样品前处理技术ppt课件
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第四章 分析样品前处理
④. 防爆 样品燃烧时,温度很高,燃烧瓶内压力很大 ,有爆炸 的可能性,必须采取防护措施. 戴防护眼镜，瓶外包湿毛巾 防护措施
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28
（4）卤素化合物的燃烧产物
①氟化物、氯化物
O2 / Pt R X X CO2 H 2O
氟或氯以离子状态存在，吸收后可直接测定. ②溴化物
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（5）实例-碘苯酯的含量测定
CH3 C
O2/Pt 燃烧 KI
I
(CH2)8
COOC2H5
Br2-HAc 甲酸 空气
样品
NaOH-H2O 吸收
0.02mol/L Na2S2O3
淀粉作指示剂 终点：蓝色消失
燃烧吸收加溴醋酸溶液加甲酸、加KI 滴定
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Br2 HCOOH HBr CO 2
4 加KI 滴定 6H+ + 5І- + ІO3- 3І 2 + 3H2O І 2+ 2Na2S203 2NaІ +Na2S406
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31
以上药物在进行鉴别、检查及含量测定前,需 要经过不同方法处理后,方可进行测定.
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2
样品的前处理
一、前处理样品分类
有机卤素药物
1 卤素与脂肪链的碳原子相连结合不牢固 2 卤素与芳环相连结合牢固
含金属有机药物
1 金属离子不直接与碳原子相连，在溶 液中可直接离解出金属离子.
2 金属离子直接与碳原子以共价键相连， 结合状态比较牢固，在溶液中不能直接 离解出金属离子.
湿法破坏法注意事项：
1 取样量 含金属元素在10 ~ 100g范围内,取样10 g 生物样品—血样10 ~15ml；尿样50ml 2 所用仪器凯氏烧瓶 3 空白试验 4 通风橱中进行
样品前处理技术—湿消解法(分析制样技术课件)
分析制样技术
02 常用酸试剂及其特点
分析制样技术
(3)硫酸（H2SO4）
沸点较高，338℃，不易挥发损失；
特点
可使样品脱水炭化，需较长时间，之后生成CO2； 形成的某些盐（Ca、Cs、Ba、Pb等）在水中溶解度小。
单独使用，依靠脱水炭化破坏有机物，需较长时间，常与K2SO4 CuSO4、HgSO4、H2O2、KMnO4等提高消化液的沸点和起催化作用 ；
02 常用酸试剂及其特点
(4)磷酸（H3PO4）
分解对象
分析制样技术
能溶解铬铁矿、钛铁矿、铌铁矿 金红石等矿石； 能溶解高碳、高铬、高钨的合金 以及合金钢等。
02 常用酸试剂及其特点
(4)磷酸（H3PO4）
分析制样技术
单独使用磷酸对试样进行分解时，必须严格控制加热温
度和加热时间。
注
加热温度过高、时间过长，磷酸会脱水并形成难溶性的
02 马弗炉（高温炉）
注意事项
分析制样技术
（1）
有机样品必须碳化完全后，方可放入马弗炉中加热。
（2）
保持炉膛干净，避免样品或试剂洒入炉膛。
（3）
不要超过温度允许范围使用。
（4）
在取放样时，应做好高温防护，避免烧伤、烫伤。
03
高温消化炉
03 高温消化炉
分析制样技术
高温消化炉可广泛用于谷物、饲料、食品、水、土壤、化学药品等样品的消解。
酸熔法 碱熔法 高温灰化法 低温灰化法
02 前处理方法分类
分析制样技术
湿法
干法
湿法
依靠氧化剂的氧化能力来 分解样品，温度并不是主 要因素。
前处理
干法
靠升高温度或增强氧的氧 化能力来分解样品有机质。
ICP样品前处理方法-PPT课件
食品与饮料样品的预处理
• 湿法灰化
特点：氧化分解法，与干法灰化依靠高温不同，它依靠氧化剂的强氧化能力 来分解样品有机物，具有适应性强、快速、损失小但试剂用量大，空白高。 -常使用氧化性酸的混合液，混合酸有：硝酸-过氯酸，硝酸-硫酸，硫酸-过氧 化氢，硝酸-硫酸-过氯酸，硝酸-硫酸-过氧化氢
乳儿食品(Pb)、油(Ca\Cr)、鱼(Cu)和各种谷物食品(Cd\Pb\Mn\Zn)等样品的灰化可用硝 酸-过氯酸体系。硝酸-硫酸用于鱼(Cd)、面粉(Cd\Pb)、米酒(Al)、牛奶(Pb)、杏(B)、西红 柿(Ni)、蔬菜和饮料(Cd)等湿法灰化。硫酸-过氧化氢处理面包粉(Al)、鱼(Cu\Zn)和茶叶 (Cd)样品灰化。硝酸-硫酸-过氯酸可处理鱼(As\Se\Zn)、鸡蛋(Hg\Se\Zn)、奶制品(Se\Na) 、面粉(Se\Te)、牛肝(Cd\Se\Sb)、胡萝卜(Pb)、苹果(Zn)、苹果汁(Pb)、小米、南瓜、白 菜、薯干(Te)等样品。硝酸-硫酸-过氧化氢可用于蔬菜、大米(Ca)、牛奶(As)、糖和土豆 (Cd)的处理。
对实验器皿及水、试剂的要求
1. 2. 3.
4.
实验用器皿 实验用水，国家标准GB6682—86规定了三个净化水标准。 （GB6682—86实验室用水规格）
一级水：基本上不会有溶解或胶态离子杂质及有机物。它可用二 级水经过进一步处理而得，例如可用二级水经过蒸馏、离子交换混合 床和0.2m的过滤膜的方法，或用石英亚沸装置经进一步蒸馏而得。 二级水：可采用蒸馏或去离子后再进行蒸馏等方法制备 三级水：适用于一般常规的分析工作。它可采用蒸馏、反渗透或去 离子等方法制备。
• 试样密封
• 使用的容器- 微波消解罐
–teflon interior –specialist design
样品的前处理方法
❖ 改变分离的选择性
改变组份的基团，如：变离子型化合物为非 离子型，用反相方法分离
❖ 典型的例子
氨基酸分析
.
加速溶剂萃取（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 可用来替代索氏提取、超声萃取、手工 振摇、煮沸法和其他萃取方法
.
（4）采集储存中待测组分不应有损失或发生化学 变化。 损失—包括挥发、在储存容器上的吸附等物 理原因 化学变化——包括被氧化、微生物引起的分 解、各组分间的化学反应等
（5）避免样品受到外界污染。 （6）采集后要尽快进行分析样品的制备和分析。
.
三、样品预处理常用的方法
❖ 高速离心 ❖ 过滤、超滤 ❖ 选择性沉淀 ❖ 萃取 ❖ 索氏抽提 ❖ 衍生反应 ❖ 加速溶剂萃取（ASE） ❖ 浓缩样品 液-固萃取 / 液-液萃取
.
三种不同型号的ASE
ASE100↑
ASE200 ↓
.
ASE300 ↑
ASE的突出优点
❖ 快速，15分钟 ❖ 溶剂用量少 ❖ 萃取效率高 ❖ 样品基体影响小 ❖ 可同时选用四种溶剂萃取 ❖ 安全，全自动 ❖ ASE建立了环境, 药物, 聚合物, 食品, 和化妆品
工业的大量应用
.
ASE工作流程
加样品
❖ 目的 根据分子量的不同把分子、细胞及病毒等 分为不同的馏份 除去小分子样品中的大分子蛋白 脱盐
.
选择性沉淀
❖ 常用于生化样品中除蛋白
有机溶剂：乙腈、甲醇 强酸：三氯乙酸、过氯酸 盐：50% 硫酸铵
.
样品衍生
❖ 提高检测的灵敏度 增加紫外基团以增强紫外检测的灵敏度
样品的前处理方法
三种不同型号的ASE
ASE100↑
ASE200 ↓
ASE300 ↑
ASE的突出优点
• 快速，15分钟 • 溶剂用量少 • 萃取效率高 • 样品基体影响小 • 可同时选用四种溶剂萃取 • 安全，全自动 • ASE建立了环境, 药物, 聚合物, 食品, 和化妆品
工业的大量应用
ASE工作流程
加样品
加溶剂
加热 加压
时间 (min) 0.5–1
5
溶剂
静态萃取 新溶剂冲洗
5 循环
0.5
氮气吹扫
1–2
萃取结束 准备分析
Total (min) 12–18
泵
吹扫阀
炉体
萃取池
静态阀
氮气瓶
收集瓶
食品安全评价中ASE的应用
• 水果和蔬菜中的农药 • 动物组织中的二噁英和多氯联苯 • 粮食中的农药 • 粮食中的毒枝菌素 • 熏肉中的多环芳烃 • 葡萄干中的杀真菌剂 • 咸肉中的硝酸盐/亚硝酸盐 • 一些正在发展的方法
研磨
• ⑤对具有坚韧细胞壁的微生物，常用自溶、冷热 交替、加砂研磨、超声波和加压处理等方法。
细胞破碎方法的分类
3.生物大分子的提取
• 提取生物大分子样品时条件的选择：
（1）溶剂
常用的溶剂有水、稀酸、稀碱、稀盐等，也 可以采用不同比例的有机溶剂，如：乙醇、丙 酮、氯仿、四氯化碳
选择溶剂时要注意物质的溶解性，如极性物 质易溶于极性溶剂；碱性物质易溶于酸性溶剂 ；温度升高时一般溶解度相应增大；远离等电 点时溶解度增大
–固相萃取样品小柱
样品预处理的过程
去除微粒
• 过滤 – 可重复使用过滤装置/过滤膜 • 有机(0.22μm)/无机(0. 22 μm) • 膜片可更换 – 一次性使用的膜 • 使用方便简单，交叉污染小 • 有更小内径，可用于微量样品的处理
样品前处理技术—高温分解技术(干法)(分析制样技术课件)
高温分解技术简介
湿消解法优缺点
分析制样技术
湿消解法
优点 缺点
分解时易提纯、易除去； 对容器的腐蚀比熔融法小； 操作简便快速。 对某些复杂物质分解能力差； 分解过程中会造成某些元素的挥发损失。
当用湿法消解样品发生困难时
干法消解
高温分解法
分析制样技术
利用高温灼烧分解有机物的一种常用方法
高温 分解
主要用于 NaOH作熔剂，熔融水泥、粘土 矿渣、铁粉等样品。
分析制样技术
镍坩埚
镍的熔点为1455℃，银坩埚的使 用上限温度为700℃。 主要用于 NaOH、Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以及含有KNO3的碱性 溶剂，可熔融样品如铁合金、 矿渣、粘土，耐火材料等。
03 各类坩埚特点
铁坩埚
价格低廉，仍可在过氧化钠熔融 时代替镍坩埚使用。
04 坩埚的选择
分析制样技术
选择 依据
依据加热的温度
体系加热温度不能超过坩埚的使用温度。
依据加热样品和测定对象
坩埚组成不能与样品中待测元素相同。 坩埚中成分不能与样品发生化学反应。
依据加热过程所加消解酸
消解用酸时，应用陶瓷、玻璃等烧土制品坩埚。 消解用碱时，应选择金属类坩埚。
04 坩埚的选择
(1)完全碱熔法
Na2O2 如难溶解的金属、合金及矿石，如锡石（SnO2）、铬铁矿、钛铁矿等。
锡石
铬铁矿
钛铁矿
02 碱熔法
分析制样技术
(1)完全碱熔法
硼砂（Na2B4O7）以及它们的混合物 主要用于难分解的矿物，如刚玉、冰晶石、锆英石、炉渣等，在熔融时不 起氧化作用，是一种有效熔剂。
刚玉
冰晶石
尖晶石
分析制样技术
湿消解法优缺点
分析制样技术
湿消解法
优点 缺点
分解时易提纯、易除去； 对容器的腐蚀比熔融法小； 操作简便快速。 对某些复杂物质分解能力差； 分解过程中会造成某些元素的挥发损失。
当用湿法消解样品发生困难时
干法消解
高温分解法
分析制样技术
利用高温灼烧分解有机物的一种常用方法
高温 分解
主要用于 NaOH作熔剂，熔融水泥、粘土 矿渣、铁粉等样品。
分析制样技术
镍坩埚
镍的熔点为1455℃，银坩埚的使 用上限温度为700℃。 主要用于 NaOH、Na2O2、Na2CO3 NaHCO3以及含有KNO3的碱性 溶剂，可熔融样品如铁合金、 矿渣、粘土，耐火材料等。
03 各类坩埚特点
铁坩埚
价格低廉，仍可在过氧化钠熔融 时代替镍坩埚使用。
04 坩埚的选择
分析制样技术
选择 依据
依据加热的温度
体系加热温度不能超过坩埚的使用温度。
依据加热样品和测定对象
坩埚组成不能与样品中待测元素相同。 坩埚中成分不能与样品发生化学反应。
依据加热过程所加消解酸
消解用酸时，应用陶瓷、玻璃等烧土制品坩埚。 消解用碱时，应选择金属类坩埚。
04 坩埚的选择
(1)完全碱熔法
Na2O2 如难溶解的金属、合金及矿石，如锡石（SnO2）、铬铁矿、钛铁矿等。
锡石
铬铁矿
钛铁矿
02 碱熔法
分析制样技术
(1)完全碱熔法
硼砂（Na2B4O7）以及它们的混合物 主要用于难分解的矿物，如刚玉、冰晶石、锆英石、炉渣等，在熔融时不 起氧化作用，是一种有效熔剂。
刚玉
冰晶石
尖晶石
分析制样技术
化学取样方法和样品的前处理 ppt课件
PPT课件
3
第一部分：取样方法
• 内容： • 一、 取样方法的通用原则； • 二、 取样理论的基础知识； • 三、 方法举例1，（解读）； • 四、 方法举例2，（讨论）.
PPT课件
4
一、取样方法的通用原则；
• 1. 引言： • 1.1： 分析检验过程：
• 一般过程包括五个主要步骤：样品的采集、试样 的制备和分解、干扰组分的分离、含量的测定以 及数据处理。
• ③也应考虑产品的数量，取样量不得少于 分析取样、复验和留样备查的总量。此项 非必须的。
PPT课件
13
一、取样方法的通用原则；
• 4.取样方法的分类: • 4.1分类与分类依据 • 分类太复杂，每类产品都有取样标准。 • 4.2分类方法
4.2.1 按照物质相态分类: 气体、液体、固体样品取样。
4.3.2 按照取样方式： 人工取样和机械取样。
• 简单描述：（三步曲）
• ①样品的前处理； • ②测试方法； • ③报告形成。 • 三级跳只要在第一步。三步间互相联系和制约。
PPT课件
5
一、取样方法的通用原则；
• 分析化学的本质是“放大”。
“ 放大”的概念来自电子学。 就是将样品的特 征信号放大，只有放大了信号才能克服其后续的 失真。
样品的采集、试样的制备和分解； 。（保真）
PPT课件17来自• 5取样方法的通用原则的解读
• ①取样程序应使所取原始样品尽可能有代 表性，减少采样误差，特别是系统误差；
• 本质是： 消除误差：
•
系统误差、偶然误差和人为误差。
•
操作者人与人之间可能的误差。
• 新概念：均相样品和非均相样品：（ 如何 处理是技术）
PPT课件
样品前处理常用技术
Two-Step Liquid-Liquid-Liquid Microextraction
Conventional liquid-liquid extraction (LLE) requires large amounts of toxic organic solvents and is tedious and time-consuming. Solid-phase extraction (SPE) is relatively expensive and the enrichment factors obtained are relatively low without solvent evaporation
除草剂
杀虫剂 有机磷农药 有机磷农药
有机氯农药
管内固相微萃取(in-tube-SPME)
将萃取涂层涂在毛细管的内表 面，可采用气相色谱毛细管
优点：毛细管柱方便易得，使
用寿命长，内径小涂层薄，样品 扩散快，平衡时间短。
In-tube-SPME－GC联用方式
热解析：用注射器将样品溶液注入毛细管柱，萃 取平衡后将水吹出，然后用石英压接头将萃取柱与分 析柱连接，放入气相色谱仪炉箱中热解吸。这种方法
不适于日常分析。
溶剂解吸：水样用氮气以极缓慢的流速吹入毛细
管萃取柱中，再将水吹出萃取柱，将适当溶剂注入萃
取柱中解吸，收集解吸溶液注入气相色谱中分析。
说明：1）萃取毛细管柱为长33cm，内径0.53mm，膜厚3.5µm的OV-1
毛细管柱； 2）在11处与GC冷柱头进样器相连，实现柱上进样。 将管内固相微萃取与GC法结合，采用溶剂解吸，通过两个六通阀
2）微孔膜液液萃取
微孔膜液液萃取装置与液膜萃取装置基本一样。它
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痕量组分的分离与 富集
样品前处理技术
（1）NaOH沉淀法 解而于其它氢氧化物沉淀分离。
用氢氧化钠进行沉淀分离的情况
定量沉淀的离子
部分沉淀的 留于溶液中的离子 离子
Mg2+,Cu2+,Ag+,Au+, Cd2+,Hg2+,Ti4+,Zr4+, Hf4+,Th4+,Bi3+,Fe3+, Co2+,Ni2+,Mn2+,稀土等
样品前处理技术
Logo
1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
样品前处理技术
概述
完整的样品分析过程
样品采集
样品前处理
27%
分析测定
6%
数据处理
痕量有 机物
方法重6% 现性
费用
61%
方法的误差
样品采集 样品前处理 分析测试 数据处理与报告
报告结果
色谱分析过程时间分配示意图
样品前处理技术
样品前处理的目的 复杂的体系
概述 检测痕量组分
将待测组分与母体
或基体分离
浓缩痕量的被测组分
样品预处理新技术与方法的探索与研究已成为当 代分析化学的重要课题与发展方向之一。
样品前处理技术
概述
回收率
R=Q/Qo R的数值？
加标回收法测量回收率 空白样品
回收率的要求 组分含量为1% 痕量组分
100%左右
90%-110%
没有待测物， 只有溶剂 及其它试 剂的溶液
样品前处理技术
分离因数
概述
将被测物质A与干扰物质B分离开来。
SB/ A
RB RA
SB/A越小，分离效果越好。对常量组分的分析， 一般要求SB/A≤10-3；对痕量组分的分析，一 般要求SB/A=10-7左右。
样品前处理技术
1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
2 应降低固相萃取的空白值
3 萃取吸附过程中必须可逆且有高的回收率
4 要有高的化学稳定性
5 必须与样品溶液有好的界面接触
样品前处理技术
固相萃取
固相萃取常用的吸附剂
1 键合硅胶类吸附剂
发展最成熟、应用最广泛的的 吸附剂，包括： SiliaBond C-18、 SiliaBond C-8、
SiliaBond Diol等
样品前处理技术
静态顶空萃取 装置及操作过程
Combi Pal 三合一装置
控制面板
顶空加热装置
样品前处理技术
静态顶空萃取
影响因素
样品加热温度 样品振动时间
温度增加，促进待测物 的挥发
进样器加热温度 振动能使样品更加均匀，
溶剂的影响 向溶防液也止中能待加促测入进物盐发待冷，测凝会物减的小挥
盐效应
物质的溶解度，特别是 加减入小适极当性的物溶质剂的，溶促解进度。
样品前处理技术
固相萃取 操作过程中的注意问题（2）：溶剂的选择（2）
分离机制
典型的弱溶剂 （保留条件）
反相SPE 缓冲液，水或低浓 度的甲醇或乙腈
正相SPE 正己烷、甲苯等
阳离子交换 SPE
强酸性的溶液
阴性离子交 强碱性的溶液 换SPE
典型的强溶剂 （洗脱条件） 氯仿、甲苯、己烷
水、甲醇等 强碱性的溶液
2 有机聚合物吸附剂
3 碳基吸附剂
优势：耐强酸、强碱，有较 高的稳定性；表面积大；被 吸附的目标化合物可很容易
用少量有机溶剂洗脱
主要包括石墨化炭黑和多 孔石墨碳，对极性化合物 具有较高的吸附萃取能力。
样品前处理技术
操作步骤
固相萃取
一正
柱 预
己
处烷
甲 醇
/
水 缓 冲 液
除去杂质 使填料溶剂化
理
提高重现性
样品前处理技术
样品前处理的发展趋势
减少甚至不用有毒有机溶剂 能适应处理复杂介质、痕量成分、特殊
性质成分分析的要求 减少操作步骤
尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分 离、进样于一身
样品前处理技术
1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
样品前处理技术
无溶剂或少溶剂的样品前处理技术
待测物挥发
样品前处理技术
静态顶空萃取 应用范围 专用于分析易挥发的微量成分
在职业病和法庭分析中，测定体液等 中的苯、甲苯、二甲苯等有毒成分
检查汽车司机是否酒后驾车，分析血 样中的酒精
塑料食品包装袋中的甲苯残留量的测 定
样品前处理技术
静态顶空萃取
优点
操作简单、快速 费用低 进样中溶剂含量少，减少干扰
索式提取
原理：相似相容
检测土壤中的PCB？
气相色谱
只有气体或液体样品才能进行 气相色谱分析
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 离子交换萃取
所谓离子交换就是离子交换剂中的可被 交换离子与试液中带相同电荷的离子间 的交换作用。例如： 分析对 象：金 属离子
等
样品前处理技术
离子交换剂分类
离子交换 树脂
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Fe3+、 Co2+ 、Ni2+ 、Zn2+、
Sn（IV）、Sb（III）、Tl（III）
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、 Sb（III）、Tl（III）
Cu2+、Fe3+、Ti（IV）、
Nb （IV）、Ta（IV）、Ce4+ 、Sn
（IV）、Zr（IV
样品前处理技术
优点 分离效果好； 设备简单、操作简便； 适用于实验室和工业规模的分离
缺点 分离时间长，消耗洗脱液较多
样品前处理技术
传统的样品前处理方法
传统的样品前处理方法
沉淀分离 索氏萃取 液－液萃取
大量使用有机溶剂 影响操作人员健康 污染周围环境
操作步骤多
离子交换萃取 蒸馏 离心
较大误差 处理时间长
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 沉淀分离法 根据溶度积原理，利用某种沉淀剂有选择 地沉淀一些离子 （1）操作较繁琐且费时
（2） 分离选择性较差
沉淀分离法在分析化学中仍是一种常用的分离方法。
样品前处理技术
沉淀法的分类 沉淀分离法
常量组分的分离 共沉淀分离法
NaOH沉淀法 硫化物沉淀法 有机沉淀剂沉淀分离法
酒
有
类
饮
机 农
成 分
用
药
分
水
析
样品前处理技术
固相萃取的装置
固相萃取
固相萃取柱中有上下筛板，中间装有吸附剂， 粒但径在很固细相的萃吸取附柱剂的和萃其取他过材程料中压当制液而流成通的过
时厚会度有为沟0.流5-现1m象m的产盘生。，降低回收率
样品前处理技术
固相萃取 固相萃取装置中对于吸附剂的五点要求
1 最好V水 V有
V=150mL 萃取一次 99.97
V=30mL 萃取三次 99.99
多次萃取
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 液相萃取 液液萃取
检测水样中的有机磷农药？ 气相色谱
气相色谱对样品的要求？ 样品中不能含水
样品前处理技术
传统的样品前处理方法 传统的样品前处理方法- 液相萃取
液相萃取
超临界流体萃取
气相萃取
静态顶空萃取 吹扫捕集
固相萃取 微波辅助萃取
固相萃取
固相微萃取 膜萃取法 流动注射法
样品前处理技术
原理
静态顶空萃取
利用被测样品（气-液和气-固）加热平衡后，取其 挥发气体部分进入气相色谱仪分析。
通常是作为气相色谱仪和气相色谱与质谱仪前置装 置，也即在GC和GC-MS等前增加一个顶空进样装置， 与后者联机使用。所以顶空法的目的就是为GC检测 进行前处理。
极性
样品溶液特 强极性溶剂，如
性
水和甲醇等
分析物特性 非极性，不带电
非极性溶剂，如正己烷，二氯甲烷等 极性，不带电
样品前处理技术
固相萃取 操作过程中的注意问题（2）：溶剂的选择（1）
上样萃取时溶剂要求 使用弱溶剂，使分析物能在吸附剂上很好保留
洗脱的溶剂要求 1 溶剂强度应足够大，把分析物完全洗脱下来 2 选择的洗脱溶剂应与后续的测定相适应
使用使极用性非吸极附性剂吸，附剂， 常用常于用有于机分提离取富集 物的水去中杂的净弱化极性有 机污染物
样品前处理技术
研究对象
反相固相萃取
固相萃取
水中有机污染物
酚 类 化 合 物
有 机 农 药
多 环 芳 烃
有 机 胺 化 合 物
酚 酸 酯 类 化 合 物
样品前处理技术
研究领域
环境污染分析
固相萃取
食品安全分析
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 液相萃取
液液萃取
待测物 有机溶剂 待测物A
（水相）
（有机相）
混合液的各组 分在溶剂中 的溶解度 (或分配系 数)各不相 同
样品前处理技术
溶剂萃取- 30 mLCCl4萃取30 mL水溶液中碘
D=85
溶液中有I- ?
百分萃取率E=
c有V有 c有V有 c水V水
避免水份、高沸点物或非挥发性物质对分析柱造成超 载和污染问题
缺点 样品中一些低沸点有机酸会产生干扰
样品前处理技术
无溶剂或少溶剂的样品前处理技术
溶剂萃取
超临界流体萃取
气相萃取
静态顶空萃取 吹扫捕集
固相萃取 微波辅助萃取
固相萃取
样品前处理技术
（1）NaOH沉淀法 解而于其它氢氧化物沉淀分离。
用氢氧化钠进行沉淀分离的情况
定量沉淀的离子
部分沉淀的 留于溶液中的离子 离子
Mg2+,Cu2+,Ag+,Au+, Cd2+,Hg2+,Ti4+,Zr4+, Hf4+,Th4+,Bi3+,Fe3+, Co2+,Ni2+,Mn2+,稀土等
样品前处理技术
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1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
样品前处理技术
概述
完整的样品分析过程
样品采集
样品前处理
27%
分析测定
6%
数据处理
痕量有 机物
方法重6% 现性
费用
61%
方法的误差
样品采集 样品前处理 分析测试 数据处理与报告
报告结果
色谱分析过程时间分配示意图
样品前处理技术
样品前处理的目的 复杂的体系
概述 检测痕量组分
将待测组分与母体
或基体分离
浓缩痕量的被测组分
样品预处理新技术与方法的探索与研究已成为当 代分析化学的重要课题与发展方向之一。
样品前处理技术
概述
回收率
R=Q/Qo R的数值？
加标回收法测量回收率 空白样品
回收率的要求 组分含量为1% 痕量组分
100%左右
90%-110%
没有待测物， 只有溶剂 及其它试 剂的溶液
样品前处理技术
分离因数
概述
将被测物质A与干扰物质B分离开来。
SB/ A
RB RA
SB/A越小，分离效果越好。对常量组分的分析， 一般要求SB/A≤10-3；对痕量组分的分析，一 般要求SB/A=10-7左右。
样品前处理技术
1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
2 应降低固相萃取的空白值
3 萃取吸附过程中必须可逆且有高的回收率
4 要有高的化学稳定性
5 必须与样品溶液有好的界面接触
样品前处理技术
固相萃取
固相萃取常用的吸附剂
1 键合硅胶类吸附剂
发展最成熟、应用最广泛的的 吸附剂，包括： SiliaBond C-18、 SiliaBond C-8、
SiliaBond Diol等
样品前处理技术
静态顶空萃取 装置及操作过程
Combi Pal 三合一装置
控制面板
顶空加热装置
样品前处理技术
静态顶空萃取
影响因素
样品加热温度 样品振动时间
温度增加，促进待测物 的挥发
进样器加热温度 振动能使样品更加均匀，
溶剂的影响 向溶防液也止中能待加促测入进物盐发待冷，测凝会物减的小挥
盐效应
物质的溶解度，特别是 加减入小适极当性的物溶质剂的，溶促解进度。
样品前处理技术
固相萃取 操作过程中的注意问题（2）：溶剂的选择（2）
分离机制
典型的弱溶剂 （保留条件）
反相SPE 缓冲液，水或低浓 度的甲醇或乙腈
正相SPE 正己烷、甲苯等
阳离子交换 SPE
强酸性的溶液
阴性离子交 强碱性的溶液 换SPE
典型的强溶剂 （洗脱条件） 氯仿、甲苯、己烷
水、甲醇等 强碱性的溶液
2 有机聚合物吸附剂
3 碳基吸附剂
优势：耐强酸、强碱，有较 高的稳定性；表面积大；被 吸附的目标化合物可很容易
用少量有机溶剂洗脱
主要包括石墨化炭黑和多 孔石墨碳，对极性化合物 具有较高的吸附萃取能力。
样品前处理技术
操作步骤
固相萃取
一正
柱 预
己
处烷
甲 醇
/
水 缓 冲 液
除去杂质 使填料溶剂化
理
提高重现性
样品前处理技术
样品前处理的发展趋势
减少甚至不用有毒有机溶剂 能适应处理复杂介质、痕量成分、特殊
性质成分分析的要求 减少操作步骤
尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分 离、进样于一身
样品前处理技术
1、概述 2、传统的样品前处理方法 3、现代的样品前处理方法
样品前处理技术
无溶剂或少溶剂的样品前处理技术
待测物挥发
样品前处理技术
静态顶空萃取 应用范围 专用于分析易挥发的微量成分
在职业病和法庭分析中，测定体液等 中的苯、甲苯、二甲苯等有毒成分
检查汽车司机是否酒后驾车，分析血 样中的酒精
塑料食品包装袋中的甲苯残留量的测 定
样品前处理技术
静态顶空萃取
优点
操作简单、快速 费用低 进样中溶剂含量少，减少干扰
索式提取
原理：相似相容
检测土壤中的PCB？
气相色谱
只有气体或液体样品才能进行 气相色谱分析
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 离子交换萃取
所谓离子交换就是离子交换剂中的可被 交换离子与试液中带相同电荷的离子间 的交换作用。例如： 分析对 象：金 属离子
等
样品前处理技术
离子交换剂分类
离子交换 树脂
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Fe3+、 Co2+ 、Ni2+ 、Zn2+、
Sn（IV）、Sb（III）、Tl（III）
Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、 Sb（III）、Tl（III）
Cu2+、Fe3+、Ti（IV）、
Nb （IV）、Ta（IV）、Ce4+ 、Sn
（IV）、Zr（IV
样品前处理技术
优点 分离效果好； 设备简单、操作简便； 适用于实验室和工业规模的分离
缺点 分离时间长，消耗洗脱液较多
样品前处理技术
传统的样品前处理方法
传统的样品前处理方法
沉淀分离 索氏萃取 液－液萃取
大量使用有机溶剂 影响操作人员健康 污染周围环境
操作步骤多
离子交换萃取 蒸馏 离心
较大误差 处理时间长
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 沉淀分离法 根据溶度积原理，利用某种沉淀剂有选择 地沉淀一些离子 （1）操作较繁琐且费时
（2） 分离选择性较差
沉淀分离法在分析化学中仍是一种常用的分离方法。
样品前处理技术
沉淀法的分类 沉淀分离法
常量组分的分离 共沉淀分离法
NaOH沉淀法 硫化物沉淀法 有机沉淀剂沉淀分离法
酒
有
类
饮
机 农
成 分
用
药
分
水
析
样品前处理技术
固相萃取的装置
固相萃取
固相萃取柱中有上下筛板，中间装有吸附剂， 粒但径在很固细相的萃吸取附柱剂的和萃其取他过材程料中压当制液而流成通的过
时厚会度有为沟0.流5-现1m象m的产盘生。，降低回收率
样品前处理技术
固相萃取 固相萃取装置中对于吸附剂的五点要求
1 最好V水 V有
V=150mL 萃取一次 99.97
V=30mL 萃取三次 99.99
多次萃取
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 液相萃取 液液萃取
检测水样中的有机磷农药？ 气相色谱
气相色谱对样品的要求？ 样品中不能含水
样品前处理技术
传统的样品前处理方法 传统的样品前处理方法- 液相萃取
液相萃取
超临界流体萃取
气相萃取
静态顶空萃取 吹扫捕集
固相萃取 微波辅助萃取
固相萃取
固相微萃取 膜萃取法 流动注射法
样品前处理技术
原理
静态顶空萃取
利用被测样品（气-液和气-固）加热平衡后，取其 挥发气体部分进入气相色谱仪分析。
通常是作为气相色谱仪和气相色谱与质谱仪前置装 置，也即在GC和GC-MS等前增加一个顶空进样装置， 与后者联机使用。所以顶空法的目的就是为GC检测 进行前处理。
极性
样品溶液特 强极性溶剂，如
性
水和甲醇等
分析物特性 非极性，不带电
非极性溶剂，如正己烷，二氯甲烷等 极性，不带电
样品前处理技术
固相萃取 操作过程中的注意问题（2）：溶剂的选择（1）
上样萃取时溶剂要求 使用弱溶剂，使分析物能在吸附剂上很好保留
洗脱的溶剂要求 1 溶剂强度应足够大，把分析物完全洗脱下来 2 选择的洗脱溶剂应与后续的测定相适应
使用使极用性非吸极附性剂吸，附剂， 常用常于用有于机分提离取富集 物的水去中杂的净弱化极性有 机污染物
样品前处理技术
研究对象
反相固相萃取
固相萃取
水中有机污染物
酚 类 化 合 物
有 机 农 药
多 环 芳 烃
有 机 胺 化 合 物
酚 酸 酯 类 化 合 物
样品前处理技术
研究领域
环境污染分析
固相萃取
食品安全分析
样品前处理技术
传统的样品前处理方法- 液相萃取
液液萃取
待测物 有机溶剂 待测物A
（水相）
（有机相）
混合液的各组 分在溶剂中 的溶解度 (或分配系 数)各不相 同
样品前处理技术
溶剂萃取- 30 mLCCl4萃取30 mL水溶液中碘
D=85
溶液中有I- ?
百分萃取率E=
c有V有 c有V有 c水V水
避免水份、高沸点物或非挥发性物质对分析柱造成超 载和污染问题
缺点 样品中一些低沸点有机酸会产生干扰
样品前处理技术
无溶剂或少溶剂的样品前处理技术
溶剂萃取
超临界流体萃取
气相萃取
静态顶空萃取 吹扫捕集
固相萃取 微波辅助萃取
固相萃取