CN110632200A - 一种基于温室气体的气泡萃取装置及其实现样品挥发性成分的高效分析方法 - Google Patents

一种基于温室气体的气泡萃取装置及其实现样品挥发性成分的高效分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于温室气体的气泡萃取装置及其实现挥发性成分的高效分析方法，属于有机分析技术领域。包括气质联用分析仪、除湿阱、捕集阱、六通阀、用于盛装液体的U型管、用于盛装固体的样品瓶、水样传输管、用于传输液体和气体的探针和多孔筛板，多孔筛板安装在U型管一侧的直管柱体底部，U型管安装有多孔筛板的一端通过第一连接管和六通阀连接，水样传输管安装在多孔筛板顶部的直管柱体内；样品瓶的口部通过第二连接管和六通阀连接，探针的底端设置在样品瓶内，探针的顶端设置在样品瓶外，除湿阱的一端分别通过六通阀和第一连接管以及第二连接管连接，除湿阱的另一端与捕集阱连接，捕集阱的另一端通过六通阀和气质联用分析仪连接。

Description

一种基于温室气体的气泡萃取装置及其实现样品挥发性成分 的高效分析方法
技术领域
本发明涉及有机分析技术领域，更具体的说是涉及一种基于温室气体的气泡萃取装置及其实现挥发性成分的高效分析方法。
背景技术
挥发性成分的分析在香精香料特性、食品饮料鉴定、环境分析、不同性质样品的质量控制等各个领域都具有重要意义。在涉及实际样品分析的大多数应用中，复杂的挥发物成分浓度具有较低的水平，且往往存在于较大极性物质中。因此，吹扫捕集技术作为一种常见的测量低浓度挥发性成分的样品前处理方法，可富集并浓缩复杂基质中的挥发性成分，并结合气质联用(GC-MS)进行定性定量。该方法利用氮气或氦气等惰性气体在复杂样品溶液中连续不断地鼓泡，使之高效富集于富集材料填充的富集阱中，并通过加热促进挥发性的释放，以待进一步分析。该技术适用于分析低浓度挥发性成分。然而，许多半挥发性化合物，如多环芳烃，以及部分高沸点挥发性成分，难以通过鼓泡的方法实现检测，从而使得吹扫捕集在半挥发性成分和天然产物中高沸点化合物的分析和研究方面受到限制。
二氧化碳(CO2)参与的气泡萃取在海洋湖泊中广泛存在，波涛汹涌的海面上形成的气泡会使气溶胶中的有机物质浓度高于大部分海水几个数量级，而Na+、Mg2+、Ca2+、K+、Cl–和SO4 2–等无机成分也有一定程度的浓缩。利用此现象，人类利用便宜易得的CO2气体设计了很多类似原理的含气饮料和酒。香槟酒瓶中有压缩的CO2气体，开启瓶盖之后，气体团聚成簇，倒入玻璃杯中，玻璃壁上的成簇气泡与香槟液体表面形成两亲性大分子吸附层，随着气泡的破裂，将香槟中芳香物质带出液体。
受自然发生的气泡对有机化合物选择性富集和无机成分的浓缩启发，国内外研究人员采用气泡萃取方法有效萃取了水样或固样中挥发性物质。Urban课题组通过CO2气体从样品底部吹扫，形成的气体微泡在液体样品中立即形成沸腾状态，可以捕获挥发性物质，在样品顶空形成微滴，溶解的载体气体和溶解的挥发物在短时间内被释放到质谱检测器进行分析，干冰雾微滴的高表面积比保证了萃取效率，可捕获固体和液体基质中挥发性有机物，进入质谱或色谱分析；陈焕文课题组用干冰泡沫破裂形成气溶胶，对尿液等复杂样品中有机物进行预浓缩和提纯，用质谱和色谱对收集到的气溶胶进行分析，还首次发现了金属盐组分浓度明显降低的现象，推测是上升气泡表面界面的分子间竞争作用。上述研究使得CO2作为吹扫捕集鼓泡气体用于挥发性成分、半挥发性成分和高沸点成分的分析成为了可能，并在天然产物等复杂基质的检测方面获得了较广泛的应用。
综上，CO2气泡萃取对有机物具有良好的天然预浓缩效果，同时具有一定的选择性分离效果，适用于分析复杂基质中较低含量有机挥发性/半挥发性成分。气泡萃取形成微量气溶胶的特性，决定了其在有机物的预浓缩方面具有潜在的应用价值。虽然气泡萃取可以干冰或CO2气泡萃取来吹扫样品，也是对样品中主要有机成分进行了研究。在利用温室气体对水样中有机无机成分的净化研究和痕量挥发性成分的准确定性定量方面目前国内外尚未见报道，值得深入的探讨研究。
发明内容
常规气泡萃取研究主要以分立的萃取装置对样品进行萃取，而后再采用质谱、色谱等检测手段进行检测，其联用程度较低，限制了该技术的高效应用和机理研究。针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种基于温室气体的气泡萃取装置及其实现挥发性成分的高效分析方法，以能够较好的满足复杂基质中各种极性成分的分析。且所述方法简单、成本低廉、联用程度高、检测限低、直接对原始样品进行分析。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于温室气体的气泡萃取装置，包括气质联用分析仪、除湿阱、捕集阱、六通阀、用于盛装液体的U型管、用于盛装固体的样品瓶、水样传输管、用于传输液体和气体的探针和多孔筛板，多孔筛板安装在U型管一侧的直管柱体底部，U型管安装有多孔筛板的一端通过第一连接管和六通阀连接，水样传输管安装在多孔筛板顶部的直管柱体内；样品瓶的口部通过第二连接管和六通阀连接，探针的底端设置在样品瓶内，探针的顶端设置在样品瓶外，除湿阱的一端分别通过六通阀和第一连接管以及第二连接管连接，除湿阱的另一端与捕集阱连接，捕集阱的另一端通过六通阀和气质联用分析仪连接。
进一步的，所述探针的内部设有贯穿的第一导管，在样品瓶内靠近样品瓶顶部的探针上开设有若干第一进气口，在样品瓶外靠近探针顶部的侧壁上开设有若干第一出进气口，第一进气口和第一出气口在探针内连通形成气流通道，所述气流通道和第一导管相互独立，第一出气口与第二连接管相连接。
进一步的，所述探针的底端为圆锥形或椭圆锥心或三角形，第一导管的孔径尺寸为50-500μm。
进一步的，所述多孔筛板由陶瓷材料或不锈钢材料制成，多孔筛板的孔径尺寸为50-500μm。
进一步的，所述气质联用分析仪可以用总有机碳分析仪或离子色谱仪或电感耦合等离子体质谱仪或液质联用仪或液相色谱仪或热重分析仪或差示扫描量热仪替代。
本发明还提供了一种萃取液体样品实现挥发性成分的高效分析方法，包括以下步骤：
步骤1：通过水样传输管将液体样品传输至U型管安装有多孔筛板的一端的直管柱体内，U型管的另一端通入萃取用的温室气体，控制温室气体的压力使液体样品至于多孔筛板上方，温室气体在液体样品底部的多孔筛板处产生气泡萃取；
步骤2：当温室气体在液体样品底部的多孔筛板处产生气泡萃取时，随着气泡的上升，气泡破裂，形成的气溶胶通过第一连接管进入六通阀，经过除湿阱，将挥发性成分带入到捕集阱；
步骤3：加热捕集阱，富集到的挥发性物质通过加热释放到气质联用分析仪的毛细管色谱柱实现分离，并通过气质联用分析仪进行定性和定量分析。
作为一种优选方案，在所述步骤1中，所述温室气体为二氧化碳或甲烷，所述二氧化碳或甲烷的气体流速≥40mL min-1，气泡萃取时间＞0min。
作为一种优选方案，在所述步骤1中，所述水样传输管的底部应触及多孔筛板。
本发明还提供了一种萃取固体样品实现挥发性成分的高效分析方法，包括以下步骤：
步骤1：先将固体样品(9)置于样品瓶(2)内，通过探针(11)将水传输至样品瓶(2)内，固体样品(9)分散水溶液后的表面应没过第一导管的出口处，然后通过探针(11)向样品瓶(2)内通入萃取用的温室气体(5)，温室气体(5)在固体样品(9)分散水溶液底部的第一导管的出口处产生气泡萃取；
步骤2：当温室气体(5)在固体样品(9)分散水溶液底部的第一导管的出口处产生气泡萃取时，随着气泡的上升，气泡破裂，形成的气溶胶通过气流通道进入第二连接管，再经过六通阀(6)进入除湿阱(3)，将挥发性成分带入到捕集阱(4)；
步骤3：加热捕集阱，富集到的挥发性物质通过加热释放到气质联用分析仪的毛细管色谱柱实现分离，并通过气质联用分析仪进行定性和定量分析。
作为一种优选方案，固体样品的分散水体积约是固体样品重量的10-20倍。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
1.对于传统的动态顶空而言，只适用于挥发性物质，使用本发明装置可以实现对半挥发性成分的检测；
2.因为是用二氧化碳和甲烷气体气泡萃取目标成分，会与水形成弱酸性，由于沸腾效应和酸性效应，目标成分检出具有更高的信噪比；
3.与传统的吹扫捕集相比，本发明装置一体化联用效果极佳，实时在线分析。
4.本发明不仅可用于挥发性成分的检测，也可用于半挥发性成分的检测，而且可与常见的总有机碳分析仪、离子色谱仪、电感耦合等离子体质谱仪、液质联用仪、液相色谱仪、热重分析仪(TGA)和差示扫描量热仪(DSC)等相兼容，实用性强。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于温室气体的气泡萃取装置的结构示意图；
图2为使用本发明装置获得的实施例1所述8种多环芳烃(60μg/L)的GC-MS总离子流图。
图3为使用本发明装置获得的实施例2府河水样中所述8种多环芳烃的GC-MS总离子流图。
图4为使用本发明装置获得的实施例3府河边土壤样品中所述8种多环芳烃的GC-MS总离子流图。
图5为使用本发明装置获得的实施例4所述西柚气泡冰咖啡的GC-MS总离子流图。
图6为使用本发明装置获得的实施例5所述柠檬气泡冰咖啡的GC-MS总离子流图。
图中标记：1-U型管，2-样品瓶，3-除湿阱，4-捕集阱，5-温室气体，6-六通阀，7-气质联用分析仪，8-液体样品，9-固体样品，10-水样传输管，11-探针，12-多孔筛板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
如图1所示，一种基于温室气体的气泡萃取装置，包括气质联用分析仪7、除湿阱3、捕集阱4、六通阀6、用于盛装液体的U型管1、用于盛装固体的样品瓶2、水样传输管10、用于传输液体和气体的探针11和多孔筛板12，多孔筛板12安装在U型管1一侧的直管柱体底部，U型管1安装有多孔筛板12的一端通过第一连接管和六通阀6连接，水样传输管10安装在多孔筛板12顶部的直管柱体内；样品瓶2的口部通过第二连接管和六通阀6连接，探针11的底端设置在样品瓶2内，探针11的顶端设置在样品瓶2外，除湿阱3的一端分别通过六通阀6和第一连接管以及第二连接管连接，除湿阱3的另一端与捕集阱4连接，捕集阱4的另一端通过六通阀6和气质联用分析仪7连接。
具体的，所述探针11的内部设有贯穿的第一导管，在样品瓶2内靠近样品瓶2顶部的探针11上开设有若干第一进气口，在样品瓶2外靠近探针11顶部的侧壁上开设有若干第一出进气口，第一进气口和第一出气口在探针11内连通形成气流通道，所述气流通道和第一导管相互独立，第一出气口与第二连接管相连接。
本装置可以萃取液体样品8和固体样品9，液体样品8通过U型管1、水样传输管10、多孔筛板12和通入的温室气体5实现萃取，固体样品9通过样品瓶2、探针11和通入的温室气体5实现萃取。其中，所述多孔筛板12由陶瓷材料或不锈钢材料制成，多孔筛板12的孔径尺寸为50-500μm，孔径大小可调，直径与U型管1配套。所述U型管1具有一侧盛放液体样品8，一侧供温室气体5流通的结构。所述水样传输管10与多孔筛板12直接接触，以便将气泡萃取完的液体样品8及时排出去。所述探针11的底端为圆锥形或椭圆锥心或三角形，第一导管的孔径尺寸为50-500μm。
所述温室气体5，可包括二氧化碳、甲烷等气体；所述温室气体5可由气体发生器或者气体钢瓶提供；所述气质联用分析仪7选用不同厂家生产的气质联用仪，具体方法根据样品特点，可选择全扫、选择离子扫描(SIM)和多通道扫描(MRM)等定性定量方法。
优选的，所述气质联用分析仪7为总有机碳分析仪或离子色谱仪或电感耦合等离子体质谱仪或液质联用仪或液相色谱仪或热重分析仪或差示扫描量热仪。
本发明还提供了一种萃取液体样品实现挥发性成分的高效分析方法，包括以下步骤：
步骤1：通过水样传输管10将液体样品8传输至U型管1安装有多孔筛板12的一端的直管柱体内，U型管1的另一端通入萃取用的温室气体5，控制温室气体5的压力使液体样品8至于多孔筛板12上方，温室气体5在液体样品8底部的多孔筛板12处产生气泡萃取；
步骤2：当温室气体5在液体样品8底部的多孔筛板12处产生气泡萃取时，随着气泡的上升，气泡破裂，形成的气溶胶通过第一连接管进入六通阀6，经过除湿阱3，将挥发性成分带入到捕集阱4；
步骤3：加热捕集阱4，富集到的挥发性物质通过加热释放到气质联用分析仪7的毛细管色谱柱实现分离，并通过气质联用分析仪7进行定性和定量分析。
作为一种优选方案，在所述步骤1中，所述温室气体5为二氧化碳或甲烷，所述二氧化碳或甲烷的气体流速≥40mL min-1，气泡萃取时间＞0min。作为一种优选方案，二氧化碳的气体流速为40-100mL min-1，气泡萃取温度室温-80℃，气泡萃取时间0.5-3.0min，液体样品8模式下水样的体积2-8mL，水样传输管10触及多孔筛板12表面，固样样品模式下样品质量0.1-10g，分散水体积5.0-30mL，探针11与瓶底保持3-10mm的距离。
本发明还提供了一种萃取固体样品实现挥发性成分的高效分析方法，包括以下步骤：
步骤1：先将固体样品9置于样品瓶2内，通过探针11将水传输至样品瓶2内，固体样品9分散水溶液后的表面应没过第一导管的出口处，且不超过气流通道的第一进气口，然后通过探针11向样品瓶2内通入萃取用的温室气体5，温室气体5在固体样品9分散水溶液底部的第一导管的出口处产生气泡萃取；
步骤2：当温室气体5在固体样品9分散水溶液底部的第一导管的出口处产生气泡萃取时，随着气泡的上升，气泡破裂，形成的气溶胶通过气流通道进入第二连接管，再经过六通阀6进入除湿阱3，将挥发性成分带入到捕集阱4；
步骤3：加热捕集阱4，富集到的挥发性物质通过加热释放到气质联用分析仪7的毛细管色谱柱实现分离，并通过气质联用分析仪7进行定性和定量分析。
作为一种优选方案，固体样品9的分散水体积约是固体样品9重量的10-20倍。
实施例1：
含有萘、苊烯、苊、芴、菲、荧蒽、芘和
Figure BDA0002218182480000091
8种多环芳烃类化合物的标准水溶液进行气泡萃取，标准曲线范围10.0–100μg mL–1，其中萘以萘-d8为内标，苊烯以苊烯-d10为内标，苊、芴以菲-d10为内标，菲、荧蒽、芘和
Figure BDA0002218182480000092
以
Figure BDA0002218182480000093
-d12为内标，内标浓度为60μg mL–1，采用SIM模式定量，此方法具有良好的线性关系，r2≥0.991。
GC–MS条件：仪器型号为Agilent 7890/7000C，采用HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm，厚度0.25μm)，载气：氦气，流速为1.0mL min–1；升温程序：80℃保持2min，后以20℃min–1升温至180℃，保持5min，再以10℃min–1升温至290℃，保持10min；进样口温度：250℃；分流模式进行，分流比为10：1；质谱采用EI(electron–impact)源，离子源温度：230℃，四极杆温度：150℃。
对上述8种多环芳烃化合物(具体信息见表1)进行气泡萃取-GC-MS联用分析，采用SIM定性定量。气质联用仪为本发明提供的基于二氧化碳气泡萃取后的信号检测装置。取40.0mL水样，配成的化合物浓度为60.0μg L-1，加入到样品瓶中，并经过水样传输管10将样品传输到U型管1中，二氧化碳的流速为100mL min-1，多孔筛板孔径尺寸为100μm，气泡萃取温度为50℃。图2为使用本发明装置获得的本实施例所述8种多环芳烃的总离子流图。
实施例2：
含有萘、苊烯、苊、芴、菲、荧蒽、芘和
Figure BDA0002218182480000101
8种多环芳烃类化合物的标准水溶液进行气泡萃取，标准曲线范围10.0–100μg mL–1，其中萘以萘-d8为内标，苊烯以苊烯-d10为内标，苊、芴以菲-d10为内标，菲、荧蒽、芘和
Figure BDA0002218182480000102
以
Figure BDA0002218182480000103
-d12为内标，内标浓度为60.0μg mL–1，采用SIM模式定量，此方法具有良好的线性关系，r2≥0.991。
GC–MS条件：仪器型号为Agilent 7890/7000C，采用HP–5MS毛细管柱(30m×0.25mm，厚度0.25μm)，载气：氦气，流速为1.0mL min–1；升温程序：80℃保持2min，后以20℃min–1升温至180℃，保持5min，再以10℃min–1升温至290℃，保持10min；进样口温度：250℃；分流模式进行，分流比为10：1；质谱采用EI源，离子源温度：230℃，四极杆温度：150℃。
对上述8种多环芳烃化合物(具体信息见表1)进行气泡萃取-GC-MS联用分析，采用SIM定性定量。气质联用仪为本发明提供的基于二氧化碳气泡萃取后的信号检测装置。取经0.22μm微孔滤膜过滤的府河水样40mL，加入到样品瓶中，并经过水样传输管10将样品传输到U型管1中，二氧化碳的流速为100mL min-1，多孔筛板孔12径尺寸为100μm，气泡萃取温度为50℃。图3为使用本发明装置获得的本实施例所述8种多环芳烃的总离子流图。萘、苊烯、苊、芴未检测到，而菲、荧蒽、芘和
Figure BDA0002218182480000111
在定量限以下，无法定量。
实施例3：
含有萘、苊烯、苊、芴、菲、荧蒽、芘和
Figure BDA0002218182480000112
8种多环芳烃类化合物的标准水溶液进行气泡萃取，标准曲线范围10.0–100μg mL–1，其中萘以萘-d8为内标，苊烯以苊烯-d10为内标，苊、芴以菲-d10为内标，菲、荧蒽、芘和
Figure BDA0002218182480000113
以
Figure BDA0002218182480000114
-d12为内标，内标浓度为60.0μg mL–1，采用SIM模式定量，此方法具有良好的线性关系，r2≥0.991。
GC–MS条件：仪器型号为Agilent 7890/7000C，采用HP–5MS毛细管柱(30m×0.25mm，厚度0.25μm)，载气：氦气，流速为1.0mL min–1；升温程序：80℃保持2min，后以20℃min–1升温至180℃，保持5min，再以10℃min–1升温至290℃，保持10min；进样口温度：250℃；分流模式进行，分流比为10：1；质谱采用EI源，离子源温度：230℃，四极杆温度：150℃。
对上述8种多环芳烃化合物(具体信息见表1)进行气泡萃取-GC-MS联用分析，采用SIM定性定量。气质联用仪为本发明提供的基于二氧化碳气泡萃取后的信号检测装置。取府河边采集的土壤样2.0g，加入到样品瓶2中，并以20.0mL水进行分散，二氧化碳的流速为100mL min-1，气泡萃取温度为50℃。图4为使用本发明装置获得的本实施例所述8种多环芳烃的总离子流图。萘、苊烯、苊、芴未检测到，芘在定量限以下，无法定量，而菲、荧蒽和
Figure BDA0002218182480000115
的浓度分别为10.1、100和21.05mg kg-1。
实施例4：
GC–MS条件：仪器型号为Agilent 7890/7000C，采用HP–5MS毛细管柱(30m×0.25mm，厚度0.25μm)，载气：氦气，流速为1.0mL min–1；升温程序：40℃保持2min，后以10℃min–1升温至180℃，保持2min，再以20℃min–1升温至290℃，保持5min；进样口温度：250℃；分流模式进行，分流比为20：1；质谱采用EI源，离子源温度：230℃，四极杆温度：150℃。
对西柚气泡冰咖啡进行气泡萃取-GC-MS联用分析，采用全扫模式。气质联用仪为本发明提供的基于甲烷气泡萃取后的信号检测装置。取经0.22μm微孔滤膜过滤的西柚气泡冰咖啡40mL，加入到试剂瓶中，并经过传输线将样品传输到U型管1中，甲烷的流速为100mL/min，多孔筛板12孔径尺寸为200μm，气泡萃取温度为50℃。图5为使用本发明装置获得的本实施例所述西柚气泡冰咖啡的总离子流图。
实施例5：
GC–MS条件：仪器型号为Agilent 7890/7000C，采用HP–5MS毛细管柱(30m×0.25mm，厚度0.25μm)，载气：氦气，流速为1.0mL min–1；升温程序：40℃保持2min，后以10℃min–1升温至180℃，保持2min，再以20℃min–1升温至290℃，保持5min；进样口温度：250℃；分流模式进行，分流比为20：1；质谱采用EI源，离子源温度：230℃，四极杆温度：150℃。
对柠檬气泡冰咖啡进行气泡萃取-GC-MS联用分析，采用全扫模式。气质联用仪为本发明提供的基于二氧化碳气泡萃取后的信号检测装置。取经0.22μm微孔滤膜过滤的柠檬气泡冰咖啡40mL，加入到样品瓶2中，并经过传输线将样品传输到U型管1中，二氧化碳的流速为100mL/min，多孔筛板12孔径尺寸为100μm，气泡萃取温度为60℃。图6为使用本发明装置获得的本实施例所述柠檬气泡冰咖啡的总离子流图。
表1
Figure BDA0002218182480000131
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于温室气体的气泡萃取装置，其特征在于：包括气质联用分析仪(7)、除湿阱(3)、捕集阱(4)、六通阀(6)、用于盛装液体的U型管(1)、用于盛装固体的样品瓶(2)、水样传输管(10)、用于传输液体和气体的探针(11)和多孔筛板(12)，多孔筛板(12)安装在U型管(1)一侧的直管柱体底部，U型管(1)安装有多孔筛板(12)的一端通过第一连接管和六通阀(6)连接，水样传输管(10)安装在多孔筛板(12)顶部的直管柱体内；样品瓶(2)的口部通过第二连接管和六通阀(6)连接，探针(11)的底端设置在样品瓶(2)内，探针(11)的顶端设置在样品瓶(2)外，除湿阱(3)的一端分别通过六通阀(6)和第一连接管以及第二连接管连接，除湿阱(3)的另一端与捕集阱(4)连接，捕集阱(4)的另一端通过六通阀(6)和气质联用分析仪(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于温室气体的气泡萃取装置，其特征在于：所述探针(11)的内部设有贯穿的第一导管，在样品瓶(2)内靠近样品瓶(2)顶部的探针(11)上开设有若干第一进气口，在样品瓶(2)外靠近探针(11)顶部的侧壁上开设有若干第一出进气口，第一进气口和第一出气口在探针(11)内连通形成气流通道，所述气流通道和第一导管相互独立，第一出气口与第二连接管相连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于温室气体的气泡萃取装置，其特征在于：所述探针(11)的底端为圆锥形或椭圆锥心或三角形，第一导管的孔径尺寸为50-500μm。
4.根据权利要求1所述的一种基于温室气体的气泡萃取装置，其特征在于：所述多孔筛板(12)由陶瓷材料或不锈钢材料制成，多孔筛板(12)的孔径尺寸为50-500μm。
5.一种萃取液体样品实现挥发性成分的高效分析方法，其特征在于，包括权1-权4任一权利要求所述的基于温室气体的气泡萃取装置，包括以下步骤：
步骤1：通过水样传输管(10)将液体样品(8)传输至U型管(1)安装有多孔筛板(12)的一端的直管柱体内，U型管(1)的另一端通入萃取用的温室气体(5)，控制温室气体(5)的压力使液体样品(8)置于多孔筛板(12)上方，温室气体(5)在液体样品(8)底部的多孔筛板(12)处产生气泡萃取；
步骤2：当温室气体(5)在液体样品(8)底部的多孔筛板(12)处产生气泡萃取时，随着气泡的上升，气泡破裂，形成的气溶胶通过第一连接管进入六通阀(6)，经过除湿阱(3)，将挥发性成分带入到捕集阱(4)；
步骤3：加热捕集阱(4)，富集到的挥发性物质通过加热释放到气质联用分析仪(7)的毛细管色谱柱实现分离，并通过气质联用分析仪(7)进行定性和定量分析。
6.根据权利要求5所述的萃取液体样品实现挥发性成分的高效分析方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述温室气体(5)为二氧化碳或甲烷，所述二氧化碳或甲烷的气体流速≥40mL min-1，气泡萃取时间＞0min。
7.根据权利要求5所述的萃取液体样品实现挥发性成分的高效分析方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述水样传输管(10)的底部应触及多孔筛板(12)。
8.一种萃取固体样品实现挥发性成分的高效分析方法，其特征在于，包括权1-权4任一权利要求所述的基于温室气体的气泡萃取装置，包括以下步骤：
步骤1：先将固体样品(9)置于样品瓶(2)内，通过探针(11)将水传输至样品瓶(2)内，固体样品(9)分散水溶液后的表面应没过第一导管的出口处，然后通过探针(11)向样品瓶(2)内通入萃取用的温室气体(5)，温室气体(5)在固体样品(9)分散水溶液底部的第一导管的出口处产生气泡萃取；
步骤2：当温室气体(5)在固体样品(9)分散水溶液底部的第一导管的出口处产生气泡萃取时，随着气泡的上升，气泡破裂，形成的气溶胶通过气流通道进入第二连接管，再经过六通阀(6)进入除湿阱(3)，将挥发性成分带入到捕集阱(4)；
步骤3：加热捕集阱(4)，富集到的挥发性物质通过加热释放到气质联用分析仪(7)的毛细管色谱柱实现分离，并通过气质联用分析仪(7)进行定性和定量分析。
9.根据权利要求8所述的萃取固体样品实现挥发性成分的高效分析方法，其特征在于，固体样品(9)的分散水体积约是固体样品(9)重量的10-20倍。
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