第十二章+加速溶剂萃取技术-shan.ppt

加速溶剂萃取（ASE）AcceleratedSolventExtraction,液-固萃取索氏提取自动索氏提取超声萃取微波萃取快速溶剂萃取（ASETM）超临界萃取,样品萃取技术,柱色谱萃取固相萃取固相微萃取液-液萃取分液漏斗振摇,索氏提取,分液漏斗振摇1放气2分层密度3多次少量4加PH、盐,液-液萃取,ASE,ASE是用溶剂对固体、半固体的样品进行萃取的技术.ASE的原理是选择合适的溶剂、通过增加温度和压力来提高萃取过程的效率.ASE可用来取代索氏提取、超声萃取、手工振摇、煮沸法和其他萃取方法.,AlsocalledasPressurizedLiquidExtraction(PLE),ASE原理,溶解度改变在密封体系里，对常用的有机溶剂施加高压，提高溶剂的沸点，使溶剂在高温高压下保持液体状态，降低溶剂的黏度和表面张力，提高其扩散速率。这些变化有助于溶质与溶剂充分接触，从而大大提高溶剂的萃取效率，缩短萃取时间，降低溶剂的使用量。,1增加温度的作用,增加分析物的溶解度蒽在150二氯甲烷中的溶解度是50时的15倍降低溶剂粘度，加速溶剂分子向基体中的扩散加快解析动力学，有利于克服基体效应。,让溶剂在高温下仍保持液态可保证易挥发性物质不挥发在压力下可快速充满萃取池,2升高压力的作用,ASE与索氏萃取,自动索氏萃取,基本流程,用泵将一定体积的溶剂加入到已装有固体样品的萃取池中；然后施加一定的高温高压，萃取一定的时间后，将溶剂收集到样品瓶中；然后再加入较小体积的溶剂以淋洗萃取池和连接管道；最后引入氮气流（一般1-2min），以保证彻底将样品中残留的溶剂带到样品瓶中。,快速有效的样品处理方法,ASE200,24个样品连续自动萃取样品池内体积1、5、11、22和33毫升每个样品常规萃取时间15分钟使用萃取溶剂体积10-60毫升,用于大体积样品萃取,ASE300,12个样品连续自动萃取样品池体积内34、66和100毫升，使用萃取溶剂40-125毫升,17410,溶剂控制器可自动切换4种不同溶剂或混合溶剂进行萃取AutoASE软件可同时控制多台仪器,17401,带有溶剂控制器和计算机控制的ASE,影响萃取效率的因素,溶剂的选择；温度；时间；压力；其它影响因素,溶剂的选择,可以直接移用索氏萃取的溶剂组合；将低极性和高极性的溶剂以适当的比例混合往往比单一溶剂的萃取效率高；当样品介质的吸附性较强时，使用强极性高沸点的有机溶剂，有利于提高萃取效率。,温度的选择,增加分析物的溶解度通常来说，ASE的萃取温度越高，越有利于样品的润湿，溶剂的扩散能力和穿透介质的能力越强，溶质从介质中解析的能力也就越强，也就是萃取效率越高。例如：用ASE从新鲜染毒的土壤中萃取萘，萃取溶剂为正己烷，当萃取温度从70oC提高到80oC时，其萃取效率提高了8-15%，当继续将温度提高到90oC时，萃取效率不再增加。当用不同的有机溶剂从土壤/沉积物中提取POPs时，通常将100oC设定为默认值；而当溶剂中含有甲苯时，一般则将温度升至200oC左右以保证有最大的萃取回收率。,萃取压力,ASE萃取时所施加的压力对萃取效率没有太大的影响，其主要作用是保持溶剂在高温下为液体状态。然而，如果样品介质湿度较大或吸附性很强，提高压力可以迫使溶剂穿透介质而提高萃取效率。用ASE从干土样品中提取除草剂时，压力的变化对萃取效率几乎没有影响，而当从湿润的土壤中萃取相同物质时，将压力由4Mpa提高到10Mpa有益于萃取效率的提高。,其它影响因素,样品的处理和装填方式有时会对萃取效率产生一定的影响。对半固体样品，通常要将其与惰性固体如细沙充分混合后再填充到萃取池中。对非均一性的样品介质，需要将样品充分研磨至63-150um的粒径，以提高介质的均一性，同时缩短扩散路径，增加样品的比表面积，有助于萃取效率的提高。在萃取池的两端都应放置筛板或石英棉，以防止细小颗粒堵塞连通管道。,萃取时间,通常ASE萃取时间在5-10min钟。连续多次短时间的静态萃取比一次性长时间萃取的效果要好一些。例如，Bjrklund等人发现第二次5min静态萃取可以将PCBs的萃取效率最多提高14%。,加热温度：100C压力：104bar溶剂：30%二氯甲烷+70%正己烷萃取时间：加热1+保持5+排出2循环次数：3次冲洗时间：2min吹扫时间：4min萃取体积：40mL,环境样品中菊酯类农药的分析,ASE:环境领域应用,EPAMethod3545-资源保护回收法（RCRA）目标分析物石油总烃/苯系物二噁英和呋喃爆炸物标准参照物-用ASE确定,12383-01,小麦中28种农药残留的萃取,样品量：3克加热时间：5分钟总萃取时间：12分钟溶剂：乙腈静态萃取：5分钟温度：100oC压力：2000psi,ASE从马铃薯中萃取12种有机氯杀虫剂,ASE从香蕉中萃取12种有机氯杀虫剂,从蚝组织中萃取多氯联苯,从低脂肪含量的基体中萃取的结果对比,快餐食品Soxhlet己烷/异丙醇(3:2)1.40N/A快餐食品ASE己烷/异丙醇(3:2)1.432.1面粉Soxhlet石油醚1.36N/A面粉ASE石油醚1.370.73,样品方法溶剂Wt.%FatRSD(%),12406-01,Soxhlet:4小时ASE:30分钟,0,20,40,60,80,色拉调味剂,蛋黄酱,奶酪,奶酪加工品,花生酱,ASE,Mojonnier,30min6-7hours,ASE与Mojonnier（莫氏）法对高脂肪含量食品萃取结果对比,毛氏提取法测定液体乳制品中脂肪的方法,Subcriticalwaterextraction(SWE)亚临界水萃取,pressurised(hot)waterextractionhigh-temperaturewaterextractionsuperheatedwaterextractionhotliquidwaterextraction,WhatisSWE,usewaterasextractionsolventattemperaturesbetween100and374oC(criticalpointofwater,374oCand22MPa)andatapressurewhichishighenoughtokeepitintheliquidstate.Undertheseconditions,thedielectricconstantofwater,介电常数（）,itspolarity,caneasilybeloweredbyincreasingthetemperature.,Purewateratambienttemperatureandpressurehas=79,whileincreasingthetemperatureto250oCatapressureof5MPa(necessarytomaintaintheliquidstate)yieldsasignificantreductiontoabout27.Thisvalueissimilartothatofethanolat25oCand0.1MPaandconsequently,lowenoughtodissolvemanycompoundsofintermediateorlowpolarity.,Effectoftemperature,SimilartoASEincreasingtemperatureatmoderatepressurealsoreducessurfacetension(表面张力）andviscosity（黏度）ofwater,whichresultsinanenhancedsolubilityoftheanalytesinthissolvent.Therefore,whilesatisfactoryrecoveries(90%)werereportedforpolarPOPssuchasphenolsinwaterattemperaturesbelow100oC,whatshouldweadjustthetemperaturesforapolarcompounds?Temperaturesofabout200oCarerequiredforthequantitativeextractionofmoreapolarcompoundssuchassomepesticidesandlow-molecularPAHs.Temperaturesof250300oCwererequiredfortheextractionofPCBsandhigh-molecular-massPAHsfromsoilsandsediments.n-Alkaneswereonlyextractedattemperatureshigherthan300oC,Effectofpressure,Pressurehasalimitedinfluenceonthesolventcharacteristicsofwateraslongasitremainsintheliquidstate;forexample,increasingthepressurefrom0.1to10MPayieldsanincreaseofofonly0.37.Thismeansthatitispossibletoincreasethepressuretoavoidtheformationofsteamwithoutcompromisingtheachieveddecreaseofpolarity.,AdvantageofSWE,Thishelpstosimplifytheoptimizationofprocedures.Furthermore,becausethepolarityofwatercaneasilybemodifiedbychangingthetemperature,thetechniquelookstohaveawiderrangeofapplicationsthanASEorSFE（withcarbondioxide）,wheretheavailablepolarityrangeismorenarrowandpolarcompoundscannoteasilybeincluded.Class-selectiveextractionbymeansoftemperatureprogrammingisaninterestingoptioninSWE.,超临界萃取超临界为超临界流体，是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态，这种物质只能在其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，而它的粘