【正文】 有有機物質(zhì)的水溶液用有機溶劑萃取時，有機化合物就在這兩相間進行分配。 液一固 舉例 第一節(jié) 液 液萃取 ? 液 液萃取是經(jīng)典的提取方法之一， ? 液 液萃取常用于樣品中 被測物質(zhì) 與 基質(zhì) 的分離，在兩種不相溶液體或相之間通過分配對樣品進行分離而達到被測物質(zhì)純化和消除干擾物質(zhì)的目的 ? 與其它方法相比，液 液萃取法仍是目前最常用的樣品處理方法，其原因是： ? （ 1）通過萃取可將被測組分自大量內(nèi)源性物質(zhì)中分離出來，減少雜質(zhì)對測定的干擾； ? （ 2）操作簡單快速、經(jīng)濟實用； ? （ 3）可將萃取液蒸發(fā)，使組分富集； ? （ 4）可一次進行同類組分的萃取。 液一液 使用 石油醚 萃取水樣品中的氯苯類 化合物就是從液相到液相傳質(zhì)的液一液萃取 使用 二硫化碳萃取 活性炭中吸附的有機溶劑 就是從固相到液相傳質(zhì)的液一固萃??； 液一氣 使用 重蒸餾水吸收。據(jù)調(diào)查，在分析化學實驗室中幾乎半數(shù)的人員常常使用液一液萃取。 為研究建立新的檢測方法、為改進前處理方法奠定基礎(chǔ) 第一章 溶劑萃取 (2學時，自學 1學時 ) 第一節(jié)、 液 液萃取 第二節(jié)、 液 固萃取 第三節(jié)、 液 氣萃?。ㄈ芤何眨? 第四節(jié)、 萃取溶劑的選擇 第一章 溶劑萃取 ? 什么叫作溶劑萃取 在液體、固體或者氣體中含有的某些物質(zhì)，使用溶劑將它們?nèi)芙獬鰜?，這樣的方法也稱作溶劑萃取。 樣品的采集、制備及保存 ? ■保存原則 ? ? ? ? （不穩(wěn)定，易揮發(fā)）。因此為了確保分析結(jié)果的正確性，必須對樣品進行粉碎、混勻、縮分，使任何一個部分都能代表全部樣品的成分。 ? ：許多份檢樣綜合在一起成為原始樣品。 ※ 重要性說明：否則，即使以后的樣品處理、檢測等都非常精密準確，其檢測的結(jié)果亦毫無價值，以致導致錯誤的結(jié)論 。 分析方法的選擇 分析的全過程 樣品的采集、制備及保存 樣品前處理 本課程的內(nèi)容 樣品的采集、制備及保存 一、樣品的采集 ? 分析的首項工作從大量的分析對象（即總體中）抽出一部分（即樣品）作為分析材料，這項工作稱為樣品的采集。 冷凍去脂，上清液定容至 4mL。 檢測限量越來越嚴格 如歐盟要求食品中氯霉素檢測限量要求為?g/kg ，己烯雌酚要求為 ?g/kg 。 1 2 3 5 4 基體復雜 有水分、糖類、脂肪、蛋白質(zhì)等 固態(tài)有水果、蔬菜、肉、魚、蛋、家禽、調(diào)味品等碳水化合物食品。LOGO 《 樣品前處理及制備技術(shù) 》 丁卓平 教授 目錄 一、 概述 第一章 溶劑萃取 (2學時，自學 1學時 ) 第二章 蒸餾 第 三 章 固相萃取 第 四 章 氣體萃取（頂空技術(shù) Headspace ） 目錄 第 五 章 膜分離 第六章 熱解吸 第七章 衍生化技術(shù) 一、概述 樣品 前處理 目的 指樣品的 制備 和對樣品中的待測組分進行 提取、凈化、濃縮 的過程。 是消除基質(zhì)干擾、保護儀器、提高檢測方法的靈敏度、選擇性、準確度、精密度。 液態(tài)有飲料、乳制品等。 各 目標化合物的性質(zhì)差異極大 如極性、沸點、熱穩(wěn)定性等 多組分并存對人類健康影響有協(xié)同效應(yīng) 例如狄氏劑、DDT等農(nóng)藥與多氯聯(lián)苯共存時，會使毒性增加一倍 濃度極低 1防止樣品基體組分的信號掩蔽痕量被測物和污染儀器 2接近儀器的檢測限 食品樣品前處理方法的選擇取決于 食品危害殘留物質(zhì)分析的特點 舉例 ? 9 氯霉素類 （ Chloramphenicols） P129132 ? 10 大環(huán)內(nèi)酯類 （ Macrolides） 和林可霉素類（ Lincosamides） P143150 舉例： HPLC測定鄰苯二甲酸酯的樣品處理： 凈化 LLE（ BBP、 DBP） 1mL甲醇 溶解 2g樣品 ， 2mL甲醇 ， 4mL正己烷：甲基叔丁基醚 （ v:v,1:1） ，震蕩提取 2次，離心，上清氮吹，正己烷定容至 4mL。 SPE（ DEHP、 DNOP、DINP、 DIDP） 氮吹濃縮 本底的去除、活化、上樣、淋洗、洗脫 牛奶和乳酪 奶粉 黃油 2g樣品，水浴融化，用 5mL甲醇提取 2次，離心，上清氮吹，正己烷定容至 4mL。 ? 說明： ※ 樣品來自總體， ※ 并代表總體， ※ 和總體有相同的屬性 樣品的采集、制備及保存 ? （一）采樣原則 ? ，有代表性，能反映全部被檢食品的組成； ? ，防止成分逸散或帶入雜質(zhì)。 樣品的采集、制備及保存 ? （二）采樣步驟 ? ：由分析對象大批物料的各個部分采集的少量物料成為檢樣。 ? ：原始樣品經(jīng)過技術(shù)處理，再抽取其中的一部分供分析檢驗的樣品 樣品的采集、制備及保存 ? 二、樣品制備：粉碎、混勻、縮分 按采樣規(guī)程采取的樣品往往數(shù)量很多，顆粒太大，組成不均勻。 樣品的采集、制備及保存 ? 三、樣品保存 ? ■ 樣品易變： ? ，是活細胞，有酶的活動，又因食品中的營養(yǎng)素是天然培養(yǎng)基； ? ，破壞了一部分組織，使汁液外流。 ? (應(yīng)結(jié)合分析方法，在采樣時加入某些溶劑或試劑，使待測成分處于穩(wěn)定狀態(tài)） 樣品的采集、制備及保存 ■保存方法 ? 凈 ： ①器具干凈②防止污染和變質(zhì) ? 密 ： ①穩(wěn)定水分②防止揮發(fā)損失③避免引入污物 ? 冷 ： ①冷藏（ 0～ 5℃ ）下運輸和保存 ②降低化學反應(yīng)速度 ? 快 ： 盡快分析 ? 避光 ： VB 胡蘿卜素、黃曲霉素 B1,易發(fā)生光解 ? 冷凍干燥 ： 不能馬上分析的樣品最好冷凍升華 干燥來保存 本課程的目的 （ 1） （ 2） （ 3） 知道每一步所加藥品或操作步驟的作用和目的 能看懂已確立的檢測方法的前處理過程。 ? 液體樣品最常用的萃取技術(shù)之一是溶劑萃取，通常叫做液一液萃取。 ? 溶劑萃取原理 液一液萃取、液一固萃取和液 氣萃取 (溶液吸收 )等，它們都是屬于兩相間的傳質(zhì)過程，即物質(zhì)從一相轉(zhuǎn)入另一相的過程。 (采集 )空氣中的甲醇就是從氣相到液相傳質(zhì)的液一氣萃取，通常叫做溶液吸收。 液 液萃取原理 ? 它基于被測組分在不相混溶的兩種溶劑中溶解度或分配比的不同來達到分離、提取或純化的目的 ? Nernst分配定律： 物質(zhì)將分配在兩種不混溶的液相中。在一定的溫度下有機物在兩種液相中的濃度比是一常數(shù)： ? KD=co／ cab ? 式中， KD是分配系數(shù)， co是有機相中物質(zhì)的濃度， cab是水相中此物質(zhì)的濃度。對于一步萃取，為了獲得較大的回收率 (在某一相中達 99％以上 )，分配系數(shù) KD必須大于 10，因為相比(Vo／ Vaq)必須保持在 ～ 10之間。如下式： ? E=1一 [1／ (1+Vo／ KDV)]n (33) ? 式中， n是萃取次數(shù)。每一次萃取都使用新鮮的溶劑。 連續(xù)液 液萃取 ? 如果 KD值小 或者需要的 樣品量大 ，多次萃取是不實際的。在某些情況下，萃取的動力學可能是很慢的，需要很長時間才能建立平衡。 連續(xù)液 液萃取 ? 在連續(xù)液一液萃取中，新鮮的有機溶劑可以循環(huán)地連續(xù)使用，通過含有被萃取的水相。這種萃取溶劑從燒瓶中被加熱蒸餾，上升到冷凝器被冷凝，并淋漓出兩種不混合的水和帶有萃取物的溶劑。此過程連續(xù)地進行直到足夠量的被測物質(zhì)被萃取出來。 連續(xù)液 液萃取 優(yōu)點 無需人工操作，可以處理低 KD萃取，使用較少的溶劑，較高的效率。 逆流萃取 ? 逆流萃取 （ Countercurrent Distribution） 裝置可以提供 1000或者更多的塔板數(shù)用于更有效的液一液萃取 , ? 但是它需要很長時間和工作量 。 微萃取 ? 采用 ～ (V)進行萃取過程。 ? 微萃取提供的 回收率較差 ，但是在有機相中的欲測物質(zhì)的濃縮大大地增高。 ? 在容量瓶中進行萃取， ? 可以 選擇比水密度低 的有機溶劑，結(jié)果有機溶劑積累在瓶頸部分并且便于抽取它們?？梢圆捎脴悠?加入內(nèi)標 和萃取校正標準的方法進行測定。這些萃取小柱同固相萃取小柱一樣，在聚乙烯管中填充經(jīng)煅燒助溶的高純硅藻土。具有大表面的填充物可提高萃取效率、 防止 水溶液樣品 (被硅藻土吸附的 )和有機萃取溶劑之間的 乳化 。 ? 可先使用樣品潤濕萃取小柱中的吸附劑幾分鐘后，再將有機萃取溶劑加入到萃取小柱中。 在線萃取 在線萃取優(yōu)缺點 ? 可用于非常小的樣品體積 (低于 100mL)， ? 使用小量的試劑和有機溶劑 (費用降低 )，閉環(huán)系統(tǒng) (樣品不會暴露到大氣中，防止了污染和對人的毒性及溶劑的可燃性 )， ? 高的樣品萃取產(chǎn)率，可充分自動化，流動系統(tǒng)的接口可直接與分析儀器相連接。 自動液一液萃取 ? 傳統(tǒng)的液一液萃取需要大量的手工操作，當樣品負荷增加，并超過了合理的程度，人們就會考慮自動化。 ? 美國 OI分析公司根據(jù) EPA SW846方法 3510～3520，研制了 ExCell自動液一液萃取系統(tǒng)。此系統(tǒng)的萃取過程與傳統(tǒng)的分液漏斗的液一液萃取不同，如圖 3— 3所示。水樣品液滴在進入二氯甲烷溶劑過程中，先通過一個專用的由外部電極產(chǎn)生的電場區(qū)域。這種分裂在水相和二氯甲烷相之間的界面上大量增加，導致水滴中的欲測定有機物分子快速地擴散進入二氯甲烷中。此步驟可確保兩相的完全接觸，有助于質(zhì)量傳遞。由于物質(zhì)劇烈的振動，在液一液萃取中乳化現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，特別是那些含有表面活性劑和脂肪的樣品。為了防止乳化形成，應(yīng)用采取加熱或加鹽的方法破乳。 1 2 3 5 4 加鹽 使用加熱 冷卻萃取容器 通過離心作用 加進少量的不同的有機溶劑 通過玻璃棉塞過濾乳化液樣品； 通過相過濾紙過濾乳化液樣品； 破乳的常用方法 破乳的常用方法 ? 為了防止乳化，可應(yīng)用較大體積的有機溶劑，避免猛烈振搖或加入適當?shù)脑噭└淖兤浔砻鎻埩Χ迫椋? ? 若已發(fā)生嚴重的乳化現(xiàn)象，可將試管置于冰箱中冷凍破乳。 對萃取所用的器具進行硅烷化處理 2 還常 在萃取劑中加入異戊醇 。也可以加入二乙胺，二乙胺能顯著減少吸附作用，提高萃取回收率。 ? 但是，這種最簡單的液一固萃取只能用于十分容易萃取的組分，它的萃取效率很低，加熱時溶劑也容易損失，一般很少使用。索氏萃取裝置有商品產(chǎn)品，其規(guī)格有 1 25， 250， 500mL的。樣品經(jīng)索氏萃取之后，通常需要對萃取液進行濃縮和定容的程序。 K— D濃縮器的結(jié)構(gòu)組成如圖 3— 4(b)所示。 。當接近或超過溶劑的 沸點時，溶劑汽化 ，致使萃取難以進行；如果萃取溫度過高，常常是被萃取出來的雜質(zhì)也隨著增多。 第一章 溶劑萃取 (2學時，自學 1學時 ) 第一節(jié)、液 液萃取 第二節(jié)、液 固萃取 第三節(jié)、液 氣萃?。ㄈ芤何眨? 第四節(jié)、萃取溶劑的選擇 三、液 氣萃取 (溶液吸收 ) ? 溶液吸收裝置由裝有吸收液的氣體吸收管、抽取氣體樣品的動力裝置 (或空氣采樣泵 )和控制抽取氣體流量的裝置等基本部分組成，如圖 36所示。 液 氣萃取 (溶液吸收 ) 裝置 液 氣萃取 (溶液吸收 ) 原理 ? 使用溶液吸收方法可以收集氣態(tài)、蒸汽和氣溶膠等樣品，被抽取氣體樣品通過吸收液時，在氣泡和吸收液的界面上，欲測組分的分子由于溶解作用或者化學反應(yīng)很快地進入吸收液中，同時氣泡中間的氣體分子因存在濃度梯度和運動速度極快，能夠迅速地擴散到氣 液界面上。 綜上所述 ? 溶劑萃取是分析實驗室常常使用的色譜分析樣品制備方法。 ? 連續(xù)萃取方法和反相萃取使它容易處理具有低分配系數(shù)的物質(zhì)的樣品。但是，必須改進回收率。 ? 固相萃取是一種與經(jīng)典液二液萃取具有競爭的技術(shù)之一，特別是在常規(guī)實驗室的應(yīng)用中尤其這樣。 溶劑選擇應(yīng)注意以下幾點： ?①溶劑的極性： 根據(jù)相似相溶原理，極性組分易溶于極性溶劑，反之亦然，應(yīng)根據(jù)被測組份的極性選擇相似極性的溶劑。相反，若用