液相微萃取

d为分析物在受体与给体之间的分配系数;Korg/ d为分析物在有
机溶剂和给体之间的分配系数。
对于顶空液相微萃取体系, 当体系达到平衡后液滴中分析物的萃取 量n可按下式计算: n= KodwVdC0Vs/ (KodwVd+ KhsVh+ Vs) (3)
其中Khs为分析物在顶空与样品之间的分配系数; Vh 为样品的顶空的
2. 液相微萃取的特点 • 有机溶剂用量小，一般为几到几十微升，污染少 • 集目标物的萃取、纯化、浓缩于一步，操作简单，劳动 强度小
• 无需特殊设备，成本低 • 通过调节萃取用溶剂的极性或者酸碱性，可实现选择性萃 取， • 可减少基质干扰
二. 液相萃取的模式
• 1. 直接液相萃取
直接利用悬挂在色谱微量进样 器针头或Teflon棒端的有机溶
孔隙中)、不溶于水、挥发性低以及有适当的粘度(防止因扩散而损失)，
而且对分析物要有合适的溶解度，保证分析物既能从样品溶液中被萃 取，又能被接收相反萃取。常用的萃取溶剂 有1一辛醇、正己基醚、
二己醚、甲苯及乙酸乙酯，也有使用混合溶剂和离子液体的报道。
•
4．2 pH的选择
对两相LPME，分配系数Ka／ 的大小是决定回收率的关键因素。研究表明，两相
剂对溶液中的分析物直接进行
萃取的方法, 叫做直接液相微萃 取法。
1. 2. 3. 4. 5. 微量进样器; 样品溶液 有机溶剂 搅拌子 搅拌器 返回
•
由于悬在微量进样器针头上的有机液滴 在搅拌时易脱落，1999年Bjergaard提出了 以多孔中空纤维为载体的液相微萃取 （hollow fiber-based liquid-phase microextraction, HF-LPME）技术。即以多 孔的中空纤维为微萃取剂的载体。
•
该技术是在液-液萃取( Liquid-liquidextrac-tion, LLE) 的基础上发展起来的, 与液-液萃取相比, LPME可以提供与之相媲美的灵敏度, 甚至更佳的富
集效果, 同时, 该技术集采样、萃取和浓缩于一体,是
一项环境友好的样品前处理新技术, 特别适合于环 境样品中痕量、超痕量污染物的测定。
机物, 顶空液相微萃取法比直接液相微萃取法更快捷。
三. 液相微萃取法的原理
• 液相微萃取是一个基于分析物在样品及小体积的有机溶剂( 或受体) 之 间平衡分配的过程。对于直接液相微萃取体系, 当系统达到平衡时, 有 机溶剂中萃取到的分析物的量由下式计算确定： n= KodwVdC0Vs/ (KodwVd+ Vs) ( 1)
液相微萃取
报告人：宋晶晶 学 号：20114209034
一．概述 二．液相微萃取的模式及 三．液相微萃取法的原理 四．液相微萃取的影响因素 五．液相微萃取的发展前景
一．概述
1.简介
液相微萃取( liquid phase microextraction， LPME)是 20世纪90年代由Jeannot和Cantwell等最早报道的一种新型 的样品前处理技术,其基本原理是目标分析物在样品与微升级的萃取溶 剂之间达到分配平衡,从而实现溶质的微萃取。LPME克服了传统液液 萃取技术繁琐、浪费、污染等缺点,具有消耗溶剂少(仅需µL级) ,富集 倍数大,萃取效率高,操作更简便,便于实现分析的自动化等优点。
它集采样、萃取和浓缩于一体, 具有成本低、装置简单、易与GC、 HPLC、毛细管电泳(CE)联用等优点; 同时由于微萃取是在多孔的中空 纤维腔中进行, 并不与样品溶液直接接触, 从而避免了悬滴萃取中溶剂 容易损失的缺点; 而且由于大分子、杂质等不能进入纤维孔, 此外还具 备固相微萃取，液滴微萃取不具备的净化功能；纤维是一次性使用的, 避免了固相微萃取中可能存在的交叉污染问题。
体积。 从( 1) 、( 2) 和( 3) 式中可以看出, 平衡时有机溶剂( 或受体) 中所
萃取到的分析物的量与样品的初始浓度呈线性关系。
四.影响萃取效率的因素
• 4．1萃取溶剂 对于基于多孔中空纤维的液相微萃取技术，有机溶剂的选择至关重要。 所选用的有机溶剂不仅要与纤维有良好的亲和力(能稳定存在于多孔
酸性、碱性分析物。
3.顶空液相Hale Waihona Puke Baidu萃取
顶空液相微萃取（headspace
liquid phase microextraction , HS-LPME)是将有机溶剂悬于 微量进样针头或置于待测溶液 上方，分离富集分析物。这种 方法适用于分析物容易进入样 品上方空间的挥发性或半挥发 性有机化合物。 返回
LPME只适用于亲 脂性高或中等的分析物(Xa, >500)，对于高度亲水的中性分析物，是 不适用的。而对于酸、碱性分 析物，可通过控制溶液的pH值(使分析物以非离子化状态 存在)来提高分配系数。对亲水性较强的带电荷物质可利用载体转运三相模式，但这方 面的报道目前还很少 ’3o]，有待深入研究。 样品溶液、接收相的组成(尤其是pH值)和 中空纤维壁孔中有机溶剂的种类决定了回收率的高 低 J。对K 较低的酸、碱性物质， 只要分析物在接收相中能发生络合或质子化反应生成新的物质，就会有较高的 值，那 么 值也就较大(>>1)，从而这些物质就可在三相LPME中进行有效萃取。对弱碱性物质， 样品溶液的pH应在碱性范围，而接收相的pH值应使分析物能离子化，即应在酸性 范围。 而对于酸性物质则正好相反。通常溶液的pH值要与分析物的p 值相差2～3个pH单位 。
在顶空液相微萃取中包含3相( 有机溶剂、液上空间、
样品) , 分析物在3相中的化学势是推动分析物从样品进入有
机液滴的驱动力, 可以通过不断搅拌样品产生连续的新表面 来增强这种驱动力。挥发性化合物在液上空间的传质速度非
常快, 这是因为在气相中, 分析物具有较大的扩散系数, 且
挥发性化合物从水中到液上空间再到有机溶剂比从水中直接 进入有机溶剂的传质速度快得多, 所以对于水中的挥发性有
其中n为有机溶剂萃取到的分析物的量; C0 为分析物的初始浓度; Kodw为分析物在有机液滴与样品之间的分配系数; Vd、Vs 分别为有 机液滴和样品的体积。
•
•对于液相微萃取/ 后萃取体系, 当体系达到平衡后受体中分析物 的萃取量n可按下式计算: n= Ka/ dVaC0Vd/ (Ka/ dVa+ Korg/ dVorg+ Vd) (2) Vd、Va和Vorg分别为给体( 样品) 、受体和有机溶剂的体积; Ka/
体里。这种方式一般适用于在有机溶
剂中富集效率不是很高的分析物, 需 要通过后萃取来进一步提高富集倍数。
以中空纤维为载体的液相微萃取 技术，当纤维腔中的接受相与纤 维孔中的有机溶剂不同时，就形 成了HF-LLLME体系，分析物从 料液中萃取出来，经过纤维孔中 的有机溶剂薄膜进入水溶性接受
相，这种模式仅限于能离子化的
2.液-液-液微萃取
• 液相微萃取/ 后萃取又称为液-液-液 微萃取( liquid-liquid-liquid microextraction, LLLME)，整个萃取 过程如下: 给体( 样品) 中的分析物首先被萃取 到有机溶剂中, 接着又被后萃取到受
3.有机溶剂 6. 聚四氟乙烯环 7. 受体
• 4．3萃取时间和搅拌速率 • 萃取是一个平衡过程，萃取效率与时间长短有关。为获得 较高的回收率，可适当延长萃取时间；但 • 是时间不能太长，否则中空纤维壁孔中的有机相会有损失， 萃取效率反而降低。所以要严格控制萃取时 • 间，既保证萃取效率最大，又能得到好的实验重现性。 LPME的萃取时间一般为30～60 min。此外通过 • 快速搅拌或振动可增加扩散系数，提高萃取速度和回收率， 但搅拌速度也不能太高，否则易产生气泡并 • 吸附在中空纤维表面，并会促进溶剂的挥发，降低萃取效 率。由于振动可影响整个溶液体系，而搅拌只 • 影响样品溶液，所以振动的效果比搅拌更好 。
• 4．4盐效应 • 盐效应是有机萃取中提高萃取率的常用的方法。但对于 HF—LI ME的研究表明，在样品溶液中加 • 入盐对不同分析物萃取效率的影响各不相同，有的提高， 有的无明显变化，有的甚至降低 ’ 。 • 4．5温度及其它因数 • 升温可提高分析物的扩散速度，但也会加快有机溶剂的挥 发，故需综合考虑。此外，样品的粘度、基 • 质种类等也会影响萃取速度和回收率。对于动态HF— LPME还需优化微进样器塞的移动速度，停留时 • 间和萃取循环次数等参数 。