样品前处理-常规技术.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,材料科学与化学工程学院,上一页,下一页,气态分离法,沉淀与过滤分离,萃取分离法,离子交换分离法,色谱分离法,电分离法,气浮分离法（浮选分离）,膜分离,分析化学中的常用分离和富集方法,固相萃取()：是 由液固萃取和柱液相色谱技术结合发展而来的一种样品预处理（分离、纯化和浓缩）的技术。固相萃取微处理小柱通常由粒径为40m的各种不同的填料（活性炭、硅藻土、氧化铝、硅胶、反相、离子交换等）压缩于聚丙烯塑料管。它的优点是：节省时间，交叉污染机会小，重现性好，回收率高。特别适用微量试液处理。,原理：固相萃取是一个包括液相和固相的物理萃取过程。,SPE操作步骤如下：,一 固相萃取(Solid phase exaction),I 柱的预处理 为了获得高的回收率和良好的重现性：除去填料中可能存在的杂质；使填料溶剂化，提高固相萃取的重现性。,II 样品的添加试样溶液被加至并以一定的流速通过柱子。在该步骤分析物被保留在吸附剂上。,III 柱的洗涤在样品通过萃取柱时，不仅分析物被吸附在柱子上，一些杂质也同时被吸附，选择适当的溶剂，将干扰组分洗脱下来，同时保持分析物仍留在柱上。,IV 分析物的洗脱用洗脱剂将分析物洗脱在收集管中，为了提高分析物的浓度或为以后分析调整溶剂杂质，可以把收集到的分析物用氮气吹干，再溶于小体积适当的溶剂中。,与SPE 相比,SPME具有以下优点,：,(1)不使用有机溶剂萃取，降低了成本，避免了二次污染；,(2)操作时间短，从萃取进样到分析结束不足1；,(3)样品用量少，几L几十L；,(4)操作简便，可减少待测组分的挥发损失；,(5)检测限达/水平；,(6)适于挥发性有机物、半挥发性有机物及不具挥发性的有机物。,1.压杆 2筒体 3压杆卡持螺钉 4.Z形槽 5.简体视窗 6调节针头长度的定位器 7.拉伸弹簧 8.密封隔膜 9注射针管 10.纤维联结管 11熔融石英纤维,返回,萃取模式的选择,直接,SPME,模式,顶空,SPME,模式,通过装在注射器内石英纤维萃取头表面的高分子涂层，对样品中的有机物进行选择性萃取和预富集，然后将富集了分析物的涂层立即插入气相色谱进样口热解吸进样。,固相微萃取装置由手柄和萃取头或纤维头两部分组成。萃取头为一根1cm 长，涂上不同色谱固定相或吸附剂的熔融石英纤维，可在不锈钢套管内伸缩。,固相微萃取的使用，关键在于“纤维头的选择”。这种情况类似于色谱柱的选择，主要根据分析对象的分子量和极性。固相微处理技术适用于气体、水样、生物样品（如血、尿、体液等）的萃取提取。,固相微萃取技术条件的选择,纤维表面固定相,表,1,常用固定相和适用范围,固定相类型,极性,适用样品,PDMS,(聚二甲基硅氧烷),PA,（聚丙稀酸酯）,聚乙二醇/二乙烯基苯,非极性,极性,极性,有机氯、有机磷、有机氮农药；药品和麻醉品；食品中香味；挥发物；食品中咖啡因、卤化物,有机氮农药；脂肪酸；药物；食品中香味、酚,体液中乙醇,常用萃取头类型,聚二甲规氧烷类,厚膜（100um）适用于分析水样中低沸点、低极性的物质，如苯类、有机合成农药等；薄膜（7um）适用于分析中等沸点高沸点的物质，如苯甲酸酯、多环芳烃等,聚丙酸酯类,适用于分析强极性化合物如苯酚等,活性炭,适用于分析极低沸点的强亲脂性物质,样品量、容器体积,萃取时间,使用无机盐,pH,值,衍生化,加热,磁力转子搅拌、高速匀浆、超声波,固相微萃取法在农药残留分析中的应用,SPME法在农药残留分析中的应用,农药类别,分析条件,除草剂,杀虫剂 有机磷农药,有机磷农药,有机氯农药,PDMS、PA、PDWS/DVB、CW/DVB,浸入式，萃取时间30min，解吸附温度280，NaCl浓度4M，GC 65m CW/DVB,萃取时间大于30min，解吸附（5min，240C），NaCl浓度0.3g/ml,GC,85m PA,萃取时间30min,解吸附（2min，250）,GC,60m PDMS,萃取时间40min,HPLC,85m PA,浸入式，萃取(45min,55),解吸附（25min，250）萃取头使用前在300老化3h，GC 15m XAD，85m PA，30m PDMS，萃取时间5180min不等，GC,20种有机氯农药的测定在20min内完成，GC,管内固相微萃取(in-tube-SPME),将萃取涂层涂在毛细管的内表面，可采用气相色谱毛细管,优点：毛细管柱方便易得，使用寿命长，内径小涂层薄，样品扩散快，平衡时间短。,In-tube-SPMEGC联用方式,热解析,：,用注射器将样品溶液注入毛细管柱，萃取平衡后将水吹出，然后用石英压接头将萃取柱与分析柱连接，放入气相色谱仪炉箱中热解吸。这种方法不适于日常分析。,溶剂解吸,：水样用氮气以极缓慢的流速吹入毛细管萃取柱中，再将水吹出萃取柱，将适当溶剂注入萃取柱中解吸，收集解吸溶液注入气相色谱中分析。,说明：1）萃取毛细管柱为长33cm，内径0.53mm，膜厚3.5m的OV-1毛细管柱；2）在11处与GC冷柱头进样器相连，实现柱上进样。,将管内固相微萃取与GC法结合，采用溶剂解吸，通过两个六通阀的切换及气相色谱柱内进样技术，实现水中痕量有机物的在线分析。,三 种不同涂层的毛细管柱：OV-1、SE-54、FFAP对5种芳烃的萃取效率比较。,结果表明，OV-1、SE-54萃取效率高于FFAP，符合相似相溶原则。,应用,1）,固相萃取测定生物检材中安眠酮（导数紫外）,2）双柱富集固相萃取测定钯、锶（FAAS）,3）固相萃取富集水中多环芳烃（HPLC),4）固相微萃取富集多环芳烃GC-MS,三.超临界流体萃取分离法,超临界流体是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态它只能在物质的温度和压力超过临界点时才能存在。,超临界流体的密度较大，与液体相仿所以它与溶质分子的作用力很强，像大多数液体一样，很容易溶解其他物质。另一方面，它的粘度较小，接近于气体，所以传质速率很高；加上表面张力小，容易渗透固体颗粒，并保持较大的流速，可使萃取过程在高效、快速又经济的条件下完成。,二氧化碳与氨。,返回,四.液膜萃取和微滴萃取分离法,由浸透了与水互不相溶的有机溶剂的多孔聚四氟乙烯薄膜把水溶液分隔成两相萃取相与被萃取相；其中与流动的试样水溶液系统相连的相为被萃取相，静止不动的相为萃取相。试样水溶液的离子流入被萃取相与其中加入的某些试剂形成中性分子(处于活化态)。这种中性分子通过扩散溶人吸附在多孔聚四氟乙烯上的有机液膜中，再进一步扩散进入萃取相，一旦进入萃取相，中性分子受萃取相中化学条件的影响又分解为离子(处于非活化态)而无法再返回液膜中去。其结果使被萃取相中的物质离子通过液膜进入萃取相中。,微滴萃取,1996年Jeannot等提出的液相微萃取(LPME)是一种建立在悬挂于微进样器针端有机溶剂微滴基础之上的新型试样前处理技术，它是微型化的LLE，结合了LLE和SPME的优点并可以根据不同的分析仪器选择合适的萃取体积，极大的满足了色谱仪器的检测要求，填补了SPME在应用领域上的很多空白。,图4 动态自动化LPME,图3 静态顶空式,返回,五.微波萃取分离法,微波萃取分离法是利用微波能强化溶剂萃取的效率，使固体或半固体试样中的某些有机物成分与基体有效地分离，并能保持分析对象的原本化合物状态。微波萃取分离法包括试样粉碎、与溶剂混合、微波辐射、分离萃取等步骤，萃取过程一般在特定的密闭容器中进行。,微波萃取分离法具有快速、节能、节省溶剂、污染小、仪器设备简单廉价，并可同时处理多份试样等优点，所以应用很广。,返回,六.超声波辅助萃取,超声波提取技术是近年来应用到中草药有效成份提取分离的一种最新的较为成熟的手段。其原理主要是利用超声波在液体中的空化作用加速植物有效成份的浸出提取。另外,还利用其次效应,如机械振动,扩散,击碎等，使其加速被提取成份的扩散,释放.,与水煮、醇沉工艺相比，超声波萃取的特点（1）无需高温。（2）常压萃取，安全性好，操作简单易行，维护保养方便。（3）萃取效率高。（4）具有广谱性。（5）超声波萃取对溶剂和目标萃取物的性质（如极性）关系不大。（6）减少能耗。（7）药材原料处理量大，成倍或数倍提高，且杂质少，有效成分易于分离、净化。（8）萃取工艺成本低，综合经济效益显著。,返回,七、微透析,微透析：利用膜透析原理，微量地对细胞液进行流动性连续采样。,微透析系统的关键部件是微透析探针，它是由膜、导管及套官等组成，探针的长度一般在,0.5-10mm,，,膜材料常用纤维素膜、聚丙烯腈膜等组成。,固体样品,萃取剂流向：,Gas:C D E(gl),Liq.:A S(ex.)B C,新鲜溶剂循环萃取,“静态”萃取,将试样置于索氏萃取器中，用溶剂连续抽提，然后蒸出溶剂，便可达到含量较原试样增加上百倍的试液，有利于后续的测定。,八、液固萃取-索氏(Soxhlet)萃取,