样品前处理技术PPT课件

– 物理化学性质：溶解度，挥发性，活性基团等 – 浓度范围以及所需的检测低限 – 样品基质的物理和化学形式 – 能得到的样品量
• 样品前处理过程潜在的交叉污染
前处理方法的选择和确定
与分析人员沟通，共同建立分析方法！
• 利用文献方法（推荐）
– 需要验证，重现 – 成本低，速度快，但可能难以找到现成的文献支
– 液-液萃取：传统方法
– 液-固萃取：如 SPE
样品的分解和溶解
• 无机固体样品
➢ 水溶解：适合于水溶性样品，例如混合碱、水溶性金属盐等。 （不经过化学反应直接水溶的样品为数极少）
➢ 稀酸溶解：不溶于水的样品，可用稀的无机酸处理。几乎所 有具有负标准电极电位的金属可溶于非氧化性酸。为加速溶 解，必要时可加热。
SPE 柱形
SPE处理效果
• 改善色谱分离度，减少共流出峰 （coelution peak）
SPE 模式—色谱技术SP来自 原理分离原理是：使混合物中各组分在两相（固定相、流动相） 间进行分配——要么保留要么流过
SPE 原理
• 目前常见四种工作模式：
– 疏水性 – 极性 – 离子交换 – 两种或多种机理结合(混合模式或多种模式)
• 浸提溶剂的选择 • 浸润性、穿透力最好：推荐 85~95%乙醇
样品前处理中的常用技术
• 浸提：溶剂提取（10~50倍溶剂）
– 冷浸：
– 温浸：
– 加热回流：
• 加温：增加待测物的溶解度和扩散速度；
•
破坏溶质与基质之间的相互作用；
•
降低溶剂的粘度(更好的穿透性)；
•
降低表面张力(更好的润湿性)
• 萃取：
样品前处理
• 样品（samples） →→→ 供试品/被测样（analytes） • 目的：纯化和浓缩样品，使被分析物适于所选分析方法
样品处理过程
样品处理过程
常用样品制备技术
• 浸提：溶剂提取 • 浸提方法的选择
– 冷浸：注意不时混匀 • 推荐 48~72h • 超声可提高浸出效率
– 热浸：常用加热回流 • 推荐 24~36h • 加温：增加待测物的溶解度和扩散速度； 破坏溶质与基质之间的相互作用； 降低溶剂的粘度(更好的穿透性)； 降低表面张力(更好的润湿性)
➢ 热浓酸溶解：为了溶解具有正标准电极电位的金属，可以采 用热的浓酸（硝酸、硫酸、磷酸等）。热浓酸溶解技术还适 用于合金、某些金属氧化物、硫化物、磷酸盐以及硅酸盐等。
➢ 混合酸溶溶解：溶解能力更强。 ➢ 用加有辅助试剂的酸溶解：如，辅助氧化剂，惰性电解质，
配合剂，催化剂等。
➢ 熔融 ➢ 碱溶液溶解：溶解铝，铝镁、铝硅等合金。
能等同 • 批量样品可以平行处理（10孔以上的萃取装置可供选择） • 方法操作简单
• 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，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。
与液液萃取相比，SPE的优势
• 省时——平均缩短2/3 • 省耗——节约溶剂和试剂，减少有机废物产生 • 回收率更高 • 改善重现性——无交叉污染 • 样品处理简单—— 无乳化现象 • 健康——对机体伤害小；不使用玻璃器皿 • 样品处理量增加，可自动化处理
固相萃取选择分离模式和吸附剂时还要考虑
以下几点：
➢ 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。
➢ 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。
➢ 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。
• 传统液液萃取方法的缺陷：
– 对样品量需求较大 – 耗费大量有机溶剂 – 操作费时，分离效率较低
SPE(Solid Phase Extraction,固相萃取)简介
• 最早于上世纪70年代提出，至今已发展成多领域样品预处 理的标准模式，商品化程度高
• 属于色谱技术的一种– 化合物要么保留要么流过 • 吸附剂种类选择众多，选择性与HPLC类似，但与HPLC不
• 采集和贮存过程中不应损失和发生化学变化 – 预测组分的挥发：低温 – 吸附于：贮存容器壁、样品中的固体颗粒 – 氧化和分解：采样后应及时处理、低温、避光、无氧 – 其它化学反应：组分间？采集和贮存过程中被污染 • 注意清洁：采样工具、贮存容器、反应容器
样品前处理
• 为什么要进行样品前处理?
– 浓度太低- 被测物浓度低于定量限 – 样品太“脏”- 基质组分的存在影响样品测定 – 太“危险”- 污染物可能成为“色谱柱杀手”
现代分析检测技术
色质分析样品前处理（一） 第十五章
样品前处理技术
概述
前处理是指在获得具有代表性的样品之后，采用合适的样 品分解和溶解的方法，使被测组分转变成可测定的形式。
例如
结果表达
样品采集
数据处理 色谱仪分析
样品前处理
色谱分析主要步骤
前处理方法建立前应了解
• 能得到的仪器和设备 • 了解被测物：
➢ 微波溶解：以微波作为加热源，直接通过物质吸收热量来到 到加热目的。能透过微波的材料可用作样品容器，如特氟隆、 玻璃等。
➢ 其他方法
样品分离：传统液液萃取法
• 方法：
– 选择与样品溶剂不相溶的溶剂，充分振摇 – 静置——两种不同的溶剂分层
• 合适的液液萃取方法应满足：
– 目标分析物在萃取溶剂中的溶解度更大 – 干扰分子仍留于样品中
持 误区
• 建立新方法，需进行方法学考察
– 方法学开发成本高：成本需数千至数万元 – 方法学建立过程耗时：数周至数月，繁琐，复杂
主要内容
1
样品的采集
2 常见样品制备技术及选择
3
SPE技术及其应用
4
实例
样品采集注意事项
• 均匀性——使采集的样品具有代表性 – 当均匀性较差：加大取样量——均匀化后取样(固体样品 需粉碎——研磨或捣碎）
样品的分解和溶解
• 有机和生物物质样品中各种元素
➢ 干法灰化：将样品放在坩埚中灼烧，直到所有有机物燃烧完 全，只留下不挥发的无机残留物。缺点：可以转变成挥发性 形式的成分会部分或全部损失，灰化温度越高，损失越严重， 温度过低，会使灰化不完全。只适用于金属氧化物。
➢ 湿法灰化：将样品与浓的具有氧化性的无机酸（单酸或混合 酸）强烈共热。常用的酸是硫酸、硝酸或高氯酸。最适合于 测定有机和生物样品中的痕量金属。