样品前处理技术知识.docx

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1、样品前处理技术知识样品分析全过程大致包括样品采集与制备、样品分解、样品净化、进样方式和样品测定五个环节，广义而言，前四步都属于样品前处理。但对于分析工作者而言，主要涉及的是样品分解和净化两个环节，这就是狭义的样品前处理，即将待分析的原始样品处理成能够进行仪器分析的状态(绝大多数情况下是处理成溶液)。样品前处理对分析检测来说非常重要，这是因为样品前处理不仅耗费整个分析过程的60%以上的时间，而且主要的分析误差也来自样品前处理环节。随着物质分离、计算机、精密加工、机械制造、自动化等技术的快速发展，样品前处理技术也不断丰富和创新，并呈现出如下趋势：Q)新的样品前处理技术不断涌现。(2)前处理仪器发展

2、迅速。(3)与后续测定仪器的在线联用。仪器的小型化和微型化。(5)样品前处理工作站。检测样品常见前处理方法汇总样品前处理对样品的分析起着至关重要的左右，某种程度上来说，前处理决定了分析测试的结果，本文为大家呈现常见样品前处理方法。消解湿式消解法1.硝酸消解法（对于较清的水溶液样品）2 .硝酸-高氯酸消解法（消解含难氧化有机物的样品）3 .硝酸-硫酸消解法（硝酸：硫酸=5:2,常加入少量过氧化氢）4 .硫酸-磷酸消解法（有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰）5 ,硫酸-高镒酸钾消解法（常用于测定汞的水溶液样品）6,硝酸-过氧化氢消解法：有人用该方法消解生物制品测定氮、磷、钾、硼、碑、氟等元素7.

3、多元消解方法：需采用三元以上酸或氧化剂消解体系。干灰化法（高温分解法）1.灰化法分解样品不使用或使用少量化学试剂，并可处理较大称量的样品，故有利于提高测定微量元素的准确度。2,灰化温度一般为450550C,不宜处理测定易挥发组分的样品，灰化所用用时间也较长。3 .根据样品种类和待测组分的性质不同，选用不同材料的t甘堪和灰化温度。常用的有石英、珀、银、银、铁、瓷、聚四氟乙烯等性质的灯埸。原则是珀埸不与样品发生反应并在处理温度下稳定。4 .通常灰化生物样品不加其他试剂，但为促进分解，抑制某些元素挥发损失，常加适量辅助灰化剂。样品灰化完全后，经稀硝酸或盐酸溶解供分析测定。提取与富集提取方法1.振荡提

4、取法（蔬菜、水果、粮食）2 .组织捣碎提取（从动植物组织中提取有机污染物）3 .索氏提取（常用于提取生物及土壤样品中的农药、石油类、苯肿花等有机污染物质）挥发和蒸发浓缩挥发分离法是利用某些组分挥发度大或将欲测组分转变成易挥发物质,然后用惰性气体带出而达到分离的目的。蒸发浓缩是指在电热板上或水浴中加热水样，使水分缓慢蒸发，达到缩小水样体积，浓缩欲测组分的目的。蒸储法利用水样各组分具有不同的沸点而使其彼此分离;测定水样中的挥发酚、氧化物、氟化物时均需先在酸性介质中进行预蒸储分离;蒸储具有消解、富集和分离三种作用。离子交换法利用离子交换剂与溶液中的离子发生交换反应进行分离。离子交换剂可分为无机离子交

5、换剂和有机离子交换剂(离子交换树脂)共沉淀法溶液中一种难溶化合物在形成沉淀的过程中，将共存的某些痕量组分一起载带出来的现象。共沉淀的原理基于表面吸附，形成混晶，异电核胶态物质相互作用及包藏等。1.利用吸附作用的共沉淀分离：常用载体有Fe(OH)3、AI(OH)3、Mn(0H)2及硫化物等。2利用生成混晶的共沉淀分离3用有机共沉淀剂进行共沉淀分离因吸附法利用多孔性的固体吸附剂将水样中一种或数种组分吸附于表面，已达到分离的目的。常用的吸附剂有活性炭、氧化铝、分子筛、大网状树脂等。被吸附富集于吸附剂表面污染组分，可用有机溶剂或加热解吸出来供测定。（七）层析法层析法分为柱层析法、薄层层析法、纸层析法等

6、，吸附剂分为无机吸附剂和有机吸附剂。（八）磺化法和皂化法磺化法：利用提取液中的脂肪、蜡质等干扰物质能与浓硫酸发生磺化反应，生成极性很强的磺酸基化合物，随着硫酸层分离，而达到与提取液中农药分离的目的。磺化法利用油脂等能与强碱发生皂化反应，生成脂肪酸盐而将其分离。（加低温冷冻法基于不同物质在同一溶剂中的溶解度随温度不同而不同的原理来进行彼此分离。（十）萃取法原理:物质在不同的溶剂相中分配系数不同，而达到组分的分离与富集。常规液-液萃取的类型有机物质的萃取：分离在水相中的有机物质易被有机溶剂萃取无机物质的萃取:先加入一种试剂,使其与水相中的离子态组分相结合,生成不带电、易溶于有机溶剂的物质，该试剂与

7、有机相、水相共同形成萃取体系。根据生成可萃取物类型的不同，可分为螯合物萃取体系、离子缔合物萃取体系、三元络合物萃取体系和协同萃取体系等。固相萃取(SPE)概述：由夜固萃取和柱液相色谱技术相结合发展而来。SPE是一个柱色谱分离过程，在分离机理、固定相和溶剂的选择等方面与高效液相色谱(HLPC)有许多相似之处。SPE的填料粒径(40m)要比HLPC(310m)o因此，SPE只能用于分离保留性质有很大差别的化合物。分离效率较低的SPE技术主要应用于处理试样。借助SPE所要达到的目的是：从试样中出去对以后的分析有干扰的物质；富集痕量组分，提高分析灵敏度；变换试样溶剂，使之与分析方法相匹配；原位衍生；试

8、样脱盐；便于试样的储存和运送。装置SPE柱：填料粒径与HLPC柱填料不同，其余相同。使用最多的是C18相。该种填料疏水性强，在水相中对大多数有机物显示保留；同时也使用其他具有不同选择性和保留性质的材料。具有活性基团或经活性化合物涂渍的SPE相可用于分析衍生化反应。SPE盘：与膜过滤器十分相似。盘式萃取器是含有填料的PTFE圆片或载有填料的玻璃纤维片；填料约占SPE盘总量的60%-90%,盘的厚度约Immo和前者的区别在于床厚度/直径（L/d）比。适合从水中富集痕量的污染物。固相微量萃取（SPME）离线和在线SPE离线SPE1.SPE与分析分别独立进行，SPE仅为以后的分析提供合适的试样。2.为

9、使试样溶液与填料有足够的接触，溶剂流量不能过高。3.可由自动化仪器完成。自动SPE仪由柱架、柱塞泵、储液槽、管线和试样处理器组成。在线SPE又称在线净简口富集技术，主要用于HLPC分析SPE方法的建立柱预处理目的：L除去填料中可能存在的杂质；2.使填料溶剂化，提高固相萃取的重现性加样为防止分析物的流失，试样溶剂浓度不宜过高；2.以反相机理萃取时，以水或缓冲剂作为溶剂，其中有机溶剂量不超过10%（V/V）;3.为克服加样过程中分析物流失,可采用弱溶剂稀释试样、减少试样体积、增加SPE柱中的填料量和选择对分析物有较强保留的吸附剂等手段。分析物的洗脱和收集（另一种情况是杂质被保留而分析物通过柱）（固

10、体分散介质固相萃取）1.对反相萃取柱，清洗溶剂是含适当浓度有机溶剂的水或缓冲液；2 .为决定最佳清洗溶剂的浓度和体积，加试样于SPE柱上，用510倍SPE柱床体积的溶剂清洗，依次收集和分析流出液，得到清洗溶剂对分析物的洗脱廓形。依次增加清洗溶剂强度，根据不同不同强度下分析物的洗脱廓形，决定清洗溶剂合适的强度和体积；3 ,洗脱和收集目的：将分析物完全洗脱并收集在最小体积的级分中，同时使比分析物更强保留的杂质尽可能多的保留在SPE柱上；4 .为提高分析物的浓度或为以后分析调整溶剂性质，可以把收集到的分析物级分用氮气吹干，再溶于小体积的溶剂中。SPE的应用环境分析1.环境试样如地表水中分析物浓度很低

11、，在分析前必须富集分析物。5 ,生物液的成分复杂，含有大量的蛋白质，在分析之前需要预处理试样除去蛋白质。药物分析临床分析食品饮料分析固相微萃取概述：由液固萃取和柱液相色谱技术相结合发展而来。SPE是一个柱色谱分离过程，在分离机理、固定相和溶剂的选择等方面与高效液相色谱(HLPC)有许多相似之处。SPE的填料粒径(40m)要比HLPC（310m）o因此，SPE只能用于分离保留性质有很大差别的化合物。分离效率较低的SPE技术主要应用于处理试样。借助SPE所要达到的目的是：从试样中出去对以后的分析有干扰的物质；富集痕量组分，提高分析灵敏度；变换试样溶剂，使之与分析方法相匹配；原位衍生；试样脱盐；便于

12、试样的储存和运送。装置SPE柱：填料粒径与HLPC柱填料不同，其余相同。使用最多的是C18相。该种填料疏水性强，在水相中对大多数有机物显示保留；同时也使用其他具有不同选择性和保留性质的材料。具有活性基团或经活性化合物涂渍的SPE相可用于分析衍生化反应。SPE盘：与膜过滤器十分相似。盘式萃取器是含有填料的PTFE圆片或载有填料的玻璃纤维片；填料约占SPE盘总量的60%90%,盘的厚度约1mm。和前者的区别在于床厚度/直径（L/d）比。适合从水中富集痕量的污染物。固相微量萃取（SPME）离线和在线SPE离线SPE1.SPE与分析分别独立进行，SPE仅为以后的分析提供合适的试样。2.为使试样溶液与填

13、料有足够的接触，溶剂流量不能过高。3.可由自动化仪器完成。自动SPE仪由柱架、柱塞泵、储液槽、管线和试样处理器组成。在线SPE又称在线净化和富集技术，主要用于HLPC分析SPE方法的建立柱预处理目的：L除去填料中可能存在的杂质；2.使填料溶剂化，提高固相萃取的重现性加样为防止分析物的流失，试样溶剂浓度不宜过高；2.以反相机理萃取时，以水或缓冲剂作为溶剂，其中有机溶剂量不超过10%(V/V);3.为克服加样过程中分析物流失，可采用弱溶剂稀释试样、减少试样体积、增加SPE柱中的填料量和选择对分析物有较强保留的吸附剂等手段。分析物的洗脱和收集(另一种情况是杂质被保留而分析物通过柱)（固体分散介质固相

14、萃取）对反相萃取柱，清洗溶剂是含适当浓度有机溶剂的水或缓冲液；2.为决定最佳清洗溶剂的浓度和体积，加试样于SPE柱上，用510倍SPE柱床体积的溶剂清洗，依次收集和分析流出液，得到清洗溶剂对分析物的洗脱廓形。依次增加清洗溶剂强度，根据不同不同强度下分析物的洗脱廓形，决定清洗溶剂合适的强度和体积；3.洗脱和收集目的：将分析物完全洗脱并收集在最小体积的级分中，同时使比分析物更强保留的杂质尽可能多的保留在SPE柱上；4.为提高分析物的浓度或为以后分析调整溶剂性质，可以把收集到的分析物级分用氮气吹干，再溶于小体积的溶剂中。SPE的应用环境分析1.环境试样如地表水中分析物浓度很低，在分析前必须富集分析物

15、。2.生物液的成分复杂，含有大量的蛋白质，在分析之前需要预处理试样除去蛋白质。药物分析临床分析食品饮料分析固相微萃取固相萃取理论平衡理论：吸附过程中固液或固气相间建立了吸附平衡。在一定的时间内，由于慢传质过程，平衡未完全达到。涂层材料萃取的选择性主要取决于涂层材料的性能。按照分析物易被与其极性相似的固相萃取的原则，选择合适的SPE涂层。最常用作固相涂层的物质是聚甲基硅氧烷PDMS相!聚丙烯酸酯(PA),均可用于气相色谱和液相色谱。前者多用于非极性化合物如挥发化合物、多环芳羟和芳香羟，后者多应用于极性化合物如三嗪和苯酚类化合物。固相层可以非键合、键合或者部分交联的形式涂敷在石英纤维上。将一些聚合物加到涂层中可以增大涂层的表面积，改进SPME的效率。1.聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯(PDMS-DVB),用于芳煌和挥发性化合物。2 .聚乙二醇-二乙烯基苯(CW-DVB),用于极性化合物如醇。3 .聚乙二醇-模板树脂(CW-TPR),用于离子化的表面活性剂4 .涂有石墨碳黑的石英纤维，用于分析水中和空气中微量污染物。5 .碳纳米管和二氧化钛纳米管方法的建立1.保持采样条件的一致性。2 .影响采样的因素有采样时间、温度、纤维深入度等。