第五章 样品制备优秀PPT.ppt

第五章 样品制备第一页，本课件共有34页n目的要求目的要求 样品前处理在色谱分析过程中是一个既耗时又极易引进误差的步骤，样品处理的好坏直接影响色谱分析的最终结果，因此，为了提高分析测定效率，改善和优化色谱分析样品制备方法和技术是一个重要问题。通过本章的学习，目的是使学生掌握溶剂萃取、固相萃取、超临界流体萃取、微波萃取以及衍生化技术等色谱分析用样品的前处理方法，了解有关样品前处理仪器的一些相关知识。n学习要点学习要点溶剂萃取技术；蒸馏及精馏技术；固相萃取技术；气体萃取技术；超临界流体萃取技术；微波萃取技术；衍生化技术 n技能要点技能要点溶剂萃取技术；蒸馏及精馏技术；相萃取技术；超临界流体萃取技术；波萃取技术学习目标学习目标本节首页本节首页退出本章退出本章第二页，本课件共有34页第三章第三章 样品制备样品制备第一节第一节 概论概论第二节第二节 溶剂萃取技术溶剂萃取技术 第三节第三节 固相萃取技术固相萃取技术 第四节第四节 蒸馏及浓缩技术蒸馏及浓缩技术 第五节第五节 微波；衍生化；超临界萃取技术微波；衍生化；超临界萃取技术 本节首页本节首页退出本章退出本章第三页，本课件共有34页第一节第一节 概论概论一、进展和发展趋势一、进展和发展趋势二、样品处理的原则二、样品处理的原则三、样品制备原理三、样品制备原理四、样品制备（提取）四、样品制备（提取）五、常用样品制备技术五、常用样品制备技术本节首页本节首页退出本章退出本章第四页，本课件共有34页样品前处理：采样技术和样品制备技术。采集采集样品样品适合分析的形态。适合分析的形态。过程耗时、繁琐、误差前处理不好 需要灵敏度高、测定范围宽的检测器和分离效率高的分离柱。一一、进展和发展趋势、进展和发展趋势本节首页本节首页退出本章退出本章第五页，本课件共有34页制备过程中避免组分发生化学变化；要防止和避免欲测定组分的沾污；尽可能减少无关化合物引入制备过程；尽可能简单易行。二、样品处理的原则二、样品处理的原则本节首页本节首页退出本章退出本章第六页，本课件共有34页三、样品制备原理三、样品制备原理 利用残留农药与样品基质的物理化学差异物理化学差异，使其从检测系统有干扰作用的样品基质中提取分离出来（相似相溶）。极性极性-溶解度、分配系数；挥发性挥发性-蒸汽压。本节首页本节首页退出本章退出本章第七页，本课件共有34页（一）、分子的极性和水溶性（一）、分子的极性和水溶性1 1、极性、极性 提取、净化条件的依据。相似相溶原理：使用与农药极性相近的溶剂为提取剂，使残留农药在溶剂中达到最大溶解度。使残留农药在溶剂中达到最大溶解度。极性判断：电负性、双键、对称性表示：氧化铝吸附剂上洗脱供试溶质的能力本节首页本节首页退出本章退出本章第八页，本课件共有34页2 2、水溶性、水溶性 农药的极性决定其在溶剂中的溶解性。影响溶解性的其他因素影响溶解性的其他因素 温度：高溶解性高 含盐量：盐会降低有机物的溶解度。pH：影响可解离的农药的溶解度（一）、分子的极性和水溶性（一）、分子的极性和水溶性本节首页本节首页退出本章退出本章第九页，本课件共有34页极 性溶剂强度溶 剂溶解度（2025）溶剂在水中溶剂在水中（%）水在溶剂中水在溶剂中（%）非极性强反相弱正相正己烷0.000950.0111异辛烷微溶微溶四卤化碳0.0770.010三卤甲烷0.8150.072二卤甲烷2-四氢呋喃任意混溶任意混溶乙乙 醚醚6.046.041.4681.468乙酸乙酯8.082.94丙丙 酮酮任意混溶任意混溶任意混溶任意混溶乙乙 腈腈任意混溶任意混溶任意混溶任意混溶异丙醇任意混溶任意混溶甲 醇任意混溶任意混溶水任意混溶任意混溶极 性弱反相强正相醋 酸任意混溶任意混溶第十页，本课件共有34页（二）、分配定律（二）、分配定律分配定律：分配定律：在一对互不相溶的两相溶剂系统中，由于物质在非极性相和极性相非极性相和极性相中的溶解度不同，当达到平衡时，物质在该两相中的浓度比在一定条件下为常数的定律。K KD D（分配系数）=A=A非极性相非极性相/B/B极性相极性相 本节首页本节首页退出本章退出本章第十一页，本课件共有34页（三）、挥发性与蒸汽压（三）、挥发性与蒸汽压挥发性：挥发性：液态或固态物质转变为气态的物理性能。挥发性决定：物质在气-液或气-固两相中的分布。分为沸点和蒸汽压。蒸汽压：固态、液态气态本节首页本节首页退出本章退出本章第十二页，本课件共有34页四、样品制备（提取）四、样品制备（提取）提取提取是指通过溶解、吸附（吸着）或挥发等方式将样品中的残留农药分离出来的操作步骤，也叫萃取萃取。避免：强酸、强碱、高温、剧烈操作极性-溶解度、分配系数；挥发性-蒸汽压。本节首页本节首页退出本章退出本章第十三页，本课件共有34页五、常用样品制备技术五、常用样品制备技术溶剂萃取溶剂萃取蒸馏技术蒸馏技术固相萃取固相萃取微波萃取微波萃取衍生化衍生化超临界萃取超临界萃取样品制备样品制备本节首页本节首页退出本章退出本章第十四页，本课件共有34页第二节溶剂萃取技术第二节溶剂萃取技术溶剂萃取：溶剂萃取：溶解性差异，选用对残留农药溶解度大的溶剂，将分析物从样品基质中提取出来的方法。关键：关键：选择合适的提取溶剂。本节首页本节首页退出本章退出本章第十五页，本课件共有34页一、分一、分 类类液液-液萃取液萃取液液-固萃取固萃取液液-气萃取（溶液吸收）气萃取（溶液吸收）萃取对象萃取对象 本节首页本节首页退出本章退出本章第十六页，本课件共有34页二、液二、液-液萃取液萃取两种不相容两种不相容的液体的液体水溶剂：亲水化合物进入到水溶剂：亲水化合物进入到水相中。水相中。有机溶剂：疏水性化合物将进入有机溶剂：疏水性化合物将进入有机相中的程度就越大。有机相中的程度就越大。本节首页本节首页退出本章退出本章第十七页，本课件共有34页（一）、液（一）、液-液萃取原理液萃取原理利用样品中不同组分分配在两种不混溶的溶剂中溶溶解解度度或分分配配比比的不同来达到分离、提取或纯化的目的。有机相有机相水相水相本节首页本节首页退出本章退出本章第十八页，本课件共有34页（二）、（二）、Nernst分配定律（分配定律（1）K KD D=c=co oc caqaq有有机机物物质质在在有有机机溶溶剂剂中中的的溶溶解解度度一一般般比比在在水水相相中中的的溶溶解解度度大大，分分配配系系数数越越大大，水水相相中中的的有有机物可被萃取。机物可被萃取。本节首页本节首页退出本章退出本章第十九页，本课件共有34页（二）、（二）、Nernst分配定律（分配定律（2）式中，m m0 0是被萃取溶液中溶质（X）的总含量，m mn n是经过n次萃取后，X在溶剂中的剩余量，V V是被萃取溶液的体积，V VB B是每次萃取所用溶剂B的体积（均为VB），n n是等量萃取的次数。本节首页本节首页退出本章退出本章第二十页，本课件共有34页（三）、液（三）、液-液萃取步骤（液萃取步骤（1）溶剂体积为样品溶液的溶剂体积为样品溶液的30303535。振荡几次振荡几次打开活塞打开活塞Gas蒸气逸出（也叫放气）蒸气逸出（也叫放气）本节首页本节首页退出本章退出本章第二十一页，本课件共有34页（三）、液（三）、液-液萃取步骤（液萃取步骤（2）絮状物絮状物（乳化）（乳化）有机相有机相水相水相水相和絮状物水相和絮状物静置分层静置分层激烈振摇激烈振摇1 1 2min 2min本节首页本节首页退出本章退出本章第二十二页，本课件共有34页（三）、液（三）、液-液萃取步骤（液萃取步骤（3）有机相有机相35次次本节首页本节首页退出本章退出本章第二十三页，本课件共有34页（四）、产生乳化的原因（四）、产生乳化的原因由于液-液萃取过程中剧烈振动，经常发生乳乳化化现现象象，特别是那些含脂肪脂肪的样品。原原因因：体系的性质、离子浓度、有机相粘度、萃取温度、pH等。温温度度越越低低，有机相粘度越大，离子浓度越高越易产生乳化。本节首页本节首页退出本章退出本章第二十四页，本课件共有34页（五）、破乳的常用方法（五）、破乳的常用方法通过改变KD;改变溶剂或化学平衡作用的添加剂;缓冲剂调节pH;盐调节离子强度等。本节首页本节首页退出本章退出本章第二十五页，本课件共有34页 离心法破乳。2000rmin，2min；无水硫酸钠研磨法破乳；蒸干法，蒸干后，再用有机溶剂萃取。不适用挥发性物质的萃取。A、高度乳化（即全部乳化）、高度乳化（即全部乳化）本节首页本节首页退出本章退出本章第二十六页，本课件共有34页B、中度乳化（乳化率达、中度乳化（乳化率达 50）电解质破乳。加入无机盐，通过提高体系中水相的比重使两相分层；破乳率与加入电解质的量成正比。lmolL的盐酸；无水乙醇溶解两相液滴；无水硫酸钠漏斗过滤。本节首页本节首页退出本章退出本章第二十七页，本课件共有34页C、轻度乳化（两相间形成一薄乳化层）、轻度乳化（两相间形成一薄乳化层）玻璃棒搅动，削弱吸附作用；静置一定的时间后，可自然分层。因为乳浊液是液体杂质以微小珠滴散布在液体溶剂中的一种分散体系，是热力学不稳定体系。本节首页本节首页退出本章退出本章第二十八页，本课件共有34页三、液三、液-固萃取固萃取固体萃取溶剂振荡（加热）离心/过滤分离欲萃取组分进入溶剂。本节首页本节首页退出本章退出本章第二十九页，本课件共有34页（一）、萃取过程（一）、萃取过程 溶解和扩散的过程溶解和扩散的过程 分子扩散：分子扩散：固体样品表面/溶剂接解处影响因素：温度、分子大小和液体介质的黏度。对流扩散：对流扩散：远离固体样品表面处的扩散影响因素：流动液体的速度和状态，液体的黏度、样品表面的性质等。第三十页，本课件共有34页 索氏萃取装置和索氏萃取装置和K-D浓缩器浓缩器本节首页本节首页退出本章退出本章（二）、萃取装置（二）、萃取装置第三十一页，本课件共有34页四、不同样品中残留农药的提取四、不同样品中残留农药的提取1 1、水样、水样2 2、气体样品、气体样品3 3、植物和动物样品、植物和动物样品4 4、土壤样品、土壤样品本节首页本节首页退出本章退出本章第三十二页，本课件共有34页五、萃取剂的选择五、萃取剂的选择1、萃取剂的选择性（极性）2、稳定性、毒性3、沸点：4080者为宜 4、萃取剂回收的难易与经济性5、色谱检测器的响应 本节首页本节首页退出本章退出本章第三十三页，本课件共有34页复习思考题复习思考题1、什么叫液-液萃取，其基本原理是什么？在进行 液-液萃取操作时应注意什么？2、影响液-固萃取的因素有哪些？3、在液-液萃取过程中根据乳化程度不同各采用什么方法消除乳化？4、简述不同样品中残留农药的提取方法。本节首页本节首页退出本章退出本章第三十四页，本课件共有34页