有机物样品预处理技术.ppt

样品预处理技术、环境分析的特点、环境是多成分和多种开放系统，其中污染物多种含量低的组成复杂，具有流动性和不稳定性，如何满足分析仪器的要求？环境预处理技术研究热点、批量生产、自动化、环境化快速、高效、易操作的生物监测技术：酶免疫检测(EIA )、样品分离和浓缩、挥发和蒸发浓缩法蒸馏浓缩法液液萃取法吸附分离法化学诱导法、样品中有机物萃取技术、 固液萃取法索式萃取法摇摆振动萃取法超临界流体萃取法微波萃取法，固体样品液-液萃取法一滴溶剂萃取固相萃取法固相微萃取法，为了对水样品进行样品分离和浓缩，选择性评价分离浓缩技术，常涉及以下两个概念：回收率(RT )为样品中目标成分的分离浓缩过程即痕量回收： RT90%。浓缩倍数(f )或浓缩系数是指想要分离的成分或想要浓缩的成分的回收率与基体的回收率之比，即式中，和分别是浓缩前、后的基体的量的基体的回收率。 预处理方法：，SVOCs，卤代烃，卤代烯烃基物质，多氯联苯，多环芳烃有机氯农药，POPs，固相萃取法(SPE )， 固相萃取法是利用疏水性固体分离浓缩水溶液中有机物的方法，实质上是液相色谱分离，所用吸附剂与液相色谱中常用的固定相同，粒度不同。 70年代出生以来，全球需求量迅速增长。 功能用于样品分析前的净化或浓缩浓缩，可用于气相色谱、液相色谱、红外光谱、质谱、核磁、紫外和原子吸收等各种分析方法的样品预处理。 特征是与以往的液液萃取相比，由于采用了高效且高选择性的固定相，显着减少了溶剂使用量，简化了样品的预处理过程，同时也减少了必要费用(固相萃取所需时间是液液萃取的1/12，费用是液分配的1/5 )。 固相萃取法、研究对象：水介质中有机物核心技术：固相吸附剂(极性、非极性、离子型、生物型等)溶出溶剂的特征：选择性、高倍浓缩、自动化容易，吸附剂的种类，反相吸附剂的正相吸附剂离子交换吸附剂抗体结合吸附剂，溶出溶剂的影响，膜萃取(大体积样品)，EmporeSPE膜技术为SPE填料粒子由于Empore的填充量少，扩散路径短，提取有效，溶剂使用量少，没有排水沟和孔。 固相萃取膜、ENVI-18DSK膜(C18结合相):含有表面改良硅的多孔玻璃纤维基质可用于从大量水(至少1L )中萃取有机污染物，如PAHs、PCBs、杀虫剂、除草剂和邻苯二甲酸酯。 玻璃纤维基质的优势：在实现高流速的同时，还可以减少微粒子的堵塞。 ENVI-Disk基质又厚又硬，因此可以捕获其中流动的各种粒子。 与此相对，聚四氟乙烯薄膜薄，柔软，容易起皱，而且样品中含有微粒子容易堵塞。 与SPE不同类型的吸附剂相关应用，固相萃取剂正相色谱与反相色谱的差异，正反相固定相极性大、中极性小或中极性大(C18柱) 溶剂极性小或中极性大或中极性样品的洗脱顺序因极性强而先出，降低溶剂极性，增加洗脱时间(即加水)，结合色谱固定相的表面结构，结合化学键固定相，应用目前最广、性能最佳的固定相。 抗稳定、耐水、耐光、耐有机溶剂，应用最广泛。硅氧碳键型： si-o-c硅氧碳键型： si-o-si-c硅氧碳键型： SiN、固相萃取柱种类、二氧化硅填料： 40m粒子、60m孔径Florisil填料：硅酸镁、80/120目树脂填料： 80-160m球状粒子石墨碳填料：无结合相，网状粒子，应用ENVI-18DSK膜片，USEPA法：选择506邻苯二甲酸酯525.1半挥发性有机物549。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 的双曲馀弦值。 固相萃取工序决定吸附剂的种类和使用量：推定目标物的性质和浓度，提取柱的条件化：用适量的溶剂进行吸附剂的活化，用去离子水进行柱的条件化的水样：通过流速控制精制2-5ml/min提取柱：溶出某非对象物提取物：15ml的溶出液，等待其后的分析。 a.C18吸附剂b .石墨碳吸附剂、抗体结合吸附剂、免疫抗体吸附剂制备技术、模型阿特拉津、SPE-HPLC在线并用系统、对象物吸附阶段、对象物解吸、分析阶段、SPE微柱(1mm10mm )， SPE-HPLC分析结果的比较，固相微萃取(SolidPhaseMicroExtraction )于1994年获得美国匹兹堡分析仪器会议创新大奖，是应现代仪器要求产生的样本预处理新技术。 采样、提取、浓缩、样品一体化，便于携带，实现样品现场采集和浓缩，可与气相、气相-质谱、液相、液相-质谱仪结合使用。 广泛应用于环境保护与水质处理、临床药理、公安事件分析、制药、化工、防卫等领域。 另外，固相微萃取(SPME )的手柄以色谱注射器的形式由支架和萃取头或光纤两部分构成。 提取头为涂有不锈钢管的1cm长度，是涂有不同色谱固定相或吸附剂的熔融石英纤维头，纤维头在不锈钢管内伸缩自如，用于样品的提取、吸附的手柄为了安装或固定提取头固相微萃取-荧光测定，几种萃取方法比较，溶剂微萃取新方法(20世纪90年代)，一滴溶剂微萃取方法(Single-dropMicro-extraction，SDME )取出10L微注射器，准确吸入一定量的萃取剂，垂直插入水样样瓶中， 将针尖完全浸入水样中，将微注射器内的萃取剂吊在挤出注射器的针尖上，打开磁力搅拌器调整至一定搅拌速度，萃取一定时间后，将萃取剂全部放入注射器内，注入气相色谱法进行分析。 例种硝基苯系化合物、SDME萃取条件的优化、萃取剂的种类和使用量：甲苯等无极性溶剂、(0.210.0l )搅拌速度： 50、100、200、300、500、800r/min萃取时间：560min酸度： pH28离子强度：不同浓度NaCl对萃取效率的影响萃取温度：温度加速扩散作用，影响水相与萃取剂之间的分配系数及萃取剂在水相中的溶解性. (030)样品预处理-设备分析在线系统、 驱气捕集器-气相色谱-质谱联用器顶空试样-气相色谱-质谱联用器微波热分析-气相色谱-质谱联用系统超临界流体萃取-液相色谱-质谱联用系统固相萃取-液相色谱-质谱联用系统消除-驱气捕集器气相色谱-质谱联用系统，净化捕集器-GC联用技术-挥发性有机物净化捕集器的拆装和扩散，Trap吸附原理，tenax:poly (2，6-diphenyl-p-phenyleoxide，聚2，6 -二苯基对苯醚， 顶空提取技术原理挥发性有机物，SPE-HPLC在线分析系统(样品预处理-色谱分析)，固体环境样品中有机物提取方法土壤样品为例，土样风干后土壤含水率一般为5%。 磨碎和筛选的1927年国际土壤学会规定将2mm孔径的土壤用于物理分析，将1mm或0.5mm孔径的土壤用于化学分析。网格的标准有两种表示方法，例如口径为2mm、1mm的网格的另一种用每英寸长度的孔数表示，每英寸长度有80个孔称为“80眼”，100网格的网格每英寸长度有100个孔粉碎、研磨设备用于样品的粉碎研磨试样制备。 样品真空冷冻干燥设备，真空冷冻干燥技术简称冷冻干燥，又称升华干燥。 在环境领域广泛应用于土壤、沉积物等样品处理。冷凝温度：-50真空度： 20Pa捕集能力： nkg/24h样品盘：200mm多层、土壤样品分析方法、重量法：土壤水分测定容量法：浸出物中含量高的成分测定，例如Ca2、Mg2、Cl-、SO42-等. 分光光度法、原子吸收分光光度法、原子荧光分光光度法、等离子体发光分光法：测定Cu、Cd、Cr、Pb、Hg、Zn等重金属成分. 气体/液相色谱：测定有机氯、有机磷及有机汞等农药。 高速离心机、固体试样前处理、索氏萃取法(Soxhlet )振荡器法超声波萃取法、试样净化(膜或硅胶净化)、试验方法、试样萃取浓缩硅胶柱净化GC-MS测定、萃取液浓缩装置、旋转蒸发器、水浴氮吹出器、平行蒸发器(浓缩)、 采用12个水透明玻璃圆筒作为独立加热池，最大样品容量为30ml的多个容器、微波提取装置、样品采集、制造方法、生物样品、堆积物、土壤样品、方法例：土壤结合状态腐殖质提取分析方法、NaOH溶液提取法(传统方法)提取效率高，但NaOH溶液浓度提取效果Na4P2O7 与土壤中的Ca、Mg、Fe、Al等阳离子作用形成不溶性络合物，可将不溶于水的腐殖酸盐转化为可溶性腐殖酸钠，因此NaOH和Na4P2O7萃取法只有NaOH或Na4P2O7有限，0.1MNaOH和0.1MNa4P2O7的具体步骤为0.1mnnaoh提取松结晶质0.1mnnaoh和0.1MNa4P2O7的混合液提取连接状态腐殖质0.1mnnaoh和0.1MNa4P2O7超声波处理提取稳定结晶质残土中的腐殖质即结晶质的方法的例子：城市污泥中HBCD提取、-50oC真空冷冻干燥24小时研磨后，通过60目筛，称量0.5g左右，用二氯甲烷150mL进行索氏萃取，使萃取液旋转蒸发到2mL左右后，加入浓硫酸56mL，离心分离，取出上清液，用正己烷2mL润洗3次后合并。 将提取的液氮吹入浓缩至2mL左右后，通过凝胶柱，使用二氯甲烷和正己烷的混合液(体积比1:1 )进行冲洗，采集第120200mL的冲洗液。 将冲洗液浓缩至5mL左右后，加入干净的铜片，振荡取出上清液。 最后，将浓缩的上清液置换为甲醇，定量至100uL，用色谱法进行分析。 另外，样品中的极性有机物前处理：样品感应，在前处理的作用下降低气化温度，使非挥发性成分挥发性，提高成分的稳定性，防止热分解，防止吸附，改