[发明专利]物质定量分析方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种物质定量分析方法，尤其是一种利用质谱分析装置的物质定量分析方法。

【背景技术】

色谱分析装置是利用色谱柱把被测物质中的各种成分进行分离，同时测量所述每一成分的浓度，分析精度高、分析速度慢。色谱分析装置主要包括气相色谱分析装置(GC)和液相色谱分析装置(LC)，主要被用于对物质进行定量分析，即对被测物质中各成分的浓度进行分析。

质谱分析装置(Mass spectrograph，简称MS)主要被用于对被测物质进行定性分析，即对被测物质中各成分的性质进行分析。

色谱/质谱综合分析系统在分析化学领域具有广泛的应用。它首先利用色谱分析装置把被测物质样本进行分离，同时对分离得到的每一种物质成分进行定量分析；再利用质谱分析装置对分离得到的每一种物质成分进行定性分析。类似的应用可参考美国专利第4213326号。

然而，色谱分析装置中的关键部件色谱柱并非对所有物质成分都有效，有时需要两种色谱柱并行或串行使用才能完全分析被测物质，而且有时要找到对某一物质成分有效的色谱柱非常困难。

另外，对于一些腐蚀性物质(比如有机酸)，很难利用色谱分析装置直接对其进行定量分析，因为腐蚀会导致色谱分析装置不稳定。对于有机酸，目前已知的分析方法为先将其酯化，再利用色谱分析装置对酯化后的产物进行定量分析。这种分析方法的过程较为复杂，并且很难实现在线分析，因此具有较大的局限性。

以合成气合成碳二含氧化合物的反应的主要产物为乙醇、乙醛以及乙酸，因为乙酸具有腐蚀性，因此利用现有的方法无法对该反应的产物进行在线分析。

鉴于以上原因，需要设计一种对腐蚀性物质有效的在线物质定量分析方法。

【发明内容】

若质谱分析装置的操作条件保持不变，被测样本中两种物质成分的浓度比的波动保持在一定范围内，那么，质谱分析过程中由所述两种物质成分产生的离子被质谱分析装置离子搜集器探测到的几率大致与所述两种物质成分的浓度成线性关系。因此，若所述两种物质成分为第一物质成分和第二物质成分，只要找出第二物质成分的浓度与质谱分析装置的对应测值以及第一物质成分的浓度之间的线性关系，并且获得被测样本中第一物质成分的浓度，就可以利用质谱分析装置对该样本中的第二物质成分进行定量分析。

本发明的一实施例提供了一种物质定量分析方法，具有适用范围广以及分析速度快的优点。

本发明的一方面提供了一种在线定量分析包含第一物质成分和第二物质成分的气态物质流的方法，其中，第二物质成分为腐蚀性物质，所述方法包括以下步骤：配制N份包含第一物质成分和第二物质成分的标定样本，其中N为大于1的自然数，所述N份标定样本的第一物质成分对第二物质成分的浓度比不同；以一质谱分析装置分析所述N份标定样本，获得与所述N份标定样本对应的N组相关第一物质成分和第二物质成分的测值；从所述气态物质流中采集一第一被测样本；以质谱分析装置分析所述第一被测样本，获得对应于该第一被测样本的相关其所包含的第一物质成分和第二物质成分的测值；获得所述第一被测样本中第一物质成分的浓度；利用所述第一被测样本中第一物质成分的浓度，所述N组相关第一物质成分和第二物质成分的测值，以及对应于该第一被测样本的相关其所包含的第一物质成分和第二物质成分的测值计算出该第一被测样本中第二物质成分的浓度。

进一步的，所述方法还包括利用所述N份标定样本中第一物质成分及第二物质成分的浓度和所述N组相关第一物质成分和第二物质成分的测值，建立第二物质成分浓度与第一物质成分浓度、相关第一物质成分和第二物质成分的测值的线性关系，其中，所述被测样本中的第二物质成分的浓度是根据该线性关系以及所述被测物质中的第一物质成分的浓度计算而得。

进一步的，所述被测样本中第一物质成分的浓度为已知并且保持大致恒定。

进一步的，第一物质成分和第二物质成分在质谱分析装置中会产生第一离子和第二离子，N组相关第一物质成分和第二物质成分的测值包含第一离子测值和第二离子测值。

进一步的，质谱分析装置分析被测物质所得第一离子测值是特征峰。

进一步的，质谱分析装置分析被测物质所得第二离子测值是特征峰。

【附图说明】

图1为结合质谱分析装置和色谱分析装置利用本发明物质定量分析方法分析被测物质的设备连接示意图。

图2为本发明配制标定物质的设备连接示意图。

图3为本发明定量分析气态物质的方法的流程图。

【具体实施例】