用单一捕集配置即可覆盖几乎所有应用场景,无需随着样品类型变化而重新配置 CIS。由于该技术不依赖任何吸附剂材料,从根本上避免了传统热脱附系统中“如何选择合适吸附剂”的难题,也无需通过标准品反复试验来验证目标化合物是否发生损失或降解。



在部分应用中,若目标物已明确(靶向分析)或化合物类型与沸点范围清晰,亦可选择其他冷却选项替代 True Trap™:


  • 液氮气冷却 (True Trap™):–180 °C
  • 液态 CO₂ 冷却:–70 °C
  • 无需液氮的 CCD 循环冷却:–40 °C
  • Peltier 制冷:+10 °C

这些冷却方案使 TD 系统可根据应用需求与实验室条件灵活配置。

GERSTEL 热脱附优势:超短惰性流路设计


在选择热脱附系统时,分析物流路是决定回收率和分离质量的关键因素。理想的流路应具备:


  • 死体积小
  • 高度惰性
  • 结构坚固、无泄漏

GERSTEL 在 TDU 与 TD 3.5+ 中采用了高度优化的 “liner-in-liner(衬管套衬管)” 设计:


  • TD 与 CIS 直接连接
  • GC 色谱柱直接插入 CIS 捕集衬管

这种高度紧凑的结构彻底消除了多余流路组件,包括:


  • O 型圈
  • 阀件
  • 聚合物转子/定子
  • 连接管路
  • 用于保护阀门的 PTFE 过滤器

传统系统中,PTFE 过滤器在高温下易熔化,反而成为分析风险源。GERSTEL 的一体化流路设计避免了这些问题,在整个挥发性范围内(包括不稳定化合物)均可实现高回收率和高分离质量。

TD-schematic

热脱附模块的选择

三种不同的 GERSTEL 热脱附模块可用选择,包括:


TDU 2(热脱附单元,Thermal Desorption Unit)


  • 2.4 英寸(60 mm)热脱附管

  • 主要用于食品饮料香精香料异味分析等领域

  • 应用灵活,可结合 DHS、TF-SPME、SBSE 等采样方式

  • 样品种类:液体固体气体

  • 脱附管类型:各种吸附剂(见supplies)、空管、微型瓶

  • 支持 HIT 技术,可实现连续顶空或SPME的进样


TD 3.5+(热脱附仪,Thermal Desorber 3.5+)


  • 3.5 英寸(1/4 英寸外径)热脱附管

  • 可装填显著更多的吸附剂,提供更大的样品容量

  • 适合空气采样、主要用于环境检测、符合环境标准参数

  • 应用灵活,可结合 DHS、TF-SPME、SBSE 等采样方式

  • 样品种类:固体气体

  • 脱附管类型:各种吸附剂(见supplies)、空管


TDS 3(热脱附系统,Thermal Desorption System)


  • 7 英寸(179 mm)热脱附管

  • VDA 278 标准方法指定热脱附设备

  • 主要用于材料释放

  • 脱附管类型:各种吸附剂(见supplies)、空管

总结

GERSTEL 热脱附技术通过高效富集、无溶剂进样和高度自动化,实现了宽挥发性范围内的高灵敏度、低干扰和高重复性分析。结合各种无溶剂的样品制备技术,让应用更加灵活,分析结果更加全面。