(精品)样品前处理技术2.ppt

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1、样品前处理技术样品前处理技术的进展与应用的进展与应用一、样品前处理的重要性一、样品前处理的重要性 在化学分析中，样品前处理一个最常见在化学分析中，样品前处理一个最常见的问题。据统计，人们常常将的问题。据统计，人们常常将60%的时间的时间花在样品前处理上。这不但不符合高效率花在样品前处理上。这不但不符合高效率的要求，而且烦琐的传统样品处理方法也的要求，而且烦琐的传统样品处理方法也直接影响到最后的分析结果。直接影响到最后的分析结果。1 1 样品前处理内容样品前处理内容样品前包括处理：样品采集和制备样品前包括处理：样品采集和制备1.1一般液体样品的处理：一般液体样品的处理：（1）液体的转移）液体的转

2、移（2）液体的稀释液体的稀释（3）液体的混合）液体的混合（4）标准物的添加）标准物的添加样品前处理样品前处理1.2 1.2 分离提取等其他处理分离提取等其他处理(1)(1)液液-液萃取液萃取 （2 2）蒸馏蒸馏（3 3）液）液-固萃取固萃取 （4 4）固相萃取）固相萃取（5 5）超声提取）超声提取 （6 6）微波法）微波法（7 7）超临界流体萃取（）超临界流体萃取（8 8）膜透析法）膜透析法（9 9）生物样品水解、蛋白沉淀）生物样品水解、蛋白沉淀（1010）离心）离心/过滤过滤 （11)11)蒸发浓缩蒸发浓缩（1212）消解消解2重要性重要性-以农药残留分析为例以农药残留分析为例2.1需要检测

3、痕量或超痕量残留水平。需要检测痕量或超痕量残留水平。2.2待测样品污染源的未知性和样品种类的多样性待测样品污染源的未知性和样品种类的多样性2.3同时进行同时进行多残留检测。多残留检测。2.4结论：萃取、净化技术等样品前处理是残留分结论：萃取、净化技术等样品前处理是残留分析的关键。因而选择适当的样品处理方法或多种析的关键。因而选择适当的样品处理方法或多种手段联合使用，是成功完成样品分析的手段联合使用，是成功完成样品分析的 基础。基础。样品分析过程中各程序所花费的时间样品分析过程中各程序所花费的时间数据处理数据处理 27%27%样样品品处理处理 61%61%分析分析 6%6%采采样样 6%6%Fr

4、om:LC-GC Intl.Vol.4,No.2,1991色色谱过谱过程中的程中的误差来误差来源源标准曲线标准曲线9%仪仪器器8%色色谱谱7%积积分分6%进样进样6%交叉污染交叉污染4%样样品品处处理理30%操作操作19%色色谱谱柱柱11%3国际上前处理技术发展国际上前处理技术发展80年代中后期，国际上针对传统萃取技术的不年代中后期，国际上针对传统萃取技术的不足，发展了固相萃取（足，发展了固相萃取（SPE）技术和超临界流体技术和超临界流体萃取技术萃取技术(SFE)；90年代以来，又出现了固相微萃取技术年代以来，又出现了固相微萃取技术（SPME）、）、液相微萃取（液相微萃取（LPME）、）、基质

5、固相分基质固相分散萃取技术（散萃取技术（MSPDE）、）、免疫亲和色谱技术免疫亲和色谱技术（IAC)等新的萃取技术。等新的萃取技术。4我国残留分析前处理现状我国残留分析前处理现状我国残留分析普遍应用的萃取分离技术还我国残留分析普遍应用的萃取分离技术还是索氏抽提、振荡提取和超声波提取等传统技是索氏抽提、振荡提取和超声波提取等传统技术。样品需要量大、萃取时间长、有机溶剂量术。样品需要量大、萃取时间长、有机溶剂量消耗大，导致大量有毒废弃溶剂的产生。消耗大，导致大量有毒废弃溶剂的产生。结论：结论：我国的残留萃取技术是制约残留分析速我国的残留萃取技术是制约残留分析速度和分析效率提高的瓶颈，无法满足快速、

6、准度和分析效率提高的瓶颈，无法满足快速、准确的分析要求。确的分析要求。二、样品提取技术理论二、样品提取技术理论 提取是一个复杂的过程，是被测组分、提取是一个复杂的过程，是被测组分、样品基质和提取溶剂（或固体吸附剂）三样品基质和提取溶剂（或固体吸附剂）三者之间的相互作用与达到平衡的过程。常者之间的相互作用与达到平衡的过程。常用的有用的有液液-液萃取液萃取，液，液-固萃取，柱色谱萃固萃取，柱色谱萃取等。取等。1 液液-液萃取液萃取(LLE)1.1 定义：液定义：液-液萃取液萃取-利用被测物质在两种利用被测物质在两种互不相溶液体中分配系数不同，从一种溶液中互不相溶液体中分配系数不同，从一种溶液中转移

7、到另一种溶液中。转移到另一种溶液中。1.2萃取溶剂的选择萃取溶剂的选择 （1）溶剂和样品基质不能混溶；）溶剂和样品基质不能混溶；（2）待测物和溶剂之间应有最大的分配比）待测物和溶剂之间应有最大的分配比 （3）溶剂必须不含有干扰分析的污染物）溶剂必须不含有干扰分析的污染物 （4）对检测器的响应值应尽可能小）对检测器的响应值应尽可能小 （5）保留时间和待测物应不相同）保留时间和待测物应不相同 （6）溶剂本身应毒性低且易于纯化。）溶剂本身应毒性低且易于纯化。1.3 1.3 液液-液液萃取的类型萃取的类型 （1）分分次次萃萃取取-通通常常在在分分液液漏漏斗斗中中进进行行，将将样样品品和和萃萃取取溶溶剂

8、剂混混合合振振荡荡，静静置置分分层层后后，分分出出水水相相。一一个个样样品品可可用用若若干干份份的的溶溶剂剂进进行行多多次次萃萃取取，以提高萃取率。以提高萃取率。（2）连连续续萃萃取取-是是将将样样品品和和溶溶剂剂在在连连续续萃萃取取仪仪器器中中自自动动混混合合，由由于于连连续续操操作作，可可减减少少乳乳化化现现象，节省劳力，重现性好象，节省劳力，重现性好。1.4液液-液萃取液萃取优缺点优缺点优点：（优点：（1）技术经典）技术经典（2）设备器材简单）设备器材简单（3）操作容易）操作容易缺点：缺点：（1）易乳化易乳化（2）回收率不稳定回收率不稳定（3）选择性差选择性差（4）人为因素影响大）人为因

9、素影响大（5）有机溶剂用量大）有机溶剂用量大1.5乳化现象的防止措施乳化现象的防止措施（1）在在水水相相或或者者乳乳化化液液中中加加入入氯氯化化钠钠或或硫硫酸酸钠，利用盐析作用加大两相间的密度差异钠，利用盐析作用加大两相间的密度差异.（2）于）于3500r/min离心后放置离心后放置.（3）用玻璃棒机械搅拌，破坏乳化层。）用玻璃棒机械搅拌，破坏乳化层。2 液液-固萃取固萃取2.1 定义：液定义：液-固萃取固萃取-利用固态（半固体）样利用固态（半固体）样品基质中的待测物质在萃取溶剂中较高的溶解品基质中的待测物质在萃取溶剂中较高的溶解度，使其从样品中转移出来的过程。度，使其从样品中转移出来的过程。

10、2.2应用模式：应用模式：索氏提取、超声萃取、微波萃取索氏提取、超声萃取、微波萃取（MAE）、）、超临界萃取（超临界萃取（SFE）加速溶剂萃取加速溶剂萃取（ASE）。）。3 柱色谱萃取柱色谱萃取又称层析技术又称层析技术。根据其分离原理，。根据其分离原理，有吸附色谱、分配色谱、离子交换色有吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等谱与排阻色谱等3.1 3.1 柱色谱技术分类柱色谱技术分类（1 1）吸附色谱）吸附色谱-利用吸附剂对被分离物利用吸附剂对被分离物质的吸附能力不同，用溶剂或气体洗质的吸附能力不同，用溶剂或气体洗脱，以使组分分离。常用的吸附剂有脱，以使组分分离。常用的吸附剂有氧化铝、硅胶

11、、聚酰胺等有吸附活性氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的物质。的物质。（2）分配色谱）分配色谱-利用溶液中被分离物质在两利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同，以使组分分离。其中相中分配系数不同，以使组分分离。其中一相为液体，涂布或使之键合在固体载体一相为液体，涂布或使之键合在固体载体上，称固定相；另一相为液体或气体，称上，称固定相；另一相为液体或气体，称流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅流动相。常用的载体有硅胶、硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。镁型吸附剂与纤维素粉等。（3）离子交换色谱）离子交换色谱-利用被分离物质在离子利用被分离物质在离子交换树脂上的离子交换能力不同而使组分交换树脂上的

12、离子交换能力不同而使组分分离。常用的有不同强度的阳、阴离子交分离。常用的有不同强度的阳、阴离子交换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂换树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂的缓冲液。的缓冲液。（4）凝胶渗透色谱）凝胶渗透色谱-又称排阻色谱，是利用又称排阻色谱，是利用被分离物质分子量大小的不同和在填料上被分离物质分子量大小的不同和在填料上渗透程度的不同，以使组分分离。填料有渗透程度的不同，以使组分分离。填料有分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔分子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等。硅胶或玻璃珠等。3.2柱色谱的典型应用：柱色谱的典型应用：（1）分离）分离（2）净化）净化（3）制备）制备