样品前处理技术及应用课件

样品前处理技术的 进展与应用
样品前处理技术及应用
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一、样品前处理的重要性
在化学分析中，样品前处理一个最常见的问题。据统计，人 们常常将60%的时间花在样品前处理上。这不但不符合高效率的 要求，而且烦琐的传统样品处理方法也直接影响到最后的分析结 果。
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1 样品前处理内容
样品前包括处理：样品采集和制备 1.1 一般液体样品的处理： （1）液体的转移 （2） 液体的稀释 （3）液体的混合 （4）标准物的添加
数据处理 27%
分析 6%
采样 6% 样品处理 61%
From: LC-GC Intl. Vol. 4, No. 2, 1样99品1前处理技术及应用
标准曲线 9%
色谱过程中的误差来源
仪器 8%
色谱 7%
色谱柱 11%
积分 6%
进样 6%
操作 19 %
交叉污染 4%
样品处理 30%
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4 我国残留分析前处理现状
我国残留分析普遍应用的萃取分离技术还 是索氏抽提、振荡提取和超声波提取等传统技 术。样品需要量大、萃取时间长、有机溶剂量 消耗大，导致大量有毒废弃溶剂的产生。
结论： 我国的残留萃取技术是制约残留分析速 度和分析效率提高的瓶颈，无法满足快速、准 确的分析要求。
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（4）凝胶渗透色谱--又称排阻色谱，是利用被分离物质分子量大 小的不同和在填料上渗透程度的不同，以使组分分离。填料有分 子筛、葡聚糖凝胶、微孔聚合物、微孔硅胶或玻璃珠等。
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3.2 柱色谱的典型应用： （1）分离 （2）净化 （3）制备
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（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 象，节省劳力，重现性好。
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1.4 液-液萃取优缺点
优点：（1）技术经典 （2）设备器材简单 （3）操作容易
缺点：（1） 易乳化 （2） 回收率不稳定 （3） 选择性差 （4）人为因素影响大 （5）有机溶剂用量大
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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
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2 重要性--以农药残留分析为例
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（2）分配色谱--利用溶液中被分离物质在两相中分配系数不同， 以使组分分离。其中一相为液体，涂布或使之键合在固体载体上， 称固定相；另一相为液体或气体，称流动相。常用的载体有硅胶、 硅藻土、硅镁型吸附剂与纤维素粉等。
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（3）离子交换色谱--利用被分离物质在离子交换树脂上的离子交 换能力不同而使组分分离。常用的有不同强度的阳、阴离子交换 树脂，流动相一般为水或含有有机溶剂的缓冲液。
1.2 萃取溶剂的选择
（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）溶剂本身应样毒品前性处理低技术及且应用易于纯化。
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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。
2.2 应用模式：索氏提取、超声萃取、微波萃取 （MAE）、超临界萃取（SFE）加速溶剂萃取 （ASE）。
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3 柱色谱萃取
又称层析技术 。根据其分离原理，有吸附色谱、 分配色谱、离子交换色谱与排阻色谱等
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3.1 柱色谱技术分类
（1）吸附色谱--利用吸附剂对被分离物质的吸附能 力不同，用溶剂或气体洗脱，以使组分分离。常用 的吸附剂有氧化铝、硅胶、聚酰胺等有吸附活性的 物质。
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3 国际上前处理技术发展
80年代中后期，国际上针对传统萃取技术的不足，发展了固 相萃取（SPE）技术和超临界流体萃取技术(SFE) ；
90年代以来，又出现了固相微萃取技术（SPME）、液相微萃 取（LPME）、基质固相分散萃取技术（MSPDE）、免疫亲和色 谱技术（IAC)等新的萃取技术。
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2.1 需要检测痕量或超痕量残留水平。 2.2 待测样品污染源的未知性和样品种类的多样性 2.3 同时进行多残留检测。 2.4 结论：萃取、净化技术等样品前处理是残留分析的关键。因而
选择适当的样品处理方法或多种手段联合使用，是成功完成样品 分析的 基础。
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样品分析过程中各程序所花费的时间
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三 样品提取净化方法及应用
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1 固相萃取（SOILD PHASE EXTRACTION）
1.1 原理 固相萃取（ SPE）是一个包括液相和固相的物理萃取过程。在固 相萃取过程中，固相对分析物的吸附力大于液相。当样品通过固 相萃取柱时，分析物被吸附在固相表面，其它样品组分则通过柱 子。分析物再用适当的溶剂洗脱下来，达到与样品基体和干扰化 合物的分离及富集目的。
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二、样品提取技术理论
提取是一个复杂的过程，是被测组分、样品基质和提取溶剂 （或固体吸附剂）三者之间的相互作用与达到平衡的过程。常用 的有液-液萃取 ，液-固萃取，柱色谱萃取等。
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1 液-液萃取(LLE)
1.1 定义：液-液萃取 ---- 利用被测物质在两种互 不相溶液体中分配系数不同，从一种溶液中转 移到另一种溶液中。
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1.5 乳化现象的防止措施
（1）在水相或者乳化液中加入氯化钠或硫酸钠，利用盐析作用加 大两相间的密度差异.
（2）于3500r/min离心后放置. （3）用玻璃棒机械搅拌，破坏乳化层。
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2 液-固萃取
2.1 定义：液-固萃取----利用固态（半固体）样品 基质中的待测物质在萃取溶剂中较高的溶解度， 使其从样品中转移出来的过程。