環(huán)境樣品前處理技術

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1、環(huán) 境 樣 品 前 處 理 新 技 術 樣品前處理的重要性為什么要進行樣品前處理？ * 環(huán)境樣品欲測成分含量低（ppm，ppb， ppt 級） * 干擾 * 有些樣品不能直接進樣、無響應、污染測試系統(tǒng) 樣品前處理的目的 * 濃縮被測定組分的作用 * 消除基體對測定的干擾，提高監(jiān)測靈敏度 * 便于樣品的儲存和運 * 減少對儀器的損傷，延長儀器的使用壽命 1 樣品預處理 Sample pre-reatmentl 樣 品 預 處 理 的 目 的 ： 使 樣 品 的 狀 態(tài) 和 濃 度 適 應 所 選 擇 的 分 析 技 術 物 質 性 質 （ 生 物 樣 品 的 有 機 分 子 或 元 素 等 ）

2、干 擾 情 況 （ 是 否 需 要 分 離 等 ） 測 定 方 法 （ 是 否 需 要 富 集 等 ）l 樣 品 預 處 理 的 原 則 ： 防 止 待 測 組 分 的 損 失 避 免 引 入 干 擾 樣品采集樣品處理分析測定數(shù)據(jù)處理報告結果6.0%61.0%6.0% 27.0% 占整個分析過程所用的時間 2 分離與富集的概念 分離（Separation）：分離是將欲測組分從試樣中單獨析出，或將幾個組分一個一個地分開，或者根據(jù)各組分的共同性質分成若干組。 富集（Preconcentration）：富集被認為是分離的一種，即從大量試樣中搜集欲測定的少量物質至一較小體積之中，從而提高其濃度至測定下

3、限之上。 傳 統(tǒng) 的 樣 品 前 處 理 方 法 傳統(tǒng)樣品前處理方法的缺點n勞動強度大n時間周期長n手工操作較多，容易引入誤差，重復性差n對復雜樣品需多種方法結合，步驟繁瑣，樣品損失多n使用大量有機溶劑 樣 品 前 處 理 的 評 價 準 則n能否最大限度的去除影響測定的干擾物；n待測組分的回收率n操作是否簡單n成本n是否對人體構成危害 樣 品 前 處 理 的 分 類n Off-line pretreatment 脫 機 處 理 （ 單 元 處 理 ） ：每 個 處 理 過 程 獨 立 完 成 ， 與 下 一 步 處 理 或 樣 品 測 定分 開 。 A： 靈 活 、 方 便 ； D： 容 易

4、 引 入 誤 差 ；n On-line pretreatment 聯(lián) 機 處 理 ： 將 處 理 好 的 樣 品直 接 引 入 到 分 析 測 試 系 統(tǒng) ， 最 大 的 優(yōu) 點 是 避 免 人 工轉 移 樣 品 ， 降 低 分 析 誤 差 ， 可 自 動 操 作 。 新型的樣品前處理技術n固相萃取n固相微萃取n Stir-bar 萃取n超臨界流體萃取n加速溶劑萃取n微波萃取n超臨界水萃取液體樣品固體樣品 一、固相萃取概念二、固相萃取原理五、 HPLC與SPE的比較三、裝置及操作程序 四、溶劑的選擇六、固相微萃取 七、氣體萃?。斂占夹g） 基本原理 固相萃取(SPE)，又稱固液微處理小柱技術。

5、它是利用選擇性吸附與選擇性洗脫的液相色譜分離原理，使液體樣品通過一吸附劑小柱，保留其中某些組分，再選用適當?shù)娜軇_洗雜質，然后用少量溶劑迅速洗脫，從而達到快速分離凈化與濃縮的目的。固相萃取微處理小柱通常由粒徑為40m的各種不同的填料（活性炭、硅藻土、氧化鋁、硅膠、反相、離子交換等）壓縮于聚丙烯塑料管固相萃取儀固相萃取分離法 優(yōu)點： 它們具有分離速度快、操作簡單、萃取效率高、無乳化等特點，在環(huán)境分析、藥物分析、形態(tài)分析等方面有廣泛應用，尤其適用色譜分析樣品前處理。 固相萃取(Solid-phase extraction，SPE)和固相微萃取(Solid-phase microextraction

6、，SPME)是兩種從各類復雜樣品中提取凈化微量待測組分的新技術 SPE ： Solid Phase Extraction是 一 種 液 相 色 譜 分 離 ， 利 用固 體 吸 附 劑 將 液 體 樣 品 中 的目 標 化 合 物 與 干 擾 化 合 物 分離 ， 達 到 分 離 和 富 集 目 標 化合 物 的 目 的 。 慢中 等快淋 洗 液 反 相 固 相 萃 取正 相 固 相 萃 取離 子 交 換 固 相 萃 取 陰 離 子 交 換 陽 離 子 交 換 固 相 萃 取 選 擇 分 離 模 式 和 吸 附 劑 時 還 要考 慮 以 下 幾 點 ： 1. 目標化合物在極性或非極性溶劑中的溶

7、解度，這主要涉及淋洗液的選擇。2. 目標化合物有無可能離子化（可用調節(jié)pH 值實現(xiàn)離子化），從而決定是否采用離子交換固相萃取。 n 3. 目 標 化 合 物 有 無 可 能 與 吸 附 劑 形 成 共 價 鍵 ， 如形 成 共 價 鍵 ， 在 洗 脫 時 可 能 會 遇 到 麻 煩 。4. 非 目 標 化 合 物 與 目 標 化 合 物 在 吸 附 劑 上 吸 附 點上 的 競 爭 程 度 ， 這 關 系 到 目 標 化 合 物 與 干 擾 化 合物 是 否 能 很 好 分 離 。 流 動 相 ： 極 性 （ 水 溶 液 ） 或 中 等 極 性固 定 相 ： 非 極 性 。分 離 對 象 ：

8、中 等 到 非 極 性 物 質 。 分 析 物 中 的 CH鍵 + 硅 膠 表 面 官 能 團 吸 附 極性 溶 液 中 的 有 機 分 析 物 保 留 在 SPE。 所 用 的 吸附 劑 和 目 標 化 合 物 通 常 是 非 極 性 的 或 極 性 較 弱 的 ，主 要 是 靠 非 極 性 非 極 性 相 互 作 用 ， 是 范 德 華 力 或色 散 力 。用 非 極 性 溶 劑 解 吸 吸 附 在 固 定 相 中 的 目 標 物 質 。 LC-18、 LC-8 ： 標 準 的 單 鍵 合 硅 膠ENVI-18、 ENVI-8 ： 聚 合 鍵 合 類 填 料ENVI-Chrom P： 苯

9、乙 烯 ： 疏 水 ENVI-Carb： 含 碳 流 動 相 ： 非 極 性 、 中 等 極 性固 定 相 ： 極 性 。分 析 物 質 ： 極 性 、 中 等 極 性 、 非 極 性 取 決 于 目 標 化 合 物 的 極 性 官 能 團 與 吸 附 劑 表 面 的極 性 官 能 團 之 間 相 互 作 用 ， 其 中 包 括 了 氫 鍵 ，鍵 相 互 作 用 ， 偶 極 偶 極 相 互 作 用 和 偶 極 誘 導 偶 極 相 互 作 用 以 及 其 他 的 極 性 極 性 作 用 。用 比 樣 品 本 身 更 極 性 的 溶 劑 洗 脫 吸 附 的 分 析 物 質 。 本節(jié)首頁退出本章 極

10、 性 官 能 團 鍵 合 硅 膠 LC-CN， LC-NH2， LC-Diol 極 性 吸 附 物 質 LC-Si， LC-Florisil， ENVI-Florisil， LC-Alumina 適 用 于 帶 有 電 荷 的 化 合 物 （ 水 溶 液 、 有 機溶 液 ） 。原 理 ： 靜 電 吸 引 ， 化 合 物 上 的 帶 電 荷 基 團與 鍵 合 硅 膠 上 的 帶 電 荷 基 團 之 間 的 吸 引 。分 為 ： 陰 離 子 交 換 和 陽 離 子 交 換 。 LC-SAX、 LC-NH2： 脂 肪 族 季 銨 類 鹽 + 硅 膠 LC-SCX： 磺 酸 基 ； LC-WCX：

11、羧 酸 基 團 流動相 目 標 化 合 物 在 極 性 /非 極 性 溶 劑 中 的溶 解 度 ， 這 主 要 涉 及 淋 洗 液 的 選 擇 。 目 標 化 合 物 有 無 可 能 離 子 化 （ 可 用 調節(jié) pH值 實 現(xiàn) 離 子 化 ） 。 目 標 化 合 物 有 無 可 能 與 吸 附 劑 形 成共 價 鍵 。 在 吸 附 劑 上 吸 附 點 的 競 爭 程 度 ， 關系 到 能 否 很 好 分 離 。 篩 板 篩 板篩 板 （ 1） 、 活 化 吸 附 劑 萃 取 之 前 要 用 適 當 的溶 劑 淋 洗 小 柱 ， 以 使 吸 附劑 保 持 濕 潤 ， 可 以 吸 附 目標 化

12、合 物 或 干 擾 化 合 物 。 （ 2） 、 上 樣 （ 吸 附 ） 樣 品 倒 入 活 化 后 的 固 相萃 取 小 柱 ， 然 后 利 用 抽 真空 ， 加 壓 或 離 心 的 方 法 使樣 品 進 入 吸 附 劑 。 3、 洗 滌 （ 去 除 雜 質 ）在 樣 品 進 入 吸 附 劑 ， 目 標 化合 物 被 吸 附 后 ， 可 先 用 較 弱的 溶 劑 將 弱 保 留 干 擾 化 合 物洗 掉 。 4、 洗 脫 和 收 集 再 用 較 強 的 溶 劑 將目 標 化 合 物 洗 脫 下 來 ，加 以 收 集 。 活 化 吸 附 劑 進 樣 洗 滌 洗 脫 分 離 機 制 典 型 的

13、弱 溶 劑（ 保 留 條 件 ） 典 型 的 強 溶 劑（ 洗 脫 條 件 ）反 相 SPE 緩 沖 液 或 低 濃 度 的 甲 醇或 乙 腈 乙 腈 、 甲 醇 或 溶 劑 與 水 的 混合 物正 相 SPE 正 己 烷 、 甲 苯 等 二 氯 甲 烷 、 甲 醇 等陽 離 子 交 換 SPE 低 離 子 強 度 緩 沖 液(0.1mol/L) 高 離 子 強 度 緩 沖 液 （ 0.1mol/L)低 反 離 子 強 度 高 反 離 子 強 度陰 性 離 子 交 換SPE 低 離 子 強 度 緩 沖 液（ 0.1mol/L) HPLC SPE硬 件 （ 柱 子 ） 不 銹 鋼 柱 塑 料 柱顆 粒 度 (um) 5 40顆 粒 形 狀 球 型 (均 勻 ） 球 型 （ 不 均 勻 ）塔 板 數(shù) 20 25， 000 100 柱 接 頭 螺 帽 柱 管 過 濾 片型 號 ： C18 柱 管 篩 板固 定 相 尖 端？ N = L/H