样品前处理技术 PPT
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环境样品的采集和前处理PPT教学课件
0.9—3.5×10-4 3×10-4 1×10-3
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。
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。
样品的前处理方法.PPT
普通的匀浆器研磨 ❖ ②肌肉及心脏组织较柔韧，要先绞碎再作成匀浆 ❖ ③植物组织用一般碎磨法 ❖ ④含纤维较多组织则必须在捣碎器内破碎或加砂
研磨 ❖ ⑤对具有坚韧细胞壁的微生物，常用自溶、冷热
交替、加砂研磨、超声波和加压处理等方法。
•.
•38
细胞破碎方法的分类
•.
•39
3.生物大分子的提取
❖ 提取生物大分子样品时条件的选择： （1）溶剂
❖用强极性溶剂洗脱不想要的组份
❖用极性弱些的溶剂洗脱第一组感兴趣的组份
❖用极性更弱的溶剂洗脱剩下的感兴趣的组份
确认回收率
•.
•31
各种SPE小柱（三）
❖ 离子交换
使用方法
❖可先用6到10倍柱体积的去离子水或弱缓冲液 平衡，
❖样品溶解在去离子水或弱缓冲液中
❖加入样品 ❖用弱缓冲液洗脱不想要的组份 ❖用强一些缓冲液（改变pH或离子强度）洗脱第
❖ 固相萃取技术（SPE）的重要性 实验室中60~80%的成本及工作量在样品制备上
加速样品的制备时间 降低样品前处理的成本
提高分析的准确性及回收率
更容易自动化
减少样品处理步骤
降低对不稳定样品的影响 提高安全性
•.
•26
SPE小柱
❖ SPE 小柱的应用领域 除去杂质及干扰组份 把样品分成不同极性的组进行分析 富集微量的组份
❖ SPE 小柱的主要种类 反相 正相 离子交换
•.
•27
SPE小柱的种类
固定相 溶剂
反相
正相
非极性
极性
从极性到非极性 从非极性到极性
离子交换 带电荷 PH或离子强度（低到高）
☞根据SPE小柱的种类及样品的性质，选洗脱
研磨 ❖ ⑤对具有坚韧细胞壁的微生物，常用自溶、冷热
交替、加砂研磨、超声波和加压处理等方法。
•.
•38
细胞破碎方法的分类
•.
•39
3.生物大分子的提取
❖ 提取生物大分子样品时条件的选择： （1）溶剂
❖用强极性溶剂洗脱不想要的组份
❖用极性弱些的溶剂洗脱第一组感兴趣的组份
❖用极性更弱的溶剂洗脱剩下的感兴趣的组份
确认回收率
•.
•31
各种SPE小柱（三）
❖ 离子交换
使用方法
❖可先用6到10倍柱体积的去离子水或弱缓冲液 平衡，
❖样品溶解在去离子水或弱缓冲液中
❖加入样品 ❖用弱缓冲液洗脱不想要的组份 ❖用强一些缓冲液（改变pH或离子强度）洗脱第
❖ 固相萃取技术（SPE）的重要性 实验室中60~80%的成本及工作量在样品制备上
加速样品的制备时间 降低样品前处理的成本
提高分析的准确性及回收率
更容易自动化
减少样品处理步骤
降低对不稳定样品的影响 提高安全性
•.
•26
SPE小柱
❖ SPE 小柱的应用领域 除去杂质及干扰组份 把样品分成不同极性的组进行分析 富集微量的组份
❖ SPE 小柱的主要种类 反相 正相 离子交换
•.
•27
SPE小柱的种类
固定相 溶剂
反相
正相
非极性
极性
从极性到非极性 从非极性到极性
离子交换 带电荷 PH或离子强度（低到高）
☞根据SPE小柱的种类及样品的性质，选洗脱
二恶英样品的前处理技术 环境样品前处理课件
高分辨气相色谱：DB5和SP-2231或SP-2230石 英毛细管柱
可以将17种二噁英类毒性同类物与其他非毒性同类 物及干扰物分离。
质谱仪： 电子轰击电离源（EI）和选择离子监测 （SIM）——负化学电离源（NCI）优于EI
GC/MS联用：国外应用较多 例：美国EPA的23方法、513/613方法、8280 方法、1613方法及8290方法， 等等。
环境样品中的二噁英萃取
常用液液萃取或索氏萃取
固液萃取 半透膜萃取
生物样品处理
超声萃取
超临界流体萃取 加速溶剂萃取
新技术：缩短萃取时间；减少有毒有机溶剂的使用量。
微波萃取
复合硅胶柱
萃取液净化
柱色谱法
碱性氧化铝柱 活性炭柱
酸性氧化铝柱
采用全自动化装置，减少了测试人员的暴露风险
GC/MS技术测定二噁英类
险的场所。
采样位置的选择
在选定位置开设采样孔，内径不小于80mm，采 样孔管长不大于50mm，不使用时应用盖板、管堵或 管帽封闭。
采样点附近设立采样平台，面积不小于1.5m2.1.1 米高的护栏，采样孔距平台面约为1.2～1.3m。
二、采样流程
烟尘采样管的采样头内预先装入一个滤筒， 将烟尘采样管由采样孔插入烟道中，采样嘴 置于正对气流方向，等速采样，采样嘴的吸 气速度与测定点的气流速度相等，抽取一定 量的烟气，根据抽取的气体量计算排气中的 二噁英类等污染物的浓度。
二噁英样品的前处理技术
主讲人： 白书立
同位素稀释气相色谱与质谱联用测定二噁英类
二噁英含量甚微，毒性大，分析必须满足四个基本方面： 高灵敏度和低检测限；高选择性；高专一型；高精密度和准确度 ug/g降低到亚fg/g
二噁英分析程序： 样品采集、萃取、净化和富集、气相色谱\质谱分析和数据处理
可以将17种二噁英类毒性同类物与其他非毒性同类 物及干扰物分离。
质谱仪： 电子轰击电离源（EI）和选择离子监测 （SIM）——负化学电离源（NCI）优于EI
GC/MS联用：国外应用较多 例：美国EPA的23方法、513/613方法、8280 方法、1613方法及8290方法， 等等。
环境样品中的二噁英萃取
常用液液萃取或索氏萃取
固液萃取 半透膜萃取
生物样品处理
超声萃取
超临界流体萃取 加速溶剂萃取
新技术：缩短萃取时间；减少有毒有机溶剂的使用量。
微波萃取
复合硅胶柱
萃取液净化
柱色谱法
碱性氧化铝柱 活性炭柱
酸性氧化铝柱
采用全自动化装置，减少了测试人员的暴露风险
GC/MS技术测定二噁英类
险的场所。
采样位置的选择
在选定位置开设采样孔，内径不小于80mm，采 样孔管长不大于50mm，不使用时应用盖板、管堵或 管帽封闭。
采样点附近设立采样平台，面积不小于1.5m2.1.1 米高的护栏，采样孔距平台面约为1.2～1.3m。
二、采样流程
烟尘采样管的采样头内预先装入一个滤筒， 将烟尘采样管由采样孔插入烟道中，采样嘴 置于正对气流方向，等速采样，采样嘴的吸 气速度与测定点的气流速度相等，抽取一定 量的烟气，根据抽取的气体量计算排气中的 二噁英类等污染物的浓度。
二噁英样品的前处理技术
主讲人： 白书立
同位素稀释气相色谱与质谱联用测定二噁英类
二噁英含量甚微，毒性大，分析必须满足四个基本方面： 高灵敏度和低检测限；高选择性；高专一型；高精密度和准确度 ug/g降低到亚fg/g
二噁英分析程序： 样品采集、萃取、净化和富集、气相色谱\质谱分析和数据处理
兽药残留样品前处理技术 PPT
酶水解是专属性很强的水解结合物的方法。 通常使用的水解酶是β-葡糖苷酸酶、芳基硫 酸酯酶、磷酸酯酶等。
酶水解
β-葡糖苷酸酶可专门水解药物的葡萄糖醛酸苷， 芳基硫酸酯酶和磷酸酯酶分别水解药物的硫酸酯 和磷酸酯。也可用几种酶的混合物，将生物样品 中药物的葡萄糖醛酸酐及硫酸酯同时水解。
除蛋白质
蛋白质
生物样品如肝脏、肾脏、血浆等含 有大量的蛋白质，它们能结合药物， 因此对于某些药物检测，必须先将 与蛋白质结合的药物游离之后再作 进一步处理。
奶中还含有大量由酪蛋白或脂蛋白构 成的束胶体系，当酸化或加热时，束胶结 构解体，蛋白质沉淀析出。非解离性的或 极性较低的药物易由血浆向奶中扩散，导 致奶中残留。与血浆样品类似，奶中的药 物可与蛋白结合。
血样
血液由血浆和血清组成。血浆和血清 的化学成分与组织液相近，测定血浆或血 清中药物浓度，比全血更能反映作用部分 药浓的变化，测定方法一般也可互相通用。 若血浆中含有抗凝剂对测定有影响，则应 使用血清样品。通常药物在血浆中均与血 浆蛋白（白蛋白、球蛋白、糖蛋白、脂蛋 白）发生一定程度的结合，一些药物的蛋 白结合率甚至可达90%以上。因此在萃取 之前，必须将结合态的药物分离出来。
甲醇与蛋白形成絮状沉淀易于离心分离，得到澄清的上清液；乙腈与蛋白形成致密沉 淀，易离心除去，沉淀效率较甲醇高。使用时应加入足量的沉淀剂，通常加入量为样 品体积的1.5～2倍。
酸沉淀剂
常用的酸性沉淀剂有三氯乙酸和高氯酸，其 它还有钨酸、钼酸、磷钨酸、磷钼酸和苦味 酸等。酸性沉淀剂能同蛋白质的阳离子形成 不溶性盐而沉淀，必要的条件是溶液的pH要 低于蛋白的等电点。
常用的结合物水解的方法有酸水 解和酶水解
酸水解通常使用无机酸（盐酸），至于加入 盐酸的浓度、酸化时间以及是否需要加热等， 随药物性质而异，但最终应通过实验确定。
生物样本样品前处理
血液样本前处理
包括抗凝、分离血清或血浆等步骤，为血液学实验提 供合格的样本。
THANKS
感谢观看
对于光敏感的样品，在处理和 保存过程中应避免直接光照， 采用避光容器或包装材料。
添加稳定剂
根据样品的性质，可以添加适量 的稳定剂，如抗氧化剂、防腐剂 等，以保持样品的稳定性。
减少处理时间
尽量缩短样品前处理的时间，减 少样品暴露在不利环境中的机会
，从而降低样品变质的风险。
05
样品前处理中的质量控制
质量控制标准制定
稳定性和可重复性。
前处理流程简介
样本收集与保存
根据研究目的和实验设计，选择合适的生物样本（如血液、尿液、组织等），并进行适当的保存和处理，以避免样本 变质或目标分析物的损失。
样本预处理
对收集到的生物样本进行初步处理，如离心、过滤、稀释等，以去除杂质和干扰因素，为后续的分析步骤提供纯净的 样本。
目标分析物的提取与富集
03
代谢物衍生化
利用色谱、质谱等技术对代谢物 进行分离和纯化，去除干扰物质。
对于某些难以检测或不稳定的代 谢物，可以通过衍生化反应提高 其检测灵敏度和稳定性。
其他生物样本前处理技术
组织样本前处理
包括组织固定、脱水、包埋、切片等步骤，为后续组 织学观察和实验提供基础。
细胞样本前处理
包括细胞培养、传代、冻存等步骤，为细胞实验提供 充足的细胞来源。
03
样品分离与纯化
分离技术介绍
01
02
03Leabharlann 色谱分离技术利用不同物质在固定相和 流动相之间的分配系数差 异，实现样品的分离，如 液相色谱、气相色谱等。
电泳分离技术
利用物质在电场作用下的 迁移速度差异，实现样品 的分离，如凝胶电泳、毛 细管电泳等。
包括抗凝、分离血清或血浆等步骤，为血液学实验提 供合格的样本。
THANKS
感谢观看
对于光敏感的样品，在处理和 保存过程中应避免直接光照， 采用避光容器或包装材料。
添加稳定剂
根据样品的性质，可以添加适量 的稳定剂，如抗氧化剂、防腐剂 等，以保持样品的稳定性。
减少处理时间
尽量缩短样品前处理的时间，减 少样品暴露在不利环境中的机会
，从而降低样品变质的风险。
05
样品前处理中的质量控制
质量控制标准制定
稳定性和可重复性。
前处理流程简介
样本收集与保存
根据研究目的和实验设计，选择合适的生物样本（如血液、尿液、组织等），并进行适当的保存和处理，以避免样本 变质或目标分析物的损失。
样本预处理
对收集到的生物样本进行初步处理，如离心、过滤、稀释等，以去除杂质和干扰因素，为后续的分析步骤提供纯净的 样本。
目标分析物的提取与富集
03
代谢物衍生化
利用色谱、质谱等技术对代谢物 进行分离和纯化，去除干扰物质。
对于某些难以检测或不稳定的代 谢物，可以通过衍生化反应提高 其检测灵敏度和稳定性。
其他生物样本前处理技术
组织样本前处理
包括组织固定、脱水、包埋、切片等步骤，为后续组 织学观察和实验提供基础。
细胞样本前处理
包括细胞培养、传代、冻存等步骤，为细胞实验提供 充足的细胞来源。
03
样品分离与纯化
分离技术介绍
01
02
03Leabharlann 色谱分离技术利用不同物质在固定相和 流动相之间的分配系数差 异，实现样品的分离，如 液相色谱、气相色谱等。
电泳分离技术
利用物质在电场作用下的 迁移速度差异，实现样品 的分离，如凝胶电泳、毛 细管电泳等。
2-样品前处理技术(2)PPT课件
❖ 所以，通常是采用多次萃取或连续萃取来提高萃取率。
样品前处理技术
多次萃取
经n次萃取后，水相中残留溶质A的平衡浓度Cn为：
Cn
当Vaq＝Vorg时：
C0(VaVqa/Vq/oVrogrgD)n
Cn
C0
1 (1D)n
式中C0为水相中A的最初浓度，即总浓度。
样品前处理技术
4. 分离系数 （分离因子）
osmium（ Os，
锇）来自希 腊文中“易
挥发”
样品前处理技术
分配比（D）
因为同一物质的每种形态在两相中的分配系数都不一 样。故分配比定义为某种物质在两相之间各形态总浓度的 比值。
D
CoAr g CaAq
[Ai ]org
i
[Ai ]aq
i
注：1. 分配比不一定是常数，随实验条件（pH，萃取
剂，溶剂，盐析剂等）而变化。 2. 当溶质在两相中只有一种形态时，D＝KD
样品前处理技术
溶剂萃取法的优缺点
优点
• 仪器设备简单，操作方便； • 分离选择性高； • 应用范围广。既可以用于无机物萃取，又可用于有机物
萃取。既可进行大量物质分离，又可用于微量组分富集。 • 处理量大，适合工业规模分离，易于实现连续自动操作。
缺点
• 有机溶剂易挥发，多对人体有害 • 手工操作比较麻烦，费时 • 分离效率（柱效）不高。（比LC小2－3个数量级）
萃取——泛指任意两相间的传质过程，包括液-固萃取（固相 萃取）、SFE、逆流（色谱）萃取等。
反萃取——被萃物进入有机相后，再用水相将其中部分组分萃 取出来。主要目的是把随目标物质进入有机相的杂质除掉。
样品前处理技术
溶剂萃取
样品前处理技术
样品前处理技术
多次萃取
经n次萃取后，水相中残留溶质A的平衡浓度Cn为：
Cn
当Vaq＝Vorg时：
C0(VaVqa/Vq/oVrogrgD)n
Cn
C0
1 (1D)n
式中C0为水相中A的最初浓度，即总浓度。
样品前处理技术
4. 分离系数 （分离因子）
osmium（ Os，
锇）来自希 腊文中“易
挥发”
样品前处理技术
分配比（D）
因为同一物质的每种形态在两相中的分配系数都不一 样。故分配比定义为某种物质在两相之间各形态总浓度的 比值。
D
CoAr g CaAq
[Ai ]org
i
[Ai ]aq
i
注：1. 分配比不一定是常数，随实验条件（pH，萃取
剂，溶剂，盐析剂等）而变化。 2. 当溶质在两相中只有一种形态时，D＝KD
样品前处理技术
溶剂萃取法的优缺点
优点
• 仪器设备简单，操作方便； • 分离选择性高； • 应用范围广。既可以用于无机物萃取，又可用于有机物
萃取。既可进行大量物质分离，又可用于微量组分富集。 • 处理量大，适合工业规模分离，易于实现连续自动操作。
缺点
• 有机溶剂易挥发，多对人体有害 • 手工操作比较麻烦，费时 • 分离效率（柱效）不高。（比LC小2－3个数量级）
萃取——泛指任意两相间的传质过程，包括液-固萃取（固相 萃取）、SFE、逆流（色谱）萃取等。
反萃取——被萃物进入有机相后，再用水相将其中部分组分萃 取出来。主要目的是把随目标物质进入有机相的杂质除掉。
样品前处理技术
溶剂萃取
样品前处理技术
药物分析-样品的前处理
利用凝胶渗透色谱柱对样品中不 同成分的分子大小进行分离，大 分子物质先被洗脱出来，小分子 物质后被洗脱出来，从而实现样
品的净化。
浓缩方法与技巧
蒸发浓缩法
冷冻干燥法
将样品溶液加热至沸腾，使溶剂蒸发， 留下目标成分。适用于热稳定性好的 样品。
将样品溶液冷冻成固体，然后在真空 条件下使冰直接升华，留下目标成分。 适用于热敏性、易氧化样品。
富集目标物质
对于量较低的目标物质，通过前处理进行富集， 以提高检测灵敏度和分析效率。
改变样品性质
通过前处理改变样品的物理或化学性质，使其更适 合后续的分析方法或仪器要求。
样品前处理的流程
01
样品接收与登记
接收样品并进行详细登记，包括样品名称、来源、数 量、保存条件等信息。
02
样品制备
根据分析方法的要求，对样品进行适当的制备，如研 磨、均质、稀释等。
旋转蒸发法
在减压条件下，通过旋转样品瓶使溶 液形成薄膜，加快溶剂蒸发速度。适 用于易挥发、热稳定性差的样品。
净化与浓缩的注意事项
在进行样品净化时，应 根据目标成分的性质选 择合适的净化方法，避 免目标成分的损失。
在进行样品浓缩时，应 注意控制加热温度和真 空度，避免目标成分的 分解或挥发。
在操作过程中应注意防 止交叉污染和实验室污 染，保证结果的准确性 。
03
提取与分离
采用适当的提取方法将目标物质从样品中提取出来， 并进行必要的分离和纯化。
04
浓缩与富集
对提取液进行浓缩和富集，以提高目标物质的浓度和 检测灵敏度。
05
定容与保存
将处理后的样品定容至适当体积，并按要求保存以备 后续分析。
样品前处理的重要性
01
品的净化。
浓缩方法与技巧
蒸发浓缩法
冷冻干燥法
将样品溶液加热至沸腾，使溶剂蒸发， 留下目标成分。适用于热稳定性好的 样品。
将样品溶液冷冻成固体，然后在真空 条件下使冰直接升华，留下目标成分。 适用于热敏性、易氧化样品。
富集目标物质
对于量较低的目标物质，通过前处理进行富集， 以提高检测灵敏度和分析效率。
改变样品性质
通过前处理改变样品的物理或化学性质，使其更适 合后续的分析方法或仪器要求。
样品前处理的流程
01
样品接收与登记
接收样品并进行详细登记，包括样品名称、来源、数 量、保存条件等信息。
02
样品制备
根据分析方法的要求，对样品进行适当的制备，如研 磨、均质、稀释等。
旋转蒸发法
在减压条件下，通过旋转样品瓶使溶 液形成薄膜，加快溶剂蒸发速度。适 用于易挥发、热稳定性差的样品。
净化与浓缩的注意事项
在进行样品净化时，应 根据目标成分的性质选 择合适的净化方法，避 免目标成分的损失。
在进行样品浓缩时，应 注意控制加热温度和真 空度，避免目标成分的 分解或挥发。
在操作过程中应注意防 止交叉污染和实验室污 染，保证结果的准确性 。
03
提取与分离
采用适当的提取方法将目标物质从样品中提取出来， 并进行必要的分离和纯化。
04
浓缩与富集
对提取液进行浓缩和富集，以提高目标物质的浓度和 检测灵敏度。
05
定容与保存
将处理后的样品定容至适当体积，并按要求保存以备 后续分析。
样品前处理的重要性
01
样品前处理常规技术PPT课件
2021/5/1
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2021/5/1
第21页/共30页
2021/5/1
第22页/共30页
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。
2021/5/1
第6页/共30页
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
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第7页/共30页
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。
• 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。
2021/5/1
第19页/共30页
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。
样品前处理技术
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。
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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（四）洗脱 HCl H ; NaCl, NaOH Cl ,OH
再以蒸馏水洗涤备用；洗脱过程也是树脂再生过程
样品前处理技术
离子交换分离法在痕量分析中的应用
除去干扰组分，将其与待测痕量组分分离。
富集痕量组分
将大体积样品溶液中的痕量组分交换到树脂 上，然后用少量淋洗液将交换到树脂上的痕 量组分从柱上淋洗下来
索式提取
原理：相似相容
检测土壤中的PCB？
气相色谱
只有气体或液体样品才能进行 气相色谱分析
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 离子交换萃取
所谓离子交换就是离子交换剂中的可被 交换离子与试液中带相同电荷的离子间 的交换作用。例如： 分析对 象：金 属离子
等
样品前处理技术
离子交换剂分类
离子交换 树脂
90%-110%
没有待测物， 只有溶剂 及其它试 剂的溶液
样品前处理技术
分离因数
概述
将被测物质A与干扰物质B分离开来。
SB/ A
RB RA
SB/A越小，分离效果越好。对常量组分的分析， 一般要求SB/A≤10-3；对痕量组分的分析，一 般要求SB/A=10-7左右。
样品前处理技术
1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
V（V）
样品前处理技术
（4）共沉淀法分离
共沉淀分离法是加入某种离子与沉淀剂生成沉淀 作为载体（沉淀剂），将痕量组分定量地沉淀下 来，然后将沉淀分离（溶解在少量溶剂中、灼烧 等方法），以达到分离和富集的目的的一种分析 方法。
样品前处理技术
共沉淀法应用实例 吸附作用共沉淀, 选择性低 1)用Cu2++S2-富集0.02μg/LHg2+ 2)用Ca2++C2O42-富集Re3+ 3)用Fe3++OH-富集铜中的微量铝 生成混合晶体, 选择性高 4)用Ba2++SO42-富集Ra2+ 5)用Sr2++CO32-富集海水中亿万分之一的Cd2+ 6)用MgNH4PO4富集AsO43-
痕量组分的分离与 富集
样品前处理技术
（1）NaOH沉淀法 解而于其它氢氧化物沉淀分离。
用氢氧化钠进行沉淀分离的情况
定量沉淀的离子
部分沉淀的 留于溶液中的离子 离子
Mg2+,Cu2+,Ag+,Au+, Cd2+,Hg2+,Ti4+,Zr4+, Hf4+,Th4+,Bi3+,Fe3+, Co2+,Ni2+,Mn2+,稀土等
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Fe3+、 Co2+ 、Ni2+ 、Zn2+、
Sn（IV）、Sb（III）、Tl（III）
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、 Sb（III）、Tl（III）
Cu2+、Fe3+、Ti（IV）、
Nb （IV）、Ta（IV）、Ce4+ 、Sn
（IV）、Zr（IV
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 液相萃取
液液萃取
待测物 有机溶剂 待测物A
（水相）
（有机相）
混合液的各组 分在溶剂中 的溶解度 (或分配系 数)各不相 同
样品前处理技术
溶剂萃取- 30 mLCCl4- ?
百分萃取率E=
c有V有 c有V有 c水V水
100%
D 98.8% D V水 V有
V=150mL 萃取一次 99.97
V=30mL 萃取三次 99.99
多次萃取
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 液相萃取 液液萃取
检测水样中的有机磷农药？ 气相色谱
气相色谱对样品的要求？ 样品中不能含水
样品前处理技术
传统的样品前处理方法 传统的样品前处理方法- 液相萃取
样品前处理的目的 复杂的体系
概述 检测痕量组分
将待测组分与母体
或基体分离
浓缩痕量的被测组分
样品预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。
样品前处理技术
概述
回收率
R=Q/Qo R的数值？
加标回收法测量回收率 空白样品
回收率的要求 组分含量为1% 痕量组分
100%左右
样品前处理技术
优点 分离效果好； 设备简单、操作简便； 适用于实验室和工业规模的分离
缺点 分离时间长，消耗洗脱液较多
样品前处理技术
传统的样品前处理方法
传统的样品前处理方法
沉淀分离 索氏萃取 液－液萃取
可将上述两类物质分开。
样品前处理技术
（3）有机沉淀剂沉淀分离法
沉淀剂
草酸
沉淀介质
pH=1-2.5
适用性与沉淀的离子
Th(IV)，稀土金属离子
pH=4-5+EDTA Ca2+，Sr2+，Ba2+
铜试剂(二乙 基胺二硫代 甲酸钠，简 称DDTC)
pH=5-6 pH=5-6+EDTA
铜铁试剂(N- 3mol/L H2SO4 亚硝基苯胲 铵盐)
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 沉淀分离法 根据溶度积原理，利用某种沉淀剂有选择 地沉淀一些离子 （1）操作较繁琐且费时
（2） 分离选择性较差
沉淀分离法在分析化学中仍是一种常用的分离方法。
样品前处理技术
沉淀法的分类 沉淀分离法
常量组分的分离 共沉淀分离法
NaOH沉淀法 硫化物沉淀法 有机沉淀剂沉淀分离法
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
样品前处理技术
Logo
1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
样品前处理技术
概述
完整的样品分析过程
样品采集
样品前处理
27%
分析测定
6%
数据处理
痕量有 机物
方法重6% 现性
费用
61%
方法的误差
样品采集 样品前处理 分析测试 数据处理与报告
报告结果
色谱分析过程时间分配示意图
样品前处理技术
Ca2+,Sr2+,Ba2+, Nb(V),Ta(V)
AlO2-,CrO2-,ZnO2PbO22-,ShO22-, GeO32-,GaO2-,BeO22SiO32- ,WO42-, MoO42-,VO3-
样品前处理技术
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 有40余种：碱金属和碱土金属的硫化物能 溶于水外，重金属离子分别在不同的酸度 下形成硫化物沉淀。
再以蒸馏水洗涤备用；洗脱过程也是树脂再生过程
样品前处理技术
离子交换分离法在痕量分析中的应用
除去干扰组分，将其与待测痕量组分分离。
富集痕量组分
将大体积样品溶液中的痕量组分交换到树脂 上，然后用少量淋洗液将交换到树脂上的痕 量组分从柱上淋洗下来
索式提取
原理：相似相容
检测土壤中的PCB？
气相色谱
只有气体或液体样品才能进行 气相色谱分析
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 离子交换萃取
所谓离子交换就是离子交换剂中的可被 交换离子与试液中带相同电荷的离子间 的交换作用。例如： 分析对 象：金 属离子
等
样品前处理技术
离子交换剂分类
离子交换 树脂
90%-110%
没有待测物， 只有溶剂 及其它试 剂的溶液
样品前处理技术
分离因数
概述
将被测物质A与干扰物质B分离开来。
SB/ A
RB RA
SB/A越小，分离效果越好。对常量组分的分析， 一般要求SB/A≤10-3；对痕量组分的分析，一 般要求SB/A=10-7左右。
样品前处理技术
1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
V（V）
样品前处理技术
（4）共沉淀法分离
共沉淀分离法是加入某种离子与沉淀剂生成沉淀 作为载体（沉淀剂），将痕量组分定量地沉淀下 来，然后将沉淀分离（溶解在少量溶剂中、灼烧 等方法），以达到分离和富集的目的的一种分析 方法。
样品前处理技术
共沉淀法应用实例 吸附作用共沉淀, 选择性低 1)用Cu2++S2-富集0.02μg/LHg2+ 2)用Ca2++C2O42-富集Re3+ 3)用Fe3++OH-富集铜中的微量铝 生成混合晶体, 选择性高 4)用Ba2++SO42-富集Ra2+ 5)用Sr2++CO32-富集海水中亿万分之一的Cd2+ 6)用MgNH4PO4富集AsO43-
痕量组分的分离与 富集
样品前处理技术
（1）NaOH沉淀法 解而于其它氢氧化物沉淀分离。
用氢氧化钠进行沉淀分离的情况
定量沉淀的离子
部分沉淀的 留于溶液中的离子 离子
Mg2+,Cu2+,Ag+,Au+, Cd2+,Hg2+,Ti4+,Zr4+, Hf4+,Th4+,Bi3+,Fe3+, Co2+,Ni2+,Mn2+,稀土等
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Fe3+、 Co2+ 、Ni2+ 、Zn2+、
Sn（IV）、Sb（III）、Tl（III）
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、 Sb（III）、Tl（III）
Cu2+、Fe3+、Ti（IV）、
Nb （IV）、Ta（IV）、Ce4+ 、Sn
（IV）、Zr（IV
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 液相萃取
液液萃取
待测物 有机溶剂 待测物A
（水相）
（有机相）
混合液的各组 分在溶剂中 的溶解度 (或分配系 数)各不相 同
样品前处理技术
溶剂萃取- 30 mLCCl4- ?
百分萃取率E=
c有V有 c有V有 c水V水
100%
D 98.8% D V水 V有
V=150mL 萃取一次 99.97
V=30mL 萃取三次 99.99
多次萃取
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 液相萃取 液液萃取
检测水样中的有机磷农药？ 气相色谱
气相色谱对样品的要求？ 样品中不能含水
样品前处理技术
传统的样品前处理方法 传统的样品前处理方法- 液相萃取
样品前处理的目的 复杂的体系
概述 检测痕量组分
将待测组分与母体
或基体分离
浓缩痕量的被测组分
样品预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。
样品前处理技术
概述
回收率
R=Q/Qo R的数值？
加标回收法测量回收率 空白样品
回收率的要求 组分含量为1% 痕量组分
100%左右
样品前处理技术
优点 分离效果好； 设备简单、操作简便； 适用于实验室和工业规模的分离
缺点 分离时间长，消耗洗脱液较多
样品前处理技术
传统的样品前处理方法
传统的样品前处理方法
沉淀分离 索氏萃取 液－液萃取
可将上述两类物质分开。
样品前处理技术
（3）有机沉淀剂沉淀分离法
沉淀剂
草酸
沉淀介质
pH=1-2.5
适用性与沉淀的离子
Th(IV)，稀土金属离子
pH=4-5+EDTA Ca2+，Sr2+，Ba2+
铜试剂(二乙 基胺二硫代 甲酸钠，简 称DDTC)
pH=5-6 pH=5-6+EDTA
铜铁试剂(N- 3mol/L H2SO4 亚硝基苯胲 铵盐)
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 沉淀分离法 根据溶度积原理，利用某种沉淀剂有选择 地沉淀一些离子 （1）操作较繁琐且费时
（2） 分离选择性较差
沉淀分离法在分析化学中仍是一种常用的分离方法。
样品前处理技术
沉淀法的分类 沉淀分离法
常量组分的分离 共沉淀分离法
NaOH沉淀法 硫化物沉淀法 有机沉淀剂沉淀分离法
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
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1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
样品前处理技术
概述
完整的样品分析过程
样品采集
样品前处理
27%
分析测定
6%
数据处理
痕量有 机物
方法重6% 现性
费用
61%
方法的误差
样品采集 样品前处理 分析测试 数据处理与报告
报告结果
色谱分析过程时间分配示意图
样品前处理技术
Ca2+,Sr2+,Ba2+, Nb(V),Ta(V)
AlO2-,CrO2-,ZnO2PbO22-,ShO22-, GeO32-,GaO2-,BeO22SiO32- ,WO42-, MoO42-,VO3-
样品前处理技术
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 有40余种：碱金属和碱土金属的硫化物能 溶于水外，重金属离子分别在不同的酸度 下形成硫化物沉淀。