第五章 样品制备.ppt

第三章样品制备,学习指南,观察思考,课外阅读,复习自测,退出本章,演示文稿,本章目录,辽农职院工程系质检中心,目的要求样品前处理在色谱分析过程中是一个既耗时又极易引进误差的步骤，样品处理的好坏直接影响色谱分析的最终结果，因此，为了提高分析测定效率，改善和优化色谱分析样品制备方法和技术是一个重要问题。通过本章的学习，目的是使学生掌握溶剂萃取、固相萃取、超临界流体萃取、微波萃取以及衍生化技术等色谱分析用样品的前处理方法，了解有关样品前处理仪器的一些相关知识。学习要点溶剂萃取技术；蒸馏及精馏技术；固相萃取技术；气体萃取技术；超临界流体萃取技术；微波萃取技术；衍生化技术技能要点溶剂萃取技术；蒸馏及精馏技术；相萃取技术；超临界流体萃取技术；波萃取技术,学习目标,学习指南,本节首页,退出本章,第三章样品制备,第一节概论,第二节溶剂萃取技术,第三节固相萃取技术,第四节蒸馏及浓缩技术,第五节微波；衍生化；超临界萃取技术,本节首页,退出本章,第一节概论,一、进展和发展趋势,二、样品处理的原则,三、样品制备原理,四、样品制备（提取）,五、常用样品制备技术,本节首页,退出本章,样品前处理：采样技术和样品制备技术。采集样品适合分析的形态。过程耗时、繁琐、误差前处理不好需要灵敏度高、测定范围宽的检测器和分离效率高的分离柱。,一、进展和发展趋势,本节首页,退出本章,制备过程中避免组分发生化学变化；要防止和避免欲测定组分的沾污；尽可能减少无关化合物引入制备过程；尽可能简单易行。,二、样品处理的原则,本节首页,退出本章,三、样品制备原理,利用残留农药与样品基质的物理化学差异，使其从检测系统有干扰作用的样品基质中提取分离出来（相似相溶）。极性-溶解度、分配系数；挥发性-蒸汽压。,本节首页,退出本章,（一）、分子的极性和水溶性,1、极性提取、净化条件的依据。相似相溶原理：使用与农药极性相近的溶剂为提取剂，使残留农药在溶剂中达到最大溶解度。极性判断：电负性、双键、对称性表示：氧化铝吸附剂上洗脱供试溶质的能力,本节首页,退出本章,2、水溶性农药的极性决定其在溶剂中的溶解性。影响溶解性的其他因素温度：高溶解性高含盐量：盐会降低有机物的溶解度。pH：影响可解离的农药的溶解度,（一）、分子的极性和水溶性,本节首页,退出本章,（二）、分配定律,分配定律：在一对互不相溶的两相溶剂系统中，由于物质在非极性相和极性相中的溶解度不同，当达到平衡时，物质在该两相中的浓度比在一定条件下为常数的定律。KD（分配系数）=A非极性相/B极性相,本节首页,退出本章,（三）、挥发性与蒸汽压,挥发性：液态或固态物质转变为气态的物理性能。挥发性决定：物质在气-液或气-固两相中的分布。分为沸点和蒸汽压。蒸汽压：固态、液态气态,本节首页,退出本章,四、样品制备（提取）,提取是指通过溶解、吸附（吸着）或挥发等方式将样品中的残留农药分离出来的操作步骤，也叫萃取。避免：强酸、强碱、高温、剧烈操作极性-溶解度、分配系数；挥发性-蒸汽压。,本节首页,退出本章,五、常用样品制备技术,溶剂萃取,蒸馏技术,固相萃取,微波萃取,衍生化,超临界萃取,样品制备,本节首页,退出本章,第二节溶剂萃取技术,溶剂萃取：溶解性差异，选用对残留农药溶解度大的溶剂，将分析物从样品基质中提取出来的方法。关键：选择合适的提取溶剂。,本节首页,退出本章,一、分类,液-液萃取,液-固萃取,液-气萃取（溶液吸收）,萃取对象,本节首页,退出本章,二、液-液萃取,两种不相容的液体,水溶剂：亲水化合物进入到水相中。,有机溶剂：疏水性化合物将进入有机相中的程度就越大。,本节首页,退出本章,（一）、液-液萃取原理,利用样品中不同组分分配在两种不混溶的溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化的目的。,有机相,水相,本节首页,退出本章,（二）、Nernst分配定律（1）,KD=cocaq,有机物质在有机溶剂中的溶解度一般比在水相中的溶解度大，分配系数越大，水相中的有机物可被萃取。,本节首页,退出本章,（二）、Nernst分配定律（2）,式中，m0是被萃取溶液中溶质（X）的总含量，mn是经过n次萃取后，X在溶剂中的剩余量，V是被萃取溶液的体积，VB是每次萃取所用溶剂B的体积（均为VB），n是等量萃取的次数。,本节首页,退出本章,（三）、液-液萃取步骤（1）,溶剂体积为样品溶液的3035。,振荡几次,打开活塞,Gas,蒸气逸出（也叫放气）,本节首页,退出本章,（三）、液-液萃取步骤（2）,絮状物（乳化）,有机相,水相,水相和絮状物,静置分层,激烈振摇12min,本节首页,退出本章,（三）、液-液萃取步骤（3）,本节首页,退出本章,（四）、产生乳化的原因,由于液-液萃取过程中剧烈振动，经常发生乳化现象，特别是那些含脂肪的样品。原因：体系的性质、离子浓度、有机相粘度、萃取温度、pH等。温度越低，有机相粘度越大，离子浓度越高越易产生乳化。,本节首页,退出本章,（五）、破乳的常用方法,通过改变KD;改变溶剂或化学平衡作用的添加剂;缓冲剂调节pH;盐调节离子强度等。,本节首页,退出本章,离心法破乳。2000rmin，2min；无水硫酸钠研磨法破乳；蒸干法，蒸干后，再用有机溶剂萃取。不适用挥发性物质的萃取。,A、高度乳化（即全部乳化）,本节首页,退出本章,B、中度乳化（乳化率达50）,电解质破乳。加入无机盐，通过提高体系中水相的比重使两相分层；破乳率与加入电解质的量成正比。lmolL的盐酸；无水乙醇溶解两相液滴；无水硫酸钠漏斗过滤。,本节首页,退出本章,C、轻度乳化（两相间形成一薄乳化层）,玻璃棒搅动，削弱吸附作用；静置一定的时间后，可自然分层。因为乳浊液是液体杂质以微小珠滴散布在液体溶剂中的一种分散体系，是热力学不稳定体系。,本节首页,退出本章,三、液-固萃取,固体萃取溶剂振荡（加热）离心/过滤分离欲萃取组分进入溶剂。,本节首页,退出本章,（一）、萃取过程,溶解和扩散的过程,分子扩散：固体样品表面/溶剂接解处影响因素：温度、分子大小和液体介质的黏度。对流扩散：远离固体样品表面处的扩散影响因素：流动液体的速度和状态，液体的黏度、样品表面的性质等。,索氏萃取装置和K-D浓缩器,本节首页,退出本章,（二）、萃取装置,四、不同样品中残留农药的提取,1、水样2、气体样品3、植物和动物样品4、土壤样品,本节首页,退出本章,五、萃取剂的选择,1、萃取剂的选择性（极性）2、稳定性、毒性3、沸点：4080者为宜4、萃取剂回收的难易与经济性5、色谱检