第六章环境样品前处理技术
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第六章环境样品前处理技术
一 、固相萃取(SPE)概念
SPE ：Solid Phase Extraction
是一种液相色谱分离，利用 固体吸附剂将液体样品中的 目标化合物与干扰化合物分 离，达到分离和富集目标化 合物的目的。
第六章环境样品前处理技术
慢
中等
淋洗液
快
第六章环境样品前处理技术
二 、固相萃取的模式及原理
第六章环境样品前处理技术
1 样品预处理 Sample pre-reatment
样品预处理的目的： 使样品的状态和浓度适应所选择的分析技术
样品预处理的原则： 防止待测组分的损失 避免引入干扰 样品预处理的依据： 物质性质（生物样品的有机分子或元素等） 干扰情况（是否需要分离等） 测定方法（是否需要富集等）
样品损失多 使用大量有机溶剂
第六章环境样品前处理技术
样品前处理的评价准则
能否最大限度的去除影响测定的干扰物； 待测组分的回收率 操作是否简单 成本 是否对人体构成危害
第六章环境样品前处理技术
样品前处理的分类
Off-line pretreatment 脱机处理（单元处理）： 每个处理过程独立完成，与下一步处理或样品测定 分开。A：灵活、方便；D：容易引入误差；
On-line pretreatment 联机处理：将处理好的样品 直接引入到分析测试系统，最大的优点是避免人工 转移样品，降低分析误差，可自动操作。
第六章环境样品前处理技术
新型的样品前处理技术
固相萃取 固相微萃取 Stir-bar 萃取 超临界流体萃取 加速溶剂萃取 微波萃取 超临界水萃取
环境样品前处理新技术
第六章环境样品前处理技术
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Fra Baidu bibliotek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
第六章环境样品前处理技术
1、反相固相萃取原理
分析物中的CH键 + 硅胶表面官能团→吸附→极 性溶液中的有机分析物→保留在SPE。所用的吸
附剂和目标化合物通常是非极性的或极性较弱的， 主要是靠非极性－非极性相互作用，是范德华力或 色散力。
用非极性溶剂解吸吸附在固定相中的目标物质。
第六章环境样品前处理技术
第六章环境样品前处理技术
3. 目标化合物有无可能与吸附剂形成共价键，如 形成共价键，在洗脱时可能会遇到麻烦。 4. 非目标化合物与目标化合物在吸附剂上吸附点 上的竞争程度，这关系到目标化合物与干扰化合 物是否能很好分离。
第六章环境样品前处理技术
（一）、反相固相萃取
流动相：极性（水溶液）或中等极性 固定相：非极性。 分离对象：中等到非极性物质。
第六章环境样品前处理技术
固相萃取仪
优点： 它们具有分离速度快、操作简单、萃取效 率高、无乳化等特点，在环境分析、药物 分析、形态分析等方面有广泛应用，尤其 适用色谱分析样品前处理。
第六章环境样品前处理技术
固相萃取(Solid-phase extraction，SPE) 和固相微萃取(Solid-phase microextraction，SPME)是两种从各类复 杂样品中提取净化微量待测组分的新技术
2、常用反相固相萃取柱
LC-18、LC-8 ：标准的单键合硅胶 ENVI-18、ENVI-8 ：聚合键合类填料 ENVI-Chrom P：苯乙烯：疏水 ENVI-Carb：含碳
第六章环境样品前处理技术
（二）、正相固相萃取
流动相：非极性、中等极性 固定相：极性。 分析物质：极性、中等极性、非极性
第六章环境样品前处理技术
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。
第六章环境样品前处理技术
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
液体样品 固体样品
第六章环境样品前处理技术
固相萃取技术
一、固相萃取概念 三、装置及操作程序
二、固相萃取原理 四、溶剂的选择
五、 HPLC与SPE的比较 六、固相微萃取 七、气体萃取（顶空技术）
第六章环境样品前处理技术
固相萃取分离法
基本原理
固相萃取(SPE)，又称固液微处理小柱技术。 它是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色 谱分离原理，使液体样品通过一吸附剂小柱， 保留其中某些组分，再选用适当的溶剂冲洗 杂质，然后用少量溶剂迅速洗脱，从而达到 快速分离净化与浓缩的目的。固相萃取微处 理小柱通常由粒径为40μm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
第六章环境样品前处理技术
样品采集 样品处理 分析测定 数据处理
占整个分析过程所用 的时间
6.0%
61.0%
6.0%
报告结果
27.0%
第六章环境样品前处理技术
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。
第六章环境样品前处理技术
传统的样品前处理方法
第六章环境样品前处理技术
传统样品前处理方法的缺点
劳动强度大 时间周期长 手工操作较多，容易引入误差，重复性差 对复杂样品需多种方法结合，步骤繁琐，
反相固相萃取
正相固相萃取 离子交换固相萃取
① 阴离子交换 ② 阳离子交换
第六章环境样品前处理技术
固相萃取选择分离模式和吸附剂时还要 考虑以下几点：
1. 目标化合物在极性或非极性溶剂中的溶解度，这 主要涉及淋洗液的选择。 2. 目标化合物有无可能离子化（可用调节pH 值实 现离子化），从而决定是否采用离子交换固相萃取。
一 、固相萃取(SPE)概念
SPE ：Solid Phase Extraction
是一种液相色谱分离，利用 固体吸附剂将液体样品中的 目标化合物与干扰化合物分 离，达到分离和富集目标化 合物的目的。
第六章环境样品前处理技术
慢
中等
淋洗液
快
第六章环境样品前处理技术
二 、固相萃取的模式及原理
第六章环境样品前处理技术
1 样品预处理 Sample pre-reatment
样品预处理的目的： 使样品的状态和浓度适应所选择的分析技术
样品预处理的原则： 防止待测组分的损失 避免引入干扰 样品预处理的依据： 物质性质（生物样品的有机分子或元素等） 干扰情况（是否需要分离等） 测定方法（是否需要富集等）
样品损失多 使用大量有机溶剂
第六章环境样品前处理技术
样品前处理的评价准则
能否最大限度的去除影响测定的干扰物； 待测组分的回收率 操作是否简单 成本 是否对人体构成危害
第六章环境样品前处理技术
样品前处理的分类
Off-line pretreatment 脱机处理（单元处理）： 每个处理过程独立完成，与下一步处理或样品测定 分开。A：灵活、方便；D：容易引入误差；
On-line pretreatment 联机处理：将处理好的样品 直接引入到分析测试系统，最大的优点是避免人工 转移样品，降低分析误差，可自动操作。
第六章环境样品前处理技术
新型的样品前处理技术
固相萃取 固相微萃取 Stir-bar 萃取 超临界流体萃取 加速溶剂萃取 微波萃取 超临界水萃取
环境样品前处理新技术
第六章环境样品前处理技术
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Fra Baidu bibliotek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
第六章环境样品前处理技术
1、反相固相萃取原理
分析物中的CH键 + 硅胶表面官能团→吸附→极 性溶液中的有机分析物→保留在SPE。所用的吸
附剂和目标化合物通常是非极性的或极性较弱的， 主要是靠非极性－非极性相互作用，是范德华力或 色散力。
用非极性溶剂解吸吸附在固定相中的目标物质。
第六章环境样品前处理技术
第六章环境样品前处理技术
3. 目标化合物有无可能与吸附剂形成共价键，如 形成共价键，在洗脱时可能会遇到麻烦。 4. 非目标化合物与目标化合物在吸附剂上吸附点 上的竞争程度，这关系到目标化合物与干扰化合 物是否能很好分离。
第六章环境样品前处理技术
（一）、反相固相萃取
流动相：极性（水溶液）或中等极性 固定相：非极性。 分离对象：中等到非极性物质。
第六章环境样品前处理技术
固相萃取仪
优点： 它们具有分离速度快、操作简单、萃取效 率高、无乳化等特点，在环境分析、药物 分析、形态分析等方面有广泛应用，尤其 适用色谱分析样品前处理。
第六章环境样品前处理技术
固相萃取(Solid-phase extraction，SPE) 和固相微萃取(Solid-phase microextraction，SPME)是两种从各类复 杂样品中提取净化微量待测组分的新技术
2、常用反相固相萃取柱
LC-18、LC-8 ：标准的单键合硅胶 ENVI-18、ENVI-8 ：聚合键合类填料 ENVI-Chrom P：苯乙烯：疏水 ENVI-Carb：含碳
第六章环境样品前处理技术
（二）、正相固相萃取
流动相：非极性、中等极性 固定相：极性。 分析物质：极性、中等极性、非极性
第六章环境样品前处理技术
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。
第六章环境样品前处理技术
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
液体样品 固体样品
第六章环境样品前处理技术
固相萃取技术
一、固相萃取概念 三、装置及操作程序
二、固相萃取原理 四、溶剂的选择
五、 HPLC与SPE的比较 六、固相微萃取 七、气体萃取（顶空技术）
第六章环境样品前处理技术
固相萃取分离法
基本原理
固相萃取(SPE)，又称固液微处理小柱技术。 它是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色 谱分离原理，使液体样品通过一吸附剂小柱， 保留其中某些组分，再选用适当的溶剂冲洗 杂质，然后用少量溶剂迅速洗脱，从而达到 快速分离净化与浓缩的目的。固相萃取微处 理小柱通常由粒径为40μm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
第六章环境样品前处理技术
样品采集 样品处理 分析测定 数据处理
占整个分析过程所用 的时间
6.0%
61.0%
6.0%
报告结果
27.0%
第六章环境样品前处理技术
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。
第六章环境样品前处理技术
传统的样品前处理方法
第六章环境样品前处理技术
传统样品前处理方法的缺点
劳动强度大 时间周期长 手工操作较多，容易引入误差，重复性差 对复杂样品需多种方法结合，步骤繁琐，
反相固相萃取
正相固相萃取 离子交换固相萃取
① 阴离子交换 ② 阳离子交换
第六章环境样品前处理技术
固相萃取选择分离模式和吸附剂时还要 考虑以下几点：
1. 目标化合物在极性或非极性溶剂中的溶解度，这 主要涉及淋洗液的选择。 2. 目标化合物有无可能离子化（可用调节pH 值实 现离子化），从而决定是否采用离子交换固相萃取。