第十一章 采样和试样预处理

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取样与样品预处理方法

取样与样品预处理方法
纯化
通过一系列分离纯化步骤,将样品中的目标组分提纯,以便 于后续分析。常用的纯化方法有层析、蒸馏、结晶等。
样品保存与标记
保存
为保证样品在分析前不受污染或变质,需选择适当的保存方法和条件。根据样 品性质和实验要求,可采用低温、干燥、避光等措施。
标记
为便于识别和管理,每个样品都应进行唯一标识。标识应包括样品名称、编号、 取样日期等信息,以确保分析结果的溯源性。
环境监测
环境取样
环境监测中,取样是获取环境状况数据的关键步骤,需要选取具有 代表性的地点和时间进行采样。
样品预处理
环境监测中,需要对采集的样品进行适当的预处理,如分离、纯化、 富集等,以便于后续的检测和分析。
环境质量评估
通过取样和预处理,可以对环境中的污染物进行检测和分析,评估环 境质量状况和影响。
智能化取样
利用传感器技术、机器学习等方法, 实现取样的智能化控制和优化,减少 人为误差和操作时间。
高通量与高灵敏度预处理技术
高通量预处理
通过多通道并行处理、微流控技术等手段,实现样品的高通量预处理,提高处理速度和 效率。
高灵敏度预处理
采用新型分离纯化技术、纳米材料等手段,提高预处理的灵敏度,降低检测限,提高检 测精度。
适用于总体数量较大、个体差异较小的场景。
系统取样
01
02
03
定义
系统取样是从总体中按照 一定的间隔进行取样,确 保每个间隔内的样本被选 中的概率相等。
特点
系统取样操作简便,适用 于具有周期性特征的总体。
适用场景
适用于具有周期性特征的 总体,如时间序列数据。
分层取样
定义
分层取样是将总体按照一定的特征分成若干层, 然后在各层内随机取样。

分析化学-样品的采集与处理

分析化学-样品的采集与处理

体的集合体称之为样品。
采样(sampling):从总体中抽取样品的操作过程。
一 样品采集的原则 1.代表性
液体样品: 应充分混匀后再进行采集。
固体样品: 需按不同部位取出少量样品, 将其混合均匀后再用四分法 进行缩分得到代表性样品。
2.典型性 根据检测目的,采集能充分说明此目的
的典型样品。 3.适时性
可利用超声波进行清洗、干燥、杀菌、雾化及 无损检测等。
(五)膜分离法 (membrane separation) 过滤:用滤纸将沉淀从溶液中分离出来。 膜分离: 采用具有渗透性的膜作为分离材料,利
用外界能量或化学位差(浓度差、压力差等)为动 力,使组分从膜的一侧渗透至另一侧。
膜分离方法
分离动力 浓度差 压力差 电位差
E% coVo 100% coVo cwVw
E% D 100% D Vw / Vo
萃取百分率与分配比和萃取剂的体积比有关。 提高萃取率的方法:
✓ 提高萃取剂的分配比 ✓ 进行多次萃取或连续萃取
多次萃取后,水相中剩余物质的质量:
mn
m0 (
Vw DVo Vw
)n
例1:有100.0ml含I210.00mg的水溶液,用90.00ml CCl4萃取,萃取效率为97.50%,求此时的分配比?若 每次用30.00ml CCl4分三次萃取,萃取效率又是多少?
水、酸性水溶液、碱性水溶液、有机溶剂。
(三)分解法(decomposition)
破坏样品中的有机物,使之分解或呈气体逸出, 将被测物转化为离子状态,故又称为无机化处理法。
适用于被测组分为结合状态的无机成分的测定。 常用分解法:干灰化法、干灰化法、微波溶样法
1.干灰化法(dry ashing) (1)高温灰化

分析化学:取样与样品预处理方法

分析化学:取样与样品预处理方法

3、吸附法

利用组分的挥发性和沸点不同, 提取挥发性组分。
5、溶剂萃取法
(1)提取溶剂的选择原则:相似相溶
(2)常用溶剂的种类
强极性溶剂:水 中等极性溶剂:乙醇、甲醇、丙酮 低极性溶剂:石油醚、氯仿、乙酸乙酯
(3)常用提取方法
萃取法(分液漏斗中) 冷浸法(适用于热不稳定组分的提取) 回流法 超声波和微波辅助溶剂提取法
二、降解法
因化学分析是在溶液中进行,故需要先将试样分解, 使被测组分定量转入溶液中,然后进行其它预处理和测 定。
1、碱熔法:固体样品+碱熔剂→高温熔融→加适当
酸 溶解→样品溶液
2、燃烧法 3、干式消化(灰化):
高温干式消化(500~800℃)(有机物灼烧破坏) 低温干式消化(100~150℃)(有机物缓慢氧化)
2、原则: 均匀、合理
二、取样的方法 代表性
气体、液体:均匀,易达到 固体:四分法 不均匀个体大的固体样品(如中药材):
1、破碎 2、过筛 3、混合 4、缩分(四分法)
三、样品的保存 应防止污染、分解及基体变化
第二节 经典样品预处理方法
一、分离技术: 利用待测组分与共存干扰组分和基质理
化性质的差异,对样品进行分离纯化处理。 1、过滤与离心
4、湿式消化:加高浓度酸或混酸加热分解样品 三、(样硝酸品、浓硝缩酸技-硫术酸、硝酸-高氯酸)
当样品组分浓度较小时,可通过挥发溶剂浓集样品。
第三节 现代样品预处理技术
一、固相萃取技术:基于液-固分离萃取的样品预处理技术
固相萃取可近似看成是一个简单的液相色谱过程,吸附剂作 为固定相,当样品溶液与吸附剂相接触时,其中的某些组分 (杂质或待测组分)保留在吸附剂上,然后待测组分再被适当 的洗脱剂洗脱,即可得到纯化和富集的待测组分。

样品的预处理方法

样品的预处理方法

质量监控
对制备过程中的关键环节进行监控,确保样 品制备过程的准确性和稳定性。
质量记录
对制备过程中的所有操作进行详细记录,以 便追溯和审查。
05 样品纯化与分离
重力沉降法
总结词
利用重力作用使颗粒自然沉降下来,实现固液分离的方法。
详细描述
重力沉降法是一种简单而常用的样品预处理方法,适用于颗粒较大、密度与液体相差明显的固体颗粒的分离。通 过在静止或缓慢流动的液体中放置一段时间,固体颗粒会因重力作用逐渐沉降到容器底部,从而实现固液分离。 该方法操作简便,但分离速度较慢,可能需要较长时间才能达到分离效果。
规和标准。
禁止吸烟和饮食
02
在实验室工作区域内严禁吸烟和饮食,以防止意外事故发生。
正确使用实验设备和仪器
03
严格按照操作规程使用实验设备和仪器,避免因误操作导致安
全事故。
废弃物处理与环保要求
分类存放废弃物
根据废弃物的性质进行分类存放,避免混合存放导致意外事故。
正确处理危险废弃物
对于具有危险性的废弃物,应按照相关规定进行妥善处理,不得 随意倾倒或排放。
采集方法
随机抽样
从总体中随机选取一部分样品 作为样本,以评估整体特性。
系统抽样
按照一定的间隔或顺序从总体 中抽取样品,确保每个部分都 有机会被选中。
分层抽样
将总体分成若干层,从每层中 随机抽取样品,以提高样本的 代表性。
目的抽样
根据研究目的和需求,有针对 性地选择具有代表性的样品。
采集工具与设备
04 样品制备
破碎与混合
破碎
将大块样品破碎成小块,便于后续处理。破碎方法有机械破碎和物理破碎两种。
混合
将破碎后的样品混合均匀,以确保样品的代表性。混合方法有干法和湿法两种。

样品的采集、保存和预处理—样品的采集、保存和预处理(理化检验技术)

样品的采集、保存和预处理—样品的采集、保存和预处理(理化检验技术)
样品的采集、保存和预处理
(一) 血液
血液标本通常采集的是静脉血或末梢血,容器一般用 聚四氟乙烯、聚乙烯或硬质具塞玻璃管。
采集量至少是0.1ml,当样品量要求大于0.5ml时,应 取静脉血。
血液样品若不能及时检测,应于-20℃长期冷冻干燥保 存,4℃冰箱冷藏短期保存。
样品的采集、保存和预处理
(二)尿液
终末呼出气:先尽力吸气,在平和呼出气后,再尽力呼出气至不能呼出气为 止的最后一段呼出气 采集呼出气常用的有玻璃管或塑料袋等。
采集呼出气时,应记录采样点的气温和气压,以便将采集的呼出气体积换算 成20℃和101.3kPa时的采样体积。
样品的采集、保存和预处理
(四)头发
采集发样要尽量避免年龄、性别、染发、生理状态和疾病等各种因素的影响。 在同一时期内,采得的发样只能代表该时期机体的代谢情况。 通常采集的是枕部发根处头发,用不锈钢剪刀剪下距头皮约2.5cm的发段
方法一、尿比重校正
c校正=1.0d201.010.0000 c Kc
C 校正 为经校正后尿液中待测成分的浓度(mg/L); C 为测得尿液中待测成分的浓度(mg/L);
d

为实际测得的尿液比重;
样品的采集、保存和预处理
(二)尿液
方法二、肌酐校正
尿液中待测组分含量(mg
/
g肌酐)=
实测浓度(mg 肌酐浓度(g /
/ L) L)
尿样应尽快分析,如不能立即分析,则应储存于4℃冰箱;如需长期保存,则 贮存于-20℃冰箱。
当检验金属元素含量的尿样时,可加0.5%~1%硝酸酸化 需要抑制细菌生长时,可加入5~10mg/L 的三氮化钠,也可加入1%三氯甲烷
样品的采集、保存和预处理
(三)呼出气

二、样品采集预处理PPT课件

二、样品采集预处理PPT课件

.
49
基质固相分散萃取法(MSPDE)
将试样直接与适量的填料研磨,混合制 成半固态装柱淋洗。 将样品匀化、提取、萃取、净化合为 一体,减少有机溶剂用量、简化操作步 骤,缩短分析时间,提高分析的准确度。
.
50
AU
苏 丹 I红 苏 丹 I I红
苏 丹 I I I 红 苏 丹 I V 红
自动标尺色谱图
每层的中心和四角各取少量 ↓
合并、混匀 ↓四分法缩分
分析样
(检样) (原始样)
.
12
2、半固体样品
① 有包装的按有包装的固体样执行 ② 无包装的分上、中、下三层取样
→混匀
.
13
3、液体样
① 包装体积不太大的
确定采样数量 ↓ 抽样
打开包装、混合 ↓ 摇匀
分取到所需数量
.
14
② 大桶及散装样
分层虹吸法 ↓
每层 500 ml ↓混匀
分取到所需数量
.
15
组成不均匀的固体样品
分别取不同部位的少量样)
↓ 四分法缩分
所需数量
(分 析 样)
原则:纵向取样
.
16
怎么取?
.
17
里外一样吗?
.
18
横着?竖着?
.
19
取哪儿啊?
.
20
挑大个儿 的?
.
21
这个?
.
22
六、采样数量
检验、复检、备查 每份不少于 0.5 Kg
.
23
七、采样工具
指采样器、容器、包装纸等 应清洁、干燥、无异味、不应带入杂质
石蜡
×
× ×
.
24

第十三 章试样的采集和预处理

第十三 章试样的采集和预处理

二、生物试样和有机试样的预处理(消化)
4、酶消化: (主要用于药物测定)
与组织蛋白键合牢固的药物,如苯并二氧杂 菲,酚噻嗪,保泰松等,须用酶消化,使结合 的药物释出,再用溶剂提取。 最常用为:
分析化学
枯草菌蛋白水解酶,它能水解任何键合在蛋白 链上的肽,能水解肝、脑和血液等各种生物试 样。
药学院药物分析教研室
灼烧
2KHSO4
K2S2O7
K2S2O7+H2O
K2SO4+SO3
使碱性、中性氧化物转变为可溶性盐 例 TiO2+2K2S2O7
熔融
Ti(SO4)2+2K2SO4 药学院药物分析教研室
第三节
一、无机试样的分解
2、熔融法 ⑵碱性熔剂:
试样的分解
分析化学
Na2CO3,NaOH,Na2O2等 例,BaSO4 + Na2CO3 熔融 BaCO3+ NaSO4 注:熔融试样时,必须根据溶剂选择适 宜材料的坩埚。
分析化学
第 十三 章 试样的采集和预处理
药学院药物分析教研室
第一节
试样分析的全过程:
概述
分析化学
试样采集— 试样预处理(包括溶解或分 解,干扰组分掩蔽和分离)— 测定— 计算和数据处理。
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第二节
试样的采集与制备
分析化学
采集的试样应具有代表性: 指试样组成和整体物料的平 均组成相一致,否则分析结 果无意义。 选择性采样 采样方法 随机采样 选择性采样: 在刑侦、食品、环境保护等领域,常 常依据投诉、检验性观察或其他线索 进行针对性取样(即选择性取样)。 随机采样: 整体物料的每一部分都有被取作试 样的机会,以保证试样的代表性 药学院药物分析教研室

分析试样的采取和预处理

分析试样的采取和预处理
kg·mm-2之间。 d(mm):试样的最大粒度直径
计算例如
例:采集矿石样品,假设试样的最大直径为10 mm, k =0.2 kg/mm2, 那么应采集多少试样?
解: mQ ≥ kd 2 = 0.2 10 2 = 20 (kg) 例: 有一样品 mQ = 20 kg , k =0.2 kg / mm2, 用6号筛过筛, 问应缩分
采集平均试样时的最小质量
筛号/目
3 6 10 20 40 60 80
筛孔直 径/mm K=0.1
6.72 4.52 3.36 1.13 2.00 0.40 0.83 0.069 0.42 0.018 0.25 0.006 0.177 0.003
最小质量/Kg
0.2
0.3
0.5
9.03 13.55 22.6
微波消解一般采用密闭容器,如此能够加热到较高温度和较高压力, 使分解更有效,同时也可减少溶剂用量和易挥发组分 (As,B,Cr,Hg,Se,Sb,Sn等)的损失 微波消解法可用于有机和生物样品的氧化分解,也可用于难熔无机材 料的分解
2.26 3.39 5.65
0.80 1.20 2.00
0.14 0.21 0.35
0.035 0.053 0.088
0.013 0.019 0.031
0.006 0.009 0.016
1.0 45.2 11.3 4.00 0.69 0.176 0.063 0.031
食品试样
依照试样种类、分析项目和采用的分析方法制定试样 的处理步骤。 可用“随机取样”和“缩分”, 防止污染要求更严 预干燥:含水试样干燥至衡重,计算水分 脱脂 对含脂肪高的样品,置于乙醚(100g样品需 500ml乙醚)中,静止过夜,除去乙醚层,风干 研磨 成细而均匀的分析试样
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[MLn]o[H]nw [Mn]w[HL]on
K D(HL)n
Kex
➢ 螯合物萃取中酸度对萃取率的影响
时有 副 反 应 存 在
D(MLn)
KexKD(MKLnD)(HnKL)na(HL)n
D(HL)
lgD ~ pH E% ~ pH
100
E%
Hg2
Bi2+
50
+
控制酸度分别萃取
0
二苯硫腙-CCl4萃取 金属离子的萃取曲线
11.3.1 试样的制备 ➢ 溶解(dissolution)
-用适当的溶剂将试样溶解。 ➢ 提取(extraction)
-用溶剂将待测组分从不溶性的固体基质中溶解出来的过程。 ➢ 分解或消化(decomposition,digestion)
-采用比较苛刻的化学方法,将试样分解或消化后,使待测组 分转入溶液。
亲和力的差异 ion-exchange chromatography
特异反应,亲和力的差异 affinity chromatography
第十一章 采样和试样预处理
(Methods for Sample Collection and Pretreatment)
11.1 实际试样分析的一般过程 11.2 采样方法 11.3 试样的预处理 11.4 分析化学中常用的分离方法
11.1 实际试样分析的一般过程
分析过程的一般流程
样品采集
数据处理
E
溶质在有机相中的量 溶质的总量
co
co cw cwVw Vo
D D
R
mo mo mw
coVo coVo cwVw
其中
R
Vw Vo
称为相比
当 R = 1 时,
E D D 1
R 可近似地反映溶质浓缩的效率
100
D 1 10 100 1000 D
E % 50 91 99 99.9
1.0
增大萃取率
减小相比
1. 间歇萃
取(法batch liquid-liquid extraction) 2. 连续萃 (continuous liquid-liquid extraction)
取法
高密度溶剂萃取
低密度溶剂萃取
索氏萃取
.
连续萃取法(高密度溶剂萃取)
回流冷凝管(Reflux condenser) 冷凝液(Condensate)
蒸馏(distillation) 升华(sublimation) 重结晶(recrystallization) 沉淀分离(precipitation) 电沉积(electrodeposition)
萃取(extraction) 固相萃取(solid phase extraction) 色谱 (chromatography)
从水溶液或油性基体中吸附极性 化合物(如农药,多肽)
分配
二醇基:
CH CH
OH OH从水溶液或油性基体 Nhomakorabea吸附极性 化合物(如:蛋白质,多肽,杀 菌剂)
分配
十八烷基(C-18),-C18H37 从水溶液中吸附疏水性物质(如 咖啡因,多环芳烃,农药等
分配 离子交换 离子交换
辛烷基(C-8), -C8H17 磺酸基, -SO-3 季铵基团,-N+(C2H5)4
0 246
.
Pb2+
Cd2+
8 10 pH
(3)离子缔合物萃取
阳离子和阴离子通过静电引力相结合形成电中性疏水化合 物而被有机溶剂萃取。 M+(w) + A-(w) = M+A-(o)
例:HCl 介质中乙醚萃取FeCl4-
(CH3CH2)2O + H+ = (CH3CH2)2O+H (CH3CH2)2O+H + FeCl4- = [(CH3CH2)2OH] +[FeCl4] -
萃取分离的实质
将待萃取组分由亲水性转化为疏水性,使其萃入有机相中。
反萃取 back extraction 萃取的反过程(将组分从有机溶液中萃取到水溶液中)
.
例:8-羟基喹啉-CHCl3对Al 3+ 的萃取
A l(H 2O )63++
N 3
O H
N Al+ H + 3+ H 2 6O
O3
亲水
疏水 水合离子的正电性被中
➢ 分离原理及分离技术
分离原理 基于分离对象微粒大小的不同
分离技术 过滤(filtration) 透析(dialysis) 体积排阻色谱(size-exclusion chromatography)
基于分离对象质量或密度的不同
离心(centrifugation)
改变分离对象的物理状态 改变分离对象的化学性质 基于两相分配的分离方法
例如常见阳离子的两酸两碱分离
分组

组试剂 HCl
沉淀出 的离子
Ag+ Hg+ (Pb2+)

H2SO4
Ca2+ Sr2+ Ba2+ Pb2+

NH4Cl - NH3 Fe3+ Mn2+ Al3+ Hg2+ Cr3+
.

NaOH
Cu2+ Mg2+ Cd2+ Co2+ Ni2+
Ⅴ 可溶组*
Na+ K+ Zn2+ NH4+
➢ 无机机离子的有机沉淀试剂
NO N
O-NH4+
S
N
S Na
铁试剂
铜试剂
N OH
8-羟基喹啉
2.蛋白质的沉淀分离
三氯乙酸、乙腈………,这些有机试剂能破坏了蛋白质表 面的水化层,使蛋白质分子聚集而析出
.
11.4.2 溶剂萃取分离法
1. 萃取分离的基本原理
➢ 萃取分
离的过程
在含有被分离物质的水溶液中,加
.
➢ 分离效果
干扰成分减少至不再干扰
样品中的待测组
? 待测组分有效回收
分含量是未知的 如何测量回收率
回收率 %) ( 分原 离始 后含 测量 1量0% 0值
质量分数 > 1%, 质量分数 0.01% ~1% 质量分数 < 0.01 %,
回收率 > 99.9 % 以上 回收率 > 99 % 回收率 > 95 % 或更低
11.3.2 试样的预分离与富集
➢ 问题的提出
控制实验条件
实际样品的复杂性
干扰的消除
使用掩蔽剂
分离(separation)
分析方法灵敏度的 局限性
满足对灵敏 度的要求
选择灵敏度高 的方法
如:海水中 U (IV) 的测定
富集 (enrichment)
C = 1 ~ 3 g / L
难以测定
富集为C = 100 ~ 200 g / L. 可以测定
与C-18类似 吸附阳离子 吸附阴离子
.
11.4.4 经典色谱分离法
色谱分离法的分类 ➢按形状分:
➢按作用分:
.
➢按原理分:
吸附色谱
排阻色谱 (凝胶色谱)
分配色谱
离子交换色谱
亲和色谱
吸附能力的差异 adsorption chromatography
分子尺寸的大小不同 exclusion chromatography gel-permeation chromatography 两相中分配系数的不同 partition chromatography
试样预处理
结果报告
试样检测
➢ 气体试样 ➢ 液体试样 ➢ 固体试样 ➢ 生物样品
11.2 采样方法
湖泊水样采样点设计
四分法固体样品取样示意图
(a) 采集的样品堆积成锥形 (b)将锥顶压平 (c) 样品堆的 俯视图 (d)将样品切分四等份,保留其中任一对角的2份。
湖底岩土采样方式
11.3 试样的预处理
溶于CHCl3
和,亲水的水分子被疏
水有机大分子取代
8-羟基喹啉: 萃取剂
CHCl3 : 溶剂
.
➢ 分配系数与分配比
分配系数 partition coefficient
下标 Water 在水相中 Organic 在有机相中
HA (w)
HA (o)
萃取平衡
KD
[HA]o [HA]w
分配定律
KD——分配系数 热力学常数
Em 0 m 0 m n 10 % 0 1 D V w V /w V o /V n 10 % 0
.
Vo =Vw=100
结论m:L,
m0 = 0.20 g,
D = 85
1) 用同样量的萃取剂,分多次萃取比一次萃取 的效率高
2)萃取原则:少量多次
? N
.
2. 萃取分离的类型
H OO
C H 3 C H 3
CN NiNCC H 3
CN
NCC H 3
+ 2H +
OH O
被三氯甲烷. 萃取
➢ 常见的螯合萃取剂
Dithizone 双硫腙 (常用于萃取铅离子)
2 C6H5 N
H
C6H5 N
C6H5
H
N
N C6H5
N
2 =1016
C SH + Pb2+
N
N SC N Pb N CS N
被 (CH3CH2)2O 萃取
.
例:碱性染料在酸性介质中萃取络阴离子
(CH3)2N
S
N(CH3)2 +
[BF4] -
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