第3章-样品预处理技术

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二、溶剂萃取
吸收液样品中待测物的浓度低于测定方 法的测定范围时，或样品中含有干扰的有害物 质时，为了达到分离干扰物和浓缩待测物的目 的，可以采用萃取法。吸收液采集的有机化合 物一般采用萃取法处理。 溶剂萃取原理—液液萃取
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吸收液样品的预处理注意事项
1、使用到的试剂有剧毒物品 2、注意数据的计算 注意采样吸收液的量和取样量 注意计算标准曲线时使用质量单位还是浓度单位 3、使用比色法测量时，注意影响比色的因素 试剂 显色剂 显色条件：时间、温度 加入试剂的顺序等
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一、稀释或浓缩
吸收液样品中待测物浓度高于测定方法的 测定范围时，可用吸收液稀释后测定。如果吸收液 样品中待测物浓度高是由采样过程中吸收液的溶剂 挥发损失而造成的，则应先补充溶剂，恢复吸收液 原本组成后，再用吸收液进行适当稀释。 吸收液样品中待测物的浓度低于测定方法的 测定范围时，可将吸收液样品通过挥发或蒸馏等方 法浓缩后测定。在进行稀释或浓缩时，要注意稀释 或浓缩后样品基体的变化对测定结果的影响。
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概述
职业卫生样品
工作场所空气样品（采样介质） 生物样品
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工作场所空气中有害物质采样方法
气态、蒸气态（无机气体、有机蒸气）
直接采样法-------------------------------------------------气体 有泵采样法
液体吸收法
小型气泡吸收管 ---------------------液体（吸收液） 多孔玻板吸收管 冲击式吸收管 大型气泡吸收管
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第三节 固体吸附剂管样品的预处理
工作场所空气中有机化合物样品采集大多数采用 固体吸附剂法，一些无机酸如盐酸、硫酸等也可采用 固体吸附剂进行采集。 在NIOSH方法中，一些无机气体如氨气、二氧化 硫等气体也可采用经过特殊处理的固体吸附剂管进行 采集。 我国职业卫生标准方法中，固体吸附剂管主要用 于气态和蒸气态有机化合物的采集。
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一、洗脱法
洗脱法是用溶剂或溶液（称为洗脱液） 将滤料上的待测物溶洗下来的方法，洗脱法可 用于采集到滤料上的金属、类金属化合物的样 品预处理，也可用于采集到滤料上的无机非金 属化合物和有机化合物的样品预处理。 例如，微孔滤膜采集铅烟或铅尘后，用硝 酸溶液浸泡滤膜，将铅溶洗入硝酸溶液中，然 后用分光光度法或原子吸收光谱法测定。 洗脱法实质上是液固提取方法。
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二、消解法
消解法是利用高温和(或)氧化作用将滤料及样 品基质破坏，制成便于测定的样品溶液。 消解法分为干灰化法和湿式消解法两种，在工作 场所空气检测中，主要使用湿式消解法中的酸消解 法，用于采集到滤料上的无机金属、类金属化合物的 样品预处理。酸消解法是指利用氧化剂（主要是氧化 性酸）将样品进行消解的方法。
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洗脱效率的测试方法
取 18 份滤料，分为 3 组，每组 6 份，分别加 入3个剂量的标准溶液，加入量一般为在0.5、 1、2倍容许浓度下，检测方法规定的采样体积 所采集的量。加入待测物标准溶液的体积应不 大于100μL。 放置过夜，洗脱并测得每份滤料的待测物 量；同时作试剂空白和滤料空白，计算前减去 空白值。按上述公式计算洗脱效率。
活性炭管 固体吸附剂法 ---固体（固体吸附剂） 硅胶管 热解吸 高分子多孔微球 溶剂解吸 浸渍滤料法-----------------------------------------------------浸渍固体吸附剂 固体（滤料）
无泵采样法----------------------------------- ------固体（固体吸附剂）
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二、消解法
2、消解方法
微波消解法
微波消解仪是指在密闭容 器里，采用微波加热原理， 在高温高压条件下达到样品 前处理目的的仪器系统。
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二、消解法
微波消解法操作步骤
1、将样品放入专用聚四氟乙烯消解罐中 2、加入一定量消解液 3、将加入消解液的消解罐放置到微波消解仪内 4、关闭微波消解仪门，设置温度、压力等消解参 数，进行消解 5、消解完成后，将消解罐中的消解液转移到试管 或烧杯中，放置到电热板或电热炉中，加热赶酸 6、待消化液基本赶净后，取下放凉，用定容液 （去离子水、1%硝酸溶液，1%盐酸溶液）溶解残 渣，然后转移到刻度试管内，并用定容液定容至刻 度，待测。
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二、消解法
电热消解法操作步骤
1、将样品放入烧杯或试管等容器中 2、加入一定量消解液 3、将加入消解液的样品容器放置到电热板上 4、设置电热板参数，进行消解 5、样品全部消化后，继续加热赶酸 6、待消化液基本挥干后，取下放凉，用定容液（去 离子水、1%硝酸溶液，1%盐酸溶液）溶解残渣，然后 转移到刻度试管内，并用定容液定容至刻度，待测。
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一、洗脱法
洗脱液一般为酸性溶液(测定金属、类 金属化合物)、去离子水（测定无机非金属化 合物）以及有机溶剂（测定有机化合物）等。 洗脱过程可以是简单的溶解过程，也可以 是经过化学反应生成可溶性化合物的过程，或 是兼有两者。 浸渍滤料采集某些气态和蒸气态化合物也 常用洗脱法处理。
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洗脱法操作步骤
第一节 滤料样品的预处理 第二节 吸收液样品的预处理 第三节 固体吸附剂管样品的预处理
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第一节 滤料样品的预处理
在工作场所空气有害物质检测中，金属、 类金属及其化合物的样品采集主要用滤料或浸 渍滤料作为采样介质，工作场所空气中一些非 金属化合物以气溶胶态存在，如氰化物、硫酸、 磷酸等，也可采用滤料进行采集。 在测定前，必须将滤料上的待测物转移入 溶液中，常用的处理方法有：一、洗脱法；二、 消解法。
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解吸液的选择
3、解吸液的用量 用多少？
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溶剂解吸法的操作步骤
1、将固体吸附剂管打开，将固体吸附剂前后段分别倒入两个解 吸瓶中； 2、加入一定量的解吸液； 3、封闭解吸瓶，振摇1min，放置30min-60min；必要时使用超声 等辅助方式增加解吸效率； 4、将前后段样品分别上机测定； 注：也可先将溶剂解吸型吸附剂管的前段倒入解吸瓶中解吸 并测定，如果测定结果显示未超出吸附剂的穿透容量时，后段可 以不用解吸和测定；当测定结果显示超出吸附剂的穿透容量时， 再将后段吸附剂倒入解吸并测定。 穿透容量每个标准方法中都已给出，但使用时要注意以下几 点：1、固体吸附剂管的性能；2、现场是否有共存物。
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二、消解法
1、消解液
常用的消解液（氧化剂）有氧化性酸如硝酸、高氯酸 及过氧化氢等。为了提高消解效率和加快消解速度，经 常使用混合消解液，如1：9的高氯酸和硝酸的混合消解 液常用于微孔滤膜样品的消解。
硝酸 盐酸 高氯酸 过氧化氢 混合消解液：1：9的高氯酸和硝酸
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二、消解法
2、消解方法
电热消解法 加热是提高消解效率和加快消解的方法。一 般采用可控温电热板加热，加热温度一般在 300℃以下，通常在200℃左右。特别对于易挥 发的待测物样品处理，加热温度一般不超过 200℃。 将样品在消解液中浸泡过夜，可以缩短消解 时间。不要将消解液蒸发干，保留少量消解 液，有利于样品的溶解和测定。若将消解液蒸 干，再在较高温度下加热，有可能生成难溶的 金属氧化物，影响测定。
m T 100% M
式中：T —— 消解效率，％； m —— 测得的待测物量，mg； M —— 滤料上加入的待测物量，mg。
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影响消解效率的因素
1.消解方法 湿法消解方法常用电热消解法和微波消解法 等，对不同的待测物要选择合适的消解方法， 例如测定易挥发性金属化合物，最好采用微波 消解法，可以防止待测物因挥发而损失。
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影响洗脱效率的因素
1. 洗脱液的性质：包括极性、对待测物的溶解度和 化学活性等理化性质，例如极性待测物要选择极性洗脱 液；对待测物的溶解度越大，洗脱效率越高；能与待测 物起化学反应，生成物易溶于洗脱液的，洗脱效率就高。 2. 洗脱时间：随着洗脱时间的增加，洗脱效率提 高，一定的 洗脱时间后，达到高而稳定的洗脱效率。 3. 洗脱方式：加热、振摇或超声等方法可以加快洗 脱和提高 洗脱效率。
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第三节 固体吸附剂管样品的预处理
用固体吸附剂采集气体和蒸气态待测物 后，需要将被吸附的待测物转移到溶液中， 然后再测定溶液中的待测物含量。 常用的方法是解吸，解吸法又分为溶剂解 吸法和热解吸法。
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一、溶剂解吸法
溶剂解吸法是将采样后的固体吸附剂放入溶剂 解吸瓶内，加入一定量的解吸液，密封溶剂解吸 瓶，解吸一定时间，大量的解吸液分子将吸附在固 体吸附剂上的待测物置换出来并进入解吸液中，解 吸液供测定。 为了加快解吸速度和提高解吸效率，可以振摇 解吸瓶，或用超声波帮助解吸。
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解吸液的选择
2、单一还是混合？ 选择解吸液时可以采用单相解吸液或多相解吸 液，由所采集的化学物质在不同溶剂中的溶解特性 决定。 单相解吸液是指用一种溶剂作解吸液，如用二 硫化碳解吸活性炭上吸附的苯、甲苯等。 多相解吸液是指用两种或两种以上溶剂混合作 为解吸液，如果其中两种溶剂相溶可以配成溶液， 即一种溶剂溶于另一种溶剂中，解吸后得到的是单 一样品溶液，测定时得到一个浓度值。
职业卫生技术服务机构专业技术人员培训
职业卫生样品预处理技术
杜会芳
高工
中国安全生产科学研究院
概述
样品预处理 将含有目标化学物质的样品基质转化成可供 仪器分析的基质状态，使目标化学物质能够进 行仪器检测的过程。 样品预处理是实验室检测工作的重要组成部 分。
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概述
样品预处理目的
基质置换
样品浓缩
样品净化
---------------------固体（滤料）+固体（滤料或固体吸附剂管）
聚氨酯泡沫塑料法----------------固体（固体吸附剂） 冲击式吸收管法-------------------液体（吸收液） 多孔玻板吸收管法----------------液体（吸收液）