环境样品前处理技术及应用
环境样品前处理技术
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1、正相固相萃取原理
•取决于目标化合物的极性官能团与吸附剂表面的 极性官能团之间相互作用，其中包括了氢键， π—π键相互作用，偶极－偶极相互作用和偶极－ 诱导偶极相互作用以及其他的极性－极性作用。
•用比样品本身更极性的溶剂洗脱吸附的分析物质。
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2、常用正相固相萃取柱
① 极性官能团键合硅胶 LC-CN， LC-NH2， LC-Diol
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1 、阴离子（负电荷）交换
LC-SAX、LC-NH2：脂肪族季铵类盐 + 硅胶
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2、阳离子交换
LC-SCX：磺酸基；LC-WCX：羧酸基团
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①
流
动
②
相
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（四） 溶剂极性的影响
① 目标化合物在极性/非极性溶剂中的 溶解度，这主要涉及淋洗液的选择。
环境样品前处理新技术
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1
样品前处理的重要性
为什么要进行样品前处理？ * 环境样品欲测成分含量低（ppm，ppb， ppt 级）
* 干扰
* 有些样品不能直接进样、无响应、污染测试系统 • 样品前处理的目的
* 浓缩被测定组分的作用 * 消除基体对测定的干扰，提高监测灵敏度 * 便于样品的储存和运 * 减少对仪器的损伤，延长仪器的使用寿命
占整个分析过程所用 的时间
6.0%
61.0%
6.0%
报告结果
27.0%
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2 分离与富集的概念
分离（Separation）：分离是将欲测组分从试 样中单独析出，或将几个组分一个一个地分开，或 者根据各组分的共同性质分成若干组。
环境样品前处理的关键步骤与操作注意事项
环境样品前处理的关键步骤与操作注意事项在环境监测和研究中，样品前处理是非常关键的一步。
它涉及到样品的采集、保存、处理和分析等多个环节。
正确的前处理步骤和操作注意事项可以确保样品的准确性和可靠性，从而保证研究结果的科学性和可信度。
本文将介绍环境样品前处理的关键步骤和操作注意事项。
1. 采样过程中的注意事项在进行环境样品采样时，需要注意以下几点：（1）选择代表性样品点：根据研究目的和采样对象的特点，选择代表性的采样点。
避免采样点受到人为干扰或其他因素影响，以保证采样结果的可靠性。
（2）采样器具的选择：根据不同的样品类型选择合适的采样器具，如玻璃瓶、塑料袋等。
采样器具要干净无污染，以避免对样品产生干扰。
（3）采样容器的保存：采样容器要保持密封，避免样品受到外界污染。
在采样过程中，要注意避免容器与外界接触，以避免样品受到污染。
（4）采样时间的选择：根据不同的环境因素和样品类型，选择合适的采样时间。
避免采样时间过长或过短，以保证采样结果的准确性。
2. 样品保存和运输的注意事项在采样完成后，样品的保存和运输也是非常重要的环节。
以下是样品保存和运输的注意事项：（1）样品保存温度：根据不同的样品类型，选择合适的保存温度。
一般情况下，低温保存可以避免样品的变质和降解。
但是对于某些特殊样品，如生物样品，需要采取特殊的保存方法。
（2）样品保存时间：根据不同的样品类型和分析要求，确定样品的保存时间。
避免样品保存时间过长，以免样品发生变质和降解，影响后续的分析结果。
（3）样品运输条件：在样品运输过程中，要注意避免样品受到振动、温度变化和外界污染等因素的影响。
选择合适的运输容器和包装材料，确保样品的完整性和稳定性。
3. 样品前处理的关键步骤样品前处理包括样品的处理和准备工作，以便进行后续的分析。
以下是样品前处理的关键步骤：（1）样品预处理：根据不同的样品类型和分析要求，进行样品的预处理工作。
如固体样品的研磨、溶解等；液体样品的过滤、浓缩等。
环境分析中的样品前处理技术
环境分析中的样品前处理技术近年来，随着环境污染日益严重，环境分析也越来越受到人们的关注。
但是，环境中的污染物种类繁多，浓度广泛分布，而且往往伴随着其他成分的干扰，因此需要对样品进行前处理，以提高分析数据的准确性和可靠性。
样品前处理技术是环境分析中至关重要的一个环节，它能够去除或减少干扰因素，使分析结果更加真实可信。
目前，一些常见的样品前处理技术包括溶剂萃取、固相萃取、超滤/滤膜技术等。
1. 溶剂萃取溶剂萃取技术是一种常见的样品前处理技术，在环境污染领域具有广泛应用。
其基本原理是用一定的溶剂将待测物从样品基质中萃取出来，以达到分离、富集和净化的目的。
溶剂的选择通常基于待测物的化学性质和和样品基质的类型等因素。
同时，萃取过程中也需要注意萃取时间、温度、萃取剂量等因素的优化。
2. 固相萃取固相萃取是近年来发展迅速的一种样品前处理技术，主要应用于环境水样、土壤样等样品中的污染物的分析处理。
与溶剂萃取技术不同的是，固相萃取采用了具有吸附功的固相吸附剂，对待测物进行富集。
固相萃取技术有许多不同的形式，包括固相微萃取、固相磁萃取、固相微柱萃取等。
固相萃取技术相比于传统溶剂萃取技术，具有分析时间短、易于操作、不易污染和富集效果好等优点。
3. 超滤/滤膜技术超滤是采用一定的压力差，将水中的溶解性有机物和胶体粒子等分子量较小的杂质滤除，进而对水质进行净化。
而滤膜是一种新兴的环保技术，其运用了多种材料，如陶瓷膜、聚合物膜等，根据膜的特性，将杂质或多余的物质过滤掉，达到净化水质的作用。
超滤/滤膜技术因其净化效果显著，操作简单，成本低廉等优点而得到广泛应用。
综上所述，环境分析中的样品前处理技术是环境科学研究和环保工作的重要组成部分。
随着现代科学技术的不断发展，新型样品前处理技术也应运而生。
在未来的环境分析领域，预计会出现一些具有创新性和高效性的样品前处理技术，这将有助于提高环境监测分析的准确性和可靠性，为环境保护工作提供更好的支持。
环境样品前处理技术在化学测量中的应用
环境样品前处理技术在化学测量中的应用在当今的环境科学领域，准确测定环境样品中的各种化学物质对于评估环境质量、追踪污染源以及制定有效的环境保护策略至关重要。
然而，环境样品往往具有复杂性和低浓度的特点，这使得直接进行化学测量往往无法获得准确可靠的结果。
因此，高效、精确的环境样品前处理技术成为了化学测量中不可或缺的环节。
环境样品前处理技术的目的在于去除干扰物质、浓缩目标分析物，并将其转化为适合后续分析仪器检测的形式。
这些技术的应用范围广泛，涵盖了空气、水、土壤、沉积物等各种环境介质。
萃取技术是环境样品前处理中常用的方法之一。
液液萃取（LLE）曾经是经典的萃取手段，但其操作繁琐、需要大量有机溶剂，对环境不友好。
为了克服这些缺点，固相萃取（SPE）应运而生。
SPE 利用固相吸附剂选择性地吸附目标化合物，然后通过洗脱将其分离出来。
与LLE 相比，SPE 减少了有机溶剂的使用量，提高了样品处理的效率和选择性。
此外，还有固相微萃取（SPME）技术，它将萃取、浓缩和进样集于一体，大大简化了操作流程，并且能够实现现场采样和分析。
在水样的前处理中，膜分离技术也发挥着重要作用。
超滤和纳滤可以根据分子大小和电荷特性对水样中的大分子和小分子进行分离，有效地去除杂质并富集目标分析物。
同时，离子交换树脂常用于去除水样中的离子干扰，提高分析的准确性。
对于土壤和沉积物样品，消解技术是必不可少的前处理步骤。
酸消解可以将土壤中的有机物和矿物质分解，使其中的金属元素释放出来，以便进行后续的测定。
微波消解技术则凭借其快速、高效、均匀加热的特点，在土壤消解中得到了越来越广泛的应用。
除了上述技术，衍生化技术在环境样品前处理中也具有重要地位。
对于一些难以直接检测的化合物，通过衍生化反应可以增加其挥发性、稳定性或检测灵敏度。
例如，对于某些极性强、挥发性差的有机污染物，可以通过衍生化反应转化为易挥发的衍生物，从而便于气相色谱分析。
在实际应用中，选择合适的前处理技术需要综合考虑多种因素，如样品的性质、目标分析物的特性、分析方法的要求以及实验室的条件等。
环境样品中多环芳烃的前处理技术
环境样品中多环芳烃的前处理技术一、本文概述多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs）是一类具有两个或两个以上苯环结构的有机化合物，广泛存在于环境样品中，如大气、水体、土壤和生物体等。
由于其具有致癌、致畸、致突变等生物毒性，对环境和人类健康构成了严重威胁。
因此，对环境样品中多环芳烃的准确检测与分析显得尤为重要。
而要实现这一目标，高效的前处理技术是关键。
本文旨在探讨环境样品中多环芳烃的前处理技术，包括样品采集、保存、提取、净化和浓缩等步骤。
我们将详细介绍各种前处理技术的原理、优缺点及适用范围，以期为读者提供全面、系统的技术指导和参考。
我们还将关注前处理技术在多环芳烃分析中的实际应用，探讨其在提高分析准确性、灵敏度和效率方面的作用。
通过本文的阐述，我们期望能够帮助读者更好地理解和掌握环境样品中多环芳烃的前处理技术，为环境保护和人类健康贡献一份力量。
二、环境样品中PAHs的前处理技术概述在环境科学研究中，多环芳烃（PAHs）的分析至关重要，因为它们对环境和人体健康具有潜在的危害。
为了准确测定环境样品中的PAHs含量，前处理技术的选择和应用至关重要。
前处理技术主要包括样品的采集、保存、提取、净化和浓缩等步骤，每个步骤都对最终的分析结果产生影响。
样品的采集和保存是前处理技术的关键环节。
由于PAHs在环境中的分布广泛且易受到环境因素的影响，因此采集样品时应选择具有代表性的环境介质，如土壤、水体、空气等。
同时，采集过程中应避免样品的污染和损失，确保样品的真实性和完整性。
保存样品时，应选择适当的保存容器和保存条件，以防止PAHs的降解和损失。
提取是前处理技术中的核心步骤。
目前常用的提取方法包括索氏提取、液液萃取、固相萃取等。
这些方法的选择应根据样品的性质和分析要求来确定。
提取过程中，应选择合适的溶剂和提取条件，以确保PAHs的完全提取和减少杂质的干扰。
接下来是净化步骤，其目的是去除提取液中的杂质，提高分析结果的准确性。
7种水质样品前处理技术汇总
7种水质样品前处理技术汇总水环境样品在分析测试之前，需要进行样品的处理，将有代表性的、均匀的、尺寸合适的样品，进行不同程度的处理，使待测组分的回收率高、干扰小、检测浓度范围佳和费用最省，并且与分析方法相适应，保证分析数据的有效、准确。
在水环境样品分析检测中，由于样品成分复杂，干扰因素多，当待测物的含量处于低于分析方法的检出下限时，必须对待测组分进行分离和富集。
(1)过滤通过过滤介质的表面或滤层截留水样品中悬浮固体和其他杂质的过程称为过滤。
影响过滤的因素包括溶液温度、黏度、过滤压力、过滤介质的孔隙和固体颗粒的状态。
a.常压过滤在国家环境保护标准HJ491-2019《土壤和沉积物铜、锌、铅、镁、辂的测定》和HJIo82-2019《土壤和沉积物六价辂的测定》中用到火焰原子吸收分光光度法；在GB/T17141-1997《土壤质量铅、镉的测定》中用到石墨炉原子吸收分光光度法。
所用设备、耗材：过滤漏斗、滤膜b.减压过滤(抽滤)减压过滤是利用真空泵产生的负压带走瓶内的空气，使抽滤瓶内的压力减小，使布氏漏斗的液面和瓶内产生压力差，加快过滤速度。
此法不适合用于过滤粒径太小的固体或胶体颗粒物。
若过滤溶液呈强酸性和氧化性，应采用玻璃砂芯漏斗过滤。
所用设备：抽滤装置(2)离心分离法离心分离法是利用不同物质之间的密度等差异，用离心力场进行分离和提取的物理分离技术。
此法适用于被分离的沉淀物很少或者沉淀颗粒极小的小体积水样。
实验室内常用电动离心机。
例如在测定水样“真实颜色”时，可用离心分离法去除水样中的悬浮物。
所用设备：离心机(1)蒸僧蒸储是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。
蒸僭是分离和提纯液态化合物最常用最重要的方法之一，蒸饵又分常压蒸偏、水蒸气蒸储和减压蒸储。
所用设备：蒸馆装置(2)分僭分偏是利用分偏柱将多次气化一冷凝过程在一次操作中完成的方法，分僭实际上是多次蒸储。
环境样品前处理
环境样品前处理环境样品前处理是环境监测和研究中非常重要的一环，其目的是在分析过程中去除样品中的杂质和干扰物，保证分析结果的准确性和可靠性。
环境样品前处理的工作内容非常繁琐，主要包括采样、保存、处理等多个环节。
以下将对环境样品前处理的主要内容和方法进行详细介绍。
1. 采样环境样品前处理的第一步是采样，采样应该注意以下几点：1.1 采样器不同的样品需要不同的采样器，如大气和水样需要用空气质量监测器和水质采样器。
1.2 采样地点采样地点应该是能够代表被测区域或者源的位置，同时应该避免采到与环境无关的杂质。
1.3 采样时间不同环境样品需要的采样时间也不同，如水样需要数小时甚至几天的采样时间，而空气样需要较短的采样时间。
1.4 预处理在采样前需要对采样器进行清洗，以避免杂质对样品的影响。
2. 保存采样完成后，样品需要在对样品进行分析前进行保存处理，主要包括以下几个方面：2.1 样品容器根据不同的样品类型和分析方法，需要选择不同的样品容器，如玻璃瓶、聚乙烯袋、铝箔袋等。
2.2 保存条件在保存过程中，要避免采样容器进行破裂、样品受到污染，同时还要注意样品的保存条件和保存时间，不同的样品类型需要不同的保存条件和保存时间。
3. 处理经过采样和保存后，环境样品需要进一步处理才能进行分析，处理的方法主要包括样品分解、提取、纯化、浓缩等多个步骤，以下对几个典型的处理方法进行介绍。
3.1 样品分解样品分解是一种常见的样品处理方式，用于使样品中的组分或化合物在化学反应条件下转化为其他物质。
样品分解可以通过酸、碱、氧化、还原等多种方式进行，不同的方法根据样品的类型选择不同的处理方法。
3.2 提取提取是指将样品中的有机组分分离出来，通常采用的是溶剂提取，如硝酸二丁酯法和三氯甲烷提取法等。
提取条件需要根据样品的特性和分析要求确定，如提取温度、提取时间、提取溶液pH等。
3.3 纯化样品纯化是指将样品中的杂质、干扰物等去除，从而提高分析结果的准确性和可靠性。
环境样品的采集和前处理PPT教学课件
3—24×10-3
扩散系数（cm2/s）
1—100×10-2 70×10-5 20×10-5
0.5—2×10-5
超临界流体的特点：
•密度大，容易溶解其它物质 •粘度较小，传质速率很高 •表面张力小，容易渗透 •压力改变会引起超临界流体对物质溶解能力 发生很大的变化 •温度改变会改变萃取能力 •加入少量溶剂也可改变对溶质的溶解能力
粉碎后的样品与合适的溶剂充分混合后放入
微波炉的样品穴内进行微波辐射。微波炉一
般选择市场上的防爆微波炉，处理样品时使 用 的 频 率 为 2.54GHz ， 与 家 用 微 波 炉 一 样 ， 每次处理时间不超过30秒，使用的功率以使 溶剂不沸腾为佳。辐射后的样品需立即冷却，
有时需要用冰浴，视情况而定。冷却后的样
2、分离与富集的概念
分 离 （ Separation ） ： 分 离 是 将 欲 测 组 分从试样中单独析出，或将几个组分一个 一个地分开，或者根据各组分的共同性质 分成若干组。
富集（Preconcentration）：富集被认 为是分离的一种，即从大量试样中搜集欲 测定的少量物质至一较小体积之中，从而 提高其浓度至测定下限之上。
表2-1 不同物态时CO2的物理性质 Table 2-1 Physical property of CO2 at
difficult state
物态
密度（g/ml）
气态
临界态（Tc，Pc）* 超临界态（Tc，6Pc）
液态
1×10-3 4.7×10-1 10.0×10-1 10.0×10-3
粘度（g/cm·s）
2）选择合适的有机膜，即若萃取极性物质时应 选极性有机膜。
化学计量学方法在环境分析中的应用
化学计量学方法在环境分析中的应用在当今社会，环境保护已成为全球关注的焦点问题。
为了有效地监测和评估环境质量，科学家们不断探索和应用各种先进的分析技术。
化学计量学方法作为一种强大的工具，在环境分析中发挥着越来越重要的作用。
化学计量学是一门将数学、统计学和化学相结合的交叉学科，它旨在从复杂的化学数据中提取有用的信息。
在环境分析领域，化学计量学方法能够帮助我们处理大量的环境监测数据，揭示其中隐藏的规律和关系，从而为环境管理和决策提供科学依据。
一、化学计量学方法在环境样品前处理中的应用环境样品往往具有复杂性和低浓度性，因此样品前处理是环境分析中的关键步骤。
化学计量学方法可以优化样品前处理过程，提高分析效率和准确性。
例如，在固相萃取（SPE）中，通过化学计量学方法可以优化选择合适的吸附剂、洗脱剂和操作条件。
实验设计（DOE）是一种常用的化学计量学方法，它可以通过设计一系列实验，考察多个因素对萃取效果的影响，并建立数学模型来预测最优的实验条件。
这样不仅可以减少实验次数，节省时间和成本，还能提高萃取效率和选择性。
此外，化学计量学方法还可以用于微波辅助萃取（MAE）和超声辅助萃取（UAE）等样品前处理技术的优化。
通过建立数学模型，可以确定最佳的萃取时间、功率、温度等参数，从而实现对环境样品中目标污染物的高效提取。
二、化学计量学方法在环境污染物检测中的应用化学计量学方法在环境污染物的检测中也有着广泛的应用。
例如，在色谱分析中，由于环境样品中的成分复杂，色谱峰往往会出现重叠和干扰，导致难以准确识别和定量分析目标污染物。
化学计量学中的多元分辨方法，如平行因子分析（PARAFAC）和交替最小二乘法（ALS），可以有效地解决色谱峰重叠的问题，实现对多组分污染物的同时定量分析。
光谱分析也是环境污染物检测中常用的方法之一。
然而，光谱数据往往存在噪声和背景干扰，影响分析结果的准确性。
化学计量学中的滤波、平滑和基线校正等方法可以有效地去除噪声和背景干扰，提高光谱数据的质量。
样品前处理技术及应用
样品前处理
1 2 分离提取等其他处理
1液液萃取
2蒸馏
（3）液-固萃取
（4）固相萃取
（5）超声提取
（6）微波法
（7）超临界流体萃取（8）膜透析法
（9）生物样品水解 蛋白沉淀
（10）离心/过滤 （11)蒸发浓缩
（12）消解
4
2 重要性-以农药残留分析为例
2 1 需要检测痕量或超痕量残留水平; 22 待测样品污染源的未知性和样品种类的多样性 23 同时进行多残留检测。 24 结论：萃取 净化技术等样品前处理是残留分析
1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 （3）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 （5）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。
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1 3 液液萃取的类型
1分次萃取-通常在分液漏斗中进行;将样品和萃 取溶剂混合振荡，静置分层后，分出水相; 一 个样品可用若干份的溶剂进行多次萃取，以提 高萃取率。 （2）连续萃取--是将样品和溶剂在连续萃取仪 器中自动混合，由于连续操作，可减少乳化现
柱預处理 样品添加 柱洗涤 分析物洗脫
分析物
干扰物
1 4固相萃取的过程
1 吸附剂的预处理 为保证萃取良好的再现现性; 固相柱在使用前必须用适当的溶剂清洗;
-对固相柱进行活化，展开碳氢链增加和分析物作 用的表面积；
--对固相柱进行清洗，除去柱上吸附的对分析有影 响的物质
加样前预处理好的柱子必须保持湿润
仪器 8%
色谱 7%
积分 6%
进样 6%
操作 19 %
交叉污染 4%
样品处理 30%
3 国际上前处理技术发展
样品前处理技术在色谱分析中的应用
样品前处理技术在色谱分析中的应用一、本文概述色谱分析是一种广泛应用于化学、生物、环境科学等领域的重要分析技术，其核心在于通过样品中各组分在固定相和移动相之间的分配平衡，实现复杂样品中各组分的分离和测定。
然而，在实际应用中，许多样品由于其性质复杂、基质干扰严重或者目标分析物含量极低等原因，直接进行色谱分析往往难以获得满意的结果。
因此，样品前处理技术在这一过程中发挥着至关重要的作用。
本文旨在全面综述样品前处理技术在色谱分析中的应用，内容涵盖样品前处理的基本原理、常见方法、最新进展以及在各个领域的实际应用案例。
文章首先介绍了样品前处理技术的基本概念和分类，包括提取、净化、浓缩和衍生化等步骤。
接着，重点阐述了各种前处理技术在色谱分析中的具体应用，如固相萃取、液液萃取、超临界流体萃取、微波辅助萃取等，并分析了它们各自的优缺点和适用范围。
文章还关注了近年来新兴的前处理技术，如微流控技术、纳米材料在样品前处理中的应用等，并探讨了它们在色谱分析中的潜力和挑战。
本文总结了样品前处理技术在色谱分析中的重要性和发展趋势，旨在为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和指导，推动样品前处理技术和色谱分析方法的不断创新和优化。
二、样品前处理技术的分类与特点样品前处理技术是色谱分析中的关键环节，它直接关系到分析结果的准确性和可靠性。
样品前处理技术可以分为多种类型，每种类型都有其独特的特点和应用场景。
样品提取是将目标分析物从原始样品中转移到适合分析的环境中的过程。
常见的提取方法包括溶剂提取、微波辅助提取、超声提取等。
这些技术的主要特点是操作简便，但可能需要大量的溶剂和时间。
提取过程中可能会遇到目标分析物的损失或污染。
样品净化是为了去除样品中的干扰物质，提高分析的灵敏度和准确性。
常见的净化方法包括液液萃取、固相萃取、固相微萃取等。
这些技术的主要特点是能有效去除干扰物质，提高分析的准确性，但操作可能较为繁琐。
样品衍生化是为了改善目标分析物在色谱分析中的性质，如提高挥发性、稳定性或检测灵敏度。
样品前处理方法及应用
样品前处理方法及应用样品前处理方法指的是对样品进行处理以提取目标成分或减少干扰物对分析结果的影响的方法。
样品前处理是化学分析的重要步骤之一，能够提高分析结果的准确性和灵敏度。
下面将介绍几种常用的样品前处理方法及其应用。
1. 提取分离法提取分离法是采用溶剂将目标成分从样品中提取出来的方法。
它包括固相萃取、液液萃取、超临界流体萃取等。
这些方法广泛应用于环境样品、食品样品、生物样品等的前处理过程中。
例如在环境样品分析中，固相萃取常用于对水样中的有机污染物的提取分离，如挥发性有机物、多环芳烃等。
而在食品样品中，液液萃取可以有效地提取出脂肪溶性的食品添加剂、农药残留等。
2. 气相色谱前处理气相色谱（GC）是一种常用的分析方法，但由于样品的复杂性和复杂基体的影响，样品的组分可能需要进行前处理才能适应气相色谱的分析条件。
例如，对于液态样品，可以通过蒸馏、浓缩、萃取等方法将目标成分从样品中提取出来或浓缩，以减少对GC分析的干扰。
3. 液相色谱前处理液相色谱（LC）是分离和分析化学中常用的技术。
在液相色谱分析中，常常需要对样品进行预处理，以去除干扰物质或浓缩目标成分。
例如，对于复杂的生物样品，可以通过蛋白酶切割、溶剂提取、固相萃取等方法来提取和富集目标化合物。
4. 衍生化衍生化是对分析样品中的化合物进行化学变换以提高其检测性能的方法。
衍生化通常用于气相色谱和液相色谱分析中，可以通过改变分析物的化学性质，增强信号响应和分离性能。
衍生化方法有很多种，如酯化、乙酰化、甲酰化等。
衍生化可以应用于食品、生物制剂等样品的分析中。
5. 固相萃取固相萃取是一种常用的前处理方法，通过使用固定在固相材料上的吸附剂将目标物质从样品中吸附出来。
固相萃取具有操作简单、净化效果好、富集浓度高等优点，广泛应用于环境、食品、生物等领域的样品分析中。
总结起来，样品前处理方法在化学分析中起着至关重要的作用。
通过合适的前处理方法，我们可以提高样品的净化效果、富集目标成分、减少干扰物质对分析结果的影响，从而提高分析结果的准确性和灵敏度。
环境样品前处理技术3
疏水性聚合物类固相萃取吸附剂
疏水性聚合物萃取吸附金属离子疏水性聚合物萃取吸附金属离子-螯合剂疏水 性螯合物 负载螯合剂的疏水性聚合物直接吸附萃取金属 离子
其他基于疏水性作用的金属离子固相 萃取形式
C60富勒烯 微晶萘负载有机螯合剂
第七节 固相萃取的展望
固相萃取技术在样品处理中的作用分两种： 固相萃取技术在样品处理中的作用分两种：一 是净化，二是富集,这两种作用可能同时存在。 是净化，二是富集,这两种作用可能同时存在。 其长处在于方便和消耗试剂少， 其长处在于方便和消耗试剂少，短处在于批次 间的重复性难以保证
结构局限性
矛盾1 矛盾1 液面的问题
当我们进行活化、净化， 当我们进行活化、净化，洗脱等典型的固相 萃取操作时，会使用不同溶剂， 萃取操作时，会使用不同溶剂，这时的操作要求 在液面下降到筛板时换加不同溶剂，加得太晚， 在液面下降到筛板时换加不同溶剂，加得太晚， 会使填料中干涸产生气泡， 会使填料中干涸产生气泡，影响结果的稳定性 （甚至会因为溶液的张力问题而使液面无法下 ）。相反 如果加得太晚， 相反， 降）。相反，如果加得太晚，会使加入溶液和在 筛板上的原有溶液混合， 筛板上的原有溶液混合，产生一个其实是我们不 希望存在的、无法预料极性的新洗脱液， 希望存在的、无法预料极性的新洗脱液，使结果 的可靠性大打折扣。 的可靠性大打折扣。
亚氨基二乙酸基螯合型固相萃取吸附剂
含有三个配位原子， 含有三个配位原子，起配位作用的原子是 氮和氧 多中金属离子形成配位化合物 应用最早， 应用最早，使用广泛
其他螯合型金属离子固相萃取吸附剂
二硫代氨基甲酸酯类 氧肟酸类 巯基及巯基苯并噻唑类 氨基磷酸类 异羟肟酸酯硅胶
基于疏水性相互作用的固相萃取
固相萃取的应用优势
样品前处理技术
样品前处理技术：1）溶剂萃取液体样品最常用的萃取技术之一是溶剂萃取，通常叫做液液萃取。
据调查，在分析化学实验室中几乎半数的人员常常使用液液萃取。
在固体或者气体中含有的某些物质，也可以使用溶剂将它们溶解出来，这样的方法也称作溶剂萃取。
根据基质的不同，可分为液液萃取、液固萃取和液气萃取（溶液吸收）。
其中，使用最为广泛的是液液萃取。
液液萃取技术利用样品中不同组分分配在两种不混溶的溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化的目的。
现在的液液萃取技术已不只是传统的使用分液漏斗的一步液液萃取，它还包括连续萃取、逆流萃取、微萃取、萃取小柱技术、在线萃取技术、自动液液萃取等方式。
其中，连续萃取和逆流萃取有利于处理含有低分配系数物质的样品；微萃取技术有利于提高灵敏度和减少溶剂用量，但回收率方面还有待提高；萃取小柱技术模仿了传统的液液萃取技术，而且使样品收集变得非常容易，同时避免了样品乳化问题；在线萃取和自动液液萃取等方式能够减小人为误差，有利于处理大体积样品。
2）蒸馏蒸馏是一种使用广泛的分离方法，根据液体混合物中液体和蒸汽之间混合组分的分配差异进行分离。
蒸馏技术是挥发性和半挥发性有机物样品精制的第一选择。
对于复杂的环境样品前处理而言，很少会用到简单的常压蒸馏，更多使用的是分馏、水蒸气蒸馏、真空蒸馏、抽提蒸馏与液液萃取或升华等技术的联用。
3）固相萃取固相萃取就是利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，使其与样品的基体和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的。
与液液萃取等传统的分离富集方法相比，具有如下优点：（1）高的回收率和富集倍数。
大多数固相萃取体系的回收率较高，可达70％～100％；另外，富集倍数一般很高，很多体系很容易就能达到几百倍，少数体系甚至能达到几千或几万倍。
（2）使用的高纯有毒有机溶剂量很少，减少了对环境的污染，是一种对环境友好的分离富集方法。
（3）无相分离操作，易于收集分析物组分，能处理小体积试样。
jgy环境样品前处理技术
3.2 超临界流体萃取技术
超临界流体即其温度和压力略超过或靠近临界温 度和临界压力，介于气体和液体之间的流体。以此 作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或 热敏性成分。 特点： 耗时短、污染小、选择性好，易与其他分析技术 连用，可实现自动化分析。超临界流体的溶解力可 随萃取压力和温度变化，易于调节，为选择性萃取 提供了可能，这一点对基体复杂的环境样品尤为重 要。
3.5 色谱分离法
色谱分离技术又称层析分离技术或色层分离技 术，是一种分离复杂混合物中各个组分的有效方法。 它是利用不同物质在由固定相和流动相构成的体系中 具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，这些物 质随流动相一起运动，并在两相间进行反复多次的分 配，从而使各物质达到分离。
常见色谱分离法： 凝胶过滤（分子筛）：按照分子大小筛分 离子交换色谱：按照阴阳离子 纸层色谱：微克或毫微克量化合物 亲和色谱：分离生物大分子
3.4 吹扫捕集技术技术
吹扫捕集技术适用于从液体或固体样品中萃取 沸点低于200℃、溶解度小于2%的挥发性或半挥发 性有机物，广泛应用于食品与环境检测、临床化 验等方面。 吹扫捕集对样品的前处理无需使用有 机溶剂，对环境不造成二次污染，且取 样量少、富集效率高、受基体干扰 小及 容易实现在线监测等优点。但是吹扫捕 集法易形成泡沫，使仪器超载。此外伴 有水蒸气的吹出，不利于 下一步的吸附， 给非极性气相色谱分析的分离也带来困 难，并且对水对火焰类检测器也有淬灭 作用。
2.5 SPME的应用
•环境监测中的应用
SPME已广泛应用于对大气、土壤、水体中 污染物以及作物中农药残留浓度等的分析
•食品监测中的应用
SPME技术在食品中的挥发性物质、风味物 质的测定方面获得了十分广泛的应用。
《样品前处理技术与ICP-MS联用检测环境中的痕量金属元素》
《样品前处理技术与ICP-MS联用检测环境中的痕量金属元素》一、引言随着工业化和城市化的快速发展，环境中的痕量金属元素污染问题日益突出。
为了准确、快速地检测环境样品中的痕量金属元素，科学家们不断探索新的分析技术。
其中，样品前处理技术与ICP-MS（电感耦合等离子体质谱）联用技术因其高灵敏度、高分辨率和高通量等优点，在环境监测领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍样品前处理技术及其与ICP-MS联用的方法，并探讨其在检测环境中的痕量金属元素中的应用。
二、样品前处理技术样品前处理是分析化学中一个至关重要的步骤，它直接影响到分析结果的准确性和可靠性。
针对环境样品中的痕量金属元素检测，样品前处理技术主要包括以下几个方面：1. 样品采集与保存：根据不同的环境类型和检测目的，选择合适的采样方法和采样设备，确保样品的完整性和代表性。
同时，要采取适当的措施防止样品在采集、运输和保存过程中受到污染。
2. 样品破碎与研磨：将采集的样品破碎成粉末状，以便进行后续的化学处理。
同时，研磨过程中要避免样品的损失和污染。
3. 酸浸提法：将破碎后的样品与酸进行混合，使金属元素从固相中解离出来。
选择合适的酸种类和浓度对提高金属元素的提取率具有重要意义。
4. 净化与富集：通过一系列的化学处理步骤，如共沉淀、离子交换、吸附等，去除干扰物质，富集目标金属元素。
这可以提高分析的灵敏度和准确性。
三、ICP-MS技术ICP-MS是一种基于电感耦合等离子体的高灵敏度质谱技术，具有高分辨率、高灵敏度和高通量等特点。
它可以将离子化后的金属元素以质谱的形式进行检测，具有很高的分析精度和可靠性。
ICP-MS技术主要包括以下几个步骤：1. 样品引入：将经过前处理的样品引入到ICP-MS系统中。
通常采用微注射器或喷雾器等设备将样品溶液引入到等离子体中。
2. 离子化：在电感耦合等离子体的作用下，样品中的金属元素被离子化成为带电的离子。
3. 质谱分析：离子化的金属元素经过质量分析器进行分离和检测，得到各元素的质谱图。
样品前处理技术
离子交换法的操作步骤分类 （一）树脂的选择和处理 极性的选择；粒度的选择；净化 处理（4mol/L:HCl浸泡1～2天） （二）装柱
树脂层上下端应衬垫玻璃纤维；添装要防止树脂 层留存气泡；装填量90％；蒸馏水没过树脂层 （三）交换 旋塞控制流速；完毕后，用蒸馏水或空白溶液洗 去残留试液 （四）洗脱
Mg2+,Cu2+,Ag+,Au+, Ca2+,Sr2+,Ba2+, Cd2+,Hg2+,Ti4+,Zr4+, Nb(V),Ta(V) Hf4+,Th4+,Bi3+,Fe3+, Co2+,Ni2+,Mn2+,稀土等
1． 定 义
（2）硫化物沉淀法
利用生成硫化物进
行沉淀分离的方法称为硫化物沉淀分离法。 ● 能形成难溶硫化物沉淀的金属离子约
缺点 样品中一些低沸点有机酸会产生干扰
样品前处理技术
无溶剂或少溶剂的样品前处理技术 溶剂萃取
超临界流体萃取
静态顶空萃取 吹扫捕集 固相萃取 固相微萃取
气相萃取
固相萃取
微波辅助萃取
膜萃取法
流动注射法
样品前处理技术
固相萃取 固相萃取概述
• 高效液相色谱（High performance liquid chromatography,
超临界流体萃取
静态顶空萃取 吹扫捕集 固相萃取 固相微萃取
气相萃取
固相萃取
微波辅助萃取
膜萃取法
流动注射法
样品前处理技术
静态顶空萃取
原理
利用被测样品（气-液和气-固）加热平衡后，取其 挥发气体部分进入气相色谱仪分析。
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环境样品前处理技术及其应用摘要：环境分析样品前处理技术是环境分析化学的重要组成部分，是当代环境分析的一个前沿课题。
文章综述了传统的前处理方法以及前处理方法在环境分析中的意义，环境分析样品前处理新技术的原理、特点、应用和研究进展。
关键词：环境分析；前处理；新技术；应用近年来，环境污染事件频发，环境问题已经成为全世界关注的焦点。
目前，环境中污染物的分析检测越来越受到重视。
一个完整样品分析方法的建立须包括分析目的确定、分析方法选择、样品釆集、样品前处理、样品测定、数据处理以及分析结果报告步骤。
样品前处理过程是整个分析过程的关键。
所谓样品前处理是指从复杂样品基质中提取、净化、分离、浓缩待测目标分析物的过程，使被测组分转化成可测定的形式以进行定性、定量分析检测。
同时样品前处理又是整个分析过程中最耗时、劳动强度要求最高、对分析方法精密度和准确度影响最大的步骤。
因此，样品前处理技术的应用在分析化学研究中起着举足轻重的作用，而且样品前处理新技术与方法的探索与研究已成为当代分析化学的重要课题与发展方向之一。
目前，一些传统的样品前处理技术如沉淀分离、索式萃取、液-液萃取、离子交换分离、蒸傾、离心等方法仍然被分析工作者所采用，但这些传统的样品前处理技术萃取效率低、操作步骤复杂、处理时间冗长、且大量使用有毒有害有机溶剂，污染环境的同时影响操作人员的身体健康。
因此要不断发展新型样品前处理技术。
1 前处理方法在环境分析中的意义环境分析和监测是环境科学研究的最基本的手段。
从某种意义上讲，环境化学、环境科学的发展水平有赖于环境分析化学的进展。
通常，环境分析试样具有以下一些特点：(1)样品来源广泛；(2)样品组成复杂；(3)样品中分析对象的含量低；(4)样品的稳定性差。
鉴于环境分析试样的以上特点，一个完整的样品分析大致包括样品采集、样品处理、分析测定、数据处理、报告结果等五个步骤。
统计结果表明，上述步骤所需时间各占全部分析时间的百分率为：样品采集 6.0 %；样品处理61.0 % ；分析测定 6.0 %；数据处理与报告27.0 % 。
其中，样品处理所需的时间最长，约占整个分析时间的三分之二。
通常完成一个样品的测试只需几分钟至几十分钟，而样品的预处理却要消耗几小时甚至几十小时。
对于组成复杂的环境样品，繁琐的前处理步骤显然不能满足分析的需要。
快速、简便、自动化的前处理技术不仅可以省时、省力，而且可以减少由于不同人员的操作及样品多次转移带来的误差，对避免使用大量溶剂及减少对环境的污染也有深远的意义。
因此，探索和研究新的前处理技术和方法，已成为环境分析领域里一个非常有意义的前沿课题[1，2]。
2 环境分析前处理新技术、新方法及其应用[1-3]2.1 固相萃取法(Solid Phase Extraction，SPE)固相萃取法是基于被处理试液中待测组分、基体物质、其它成分与固定相填料之间作用力大小的差异而令其彼此分离的。
SPE 是样品在两相之间的分配，即在固相( 吸附剂) 和液相( 溶剂)之间的分配，其保留或洗脱的机制取决于被分析物与吸附剂表面的活性基团，以及被分析物与液相之间的分子间作用力。
该方法不仅可用于“清洗”样品、除去干扰物质，而且还可以使组分分级，达到富集和纯化的目的。
固相萃取在环境试样预处理中应用很广。
主要是对水样的处理，也可用于大气样品的预处理，还可以用于处理环境土壤试样，现已成功地应用于多种样品中有机氯农药、有机磷农药、二噁英、多氯联苯、多环芳烃等有机污染物的分离。
刘玉春等[4]用固相萃取对河水中大环内酯类抗生素进行液相色谱- 质谱- 质谱联用测定，优化了固相萃取条件，测定结果证明回收率高，精密度好。
张莘民等[5]研究了固相萃取技术在我国环境化学分析中的应用，证明该法用于分析有机污染物具有很明显的优点和十分广泛的应用前景。
戴树桂等[6]用固相萃取技术预富集环境水样中邻苯二甲酸酯，结果证明该法优越于液-液萃取法。
高立勤等[7]系统研究了固相萃取技术近年来的发展及其在生物样本分析中的应用。
廖艳等[8]利用固相萃取、结合气相色谱分析水产品中增塑剂，方法检测限低、回收率较高，适于低含量的水产品快速测定。
2.2 固相微萃取(Solid Phase Micro-extracion，SPME)固相微萃取技术是利用涂敷在熔融石英纤维上的高分子固相液膜对样品溶液或气体中的目标分析物的选择性吸附进行萃取，属于非溶剂萃取法。
固相微萃取装置简单，集萃取、浓缩和进样于一体，类似于气相色谱微量注射器。
SPME 技术一问世即引起关注，至今已得到了较广泛的发展和应用。
该方法与气相色谱法联用时，只需将萃取吸附了待测物的固相微萃取针管直接插入气相色谱的进样口，即可进行分析测定。
该方法既继承了SPE 的优点，又有效克服了其缺陷，操作简单，重现性好，从萃取到进样完全不使用有机溶剂，解吸快速、完全，不需要对气相色谱仪进行改装，极大地简化了分析操作、提高了分析速度。
固相微萃取技术在环境样品分析中有着很好的应用前景。
研究表明，该方法可用于水、大气、土壤中苯系化合物、酚类化合物、硝基苯、氯代烷烃、多环芳烃、多氯联苯、多种有机农药的快速检测。
王超英[9]等用固相微萃取-高效液相色谱联用分析水样中痕量邻苯二甲酸酯，优化了萃取条件，在用于实际水样的分析中回收率高。
杨左军等[10]用顶空固相微萃取、气相色谱法测定聚氯乙烯玩具在模拟唾液浸泡液中多种邻苯二甲酸二酯的溶出量，通过优化萃取条件，该方法的检出限低，回收率高，适于实际样品的分析。
陈海东等[11]用固相微萃取、气相色谱法(SPME-GC) 测定水体中邻苯二甲酸酯也取得满意的效果。
赵国有等[12]用顶空固相微萃取法检测水中的苯系物，结果证明该法特别对挥发性较差组分更优越。
陈猛等[13]从发展背景及应用方面系统研究了固相微萃取进展情况。
2.3 超临界流体萃取(Supercritical Fluid Extraction，SFE)超临界流体萃取是利用超临界流体(Supercritical Fluid ，SCF)作为萃取剂，从固体或液体中萃取出某种高沸点或热敏性成分，以达到分离和提纯的目的。
CO2是目前用得最普遍的超临界流体萃取剂。
在用于物质的萃取分离时，超临界流体兼具液体和气体的优点：密度较大，与液体相似，所以与溶质分子的作用力强，易于溶解其它物质；粘度较小，与气体接近，所以传质速率很高；加之表面张力小，很容易渗透固体颗粒，并保持较大的流速，可以使萃取过程高效、快速地进行。
以超临界流体萃取联机测定技术处理分析一个样品仅需几十分钟，而且还避免了样品转移的损失，对减小误差、提高测定的灵敏度和精确度具有重要意义。
与传统的索氏萃取和超声萃取相比，超临界流体萃取使用的有机溶剂少；对许多有机物的萃取回收率更高。
目前超临界流体萃取的应用范围仍然有限，难以应用于极性较强的物质。
如何将其应用范围从非极性、弱极性物质扩大至极性甚至离子型物质，这是超临界流体萃取技术中需要进一步研究的一个课题。
超临界流体萃取技术由于高效、快速、后处理简便等特点，在近年来得到了广泛的应用。
它的应用范围包括地球化学和石油地质、聚合物工业、商品检验及卫生检验、纺织工业、制药工业等等。
此外，它几乎可用于所有环境样品的分析，但主要以处理固体样品为主。
该技术在多环芳烃(PAHs) 、多氯联苯(PCBs) 、二噁英(Dioxins) 、农药、酚类、有机胺、石油烃等污染物的分离分析中都得到了广泛应用。
游静等[14]按基体的不同形态研究了超临界流体萃取在痕量环境污染物分析中的应用。
陈伟珠等[15]用超临界流体色谱法分析非对映异构体d4T-5’—N—磷酰化苯丙氨酸甲酯，结果表明在优化的分离条件下，两种非对映异构体完全达到基线分离。
蒋崇文等[16]用超临界流体色谱法对生育酚异构体进行分离研究，分析了生育酚在超临界色谱中的最佳分离条件。
刘学武等[17]研究了超临界水氧化法对废水进行处理的新技术。
2.4 液膜萃取法(Supported Liquid Membrane，SLM)液膜萃取技术结合了固体膜分离法和溶剂萃取法的特点，是一种新型的膜分离方法。
它是通过两液相间形成的界面—液相膜，将两种组成不同但又互相混溶的溶液隔开，其结果是使被萃取相中的物质-离子通过液膜进入萃取相中，经选择性渗透，使物质分离提纯。
液膜传质速率高与选择性好的特点，使液膜萃取法成为分离、纯化与浓缩溶质的有效手段。
多年来，液膜一直是一个十分活跃的研究课题。
该技术吸取了液-液萃取具有富集与选择的两大特点，同时结合了透析过程中可以有效除去基体干扰的长处，具有高效、快速、简便、易于自动化等优点。
此外，该方法还可与高效液相色谱或气相色谱在线联用，可实现分离、富集和检测过程一体化。
液膜萃取与液-液萃取相比，使用有机溶剂少得多，不容易污染环境，操作易于自动化；与透析法相比，液膜萃取可以富集物质，不但可以将分子大小不同的物质予以分离，而且可以选择性地分离特定的化合物，如胺、酸类等。
液膜萃取法与其它辅助设备、仪器、检测方法相结合，在石油化学、冶金工业、海水淡化、废水处理和综合回收、医学、生物学等方面的应用已日益受到人们的重视。
该法在环境样品预处理中的应用也很广泛，包括野外采样、大气中微量有机胺的萃取、水中金属离子或酸性农药的萃取等。
张耀煌等[18]研究了乳状液膜法处理废水中的硝基苯。
石中亮等[19]研究了乳化液膜分离技术处理废水中的苯胺，结果表明苯胺去除率可达96 %以上。
余喜理等[20]研究了液膜萃取技术以及其在冶金等领域的应用。
付新梅等[21]系统综述了液膜萃取技术在环境样品前处理中的实际应用。
2.5 微波萃取(Microwave Extraction，ME)微波是一种频率在300M-300G Hz，即波长在100 cm 至1 mm范围内的电磁波。
它位于电磁波谱的红外辐射( 光波) 和无线电波之间。
微波加热是一种介质加热，其优点是：加热均匀，速度快，热效率高，可以进行选择性加热，容易实现自动控制等。
微波能已被广泛应用于生物医学、造纸业、环境科学、化学化工等领域。
微波萃取能够保持分析对象的原本化合物状态，而且具有高效、省时、节能、节省溶剂、对环境友好等多方面优势，有利于萃取热不稳定的物质，特别适合于处理热敏性组分或从天然物质中提取有效成分。
这使其优越于传统的索氏萃取、超声波萃取，也优越于超临界流体萃取和加速溶剂萃取。
微波在化学化工领域的应用也很普遍。
利用微波加热效应催化、促进有机合成反应或无机合成反应，这是当前合成化学中的一个研究热点。
微波技术也可以用于钢铁、地质矿物、生物基体等多种样品的消解处理。
潘文龙等[22]采用分段式微波辐射方法一步合成2- 苯并咪唑基烯烃衍生物，为有机合成提供了一种新方法。