现代萃取分离技术PPT课件
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微波辅助萃取全部全解ppt课件
4.温度差: 是被提取组分扩散与传质的前提，没有浓度差或 浓度差很小，提取过程就不能进行
5.温度: 由于存在微波下的分子运动，因而温度不需要与传 统提取工艺过程中的一样高；也可能导致体系温度过度上 升，为减小温度的影响，可将微波提取过程分次进行 微波萃取在不同温度下的提取效果是不同的，当其他条件 一样时，热态比冷态的提取效果要好
微波辅助萃取 （Microwave Aided Extraction，MAE)
• 微波辅助萃取又称微波萃取(MAE)，是微波和传统的溶剂 萃取法相结合后形成的一种新的萃取方法，因其具有快速 、高效、省溶剂、环境友好等优点，微波萃取是在有机分 析中得到了广泛的应用。
微波萃取机理
• 微波萃取技术是将微波技术和萃取技术相结合，利用极性 分子可以迅速吸收微波能量来加热一些具有极性的溶剂， 达到萃取样品中目标化合物、分离杂质的目的。微波加热 不同于一般的常规加热方式，常规加热是由外部热源通过 热辐射由表及里的传导方式加热。微波加热是材料在电磁 场中由介质吸收引起的内部整体加热。微波加热意味着将 微波电磁能转变成热能，其能量是通过空间或介质以电磁 波的形式来传递的，对物质的加热过程与物质内部分子的 极化有着密切的关系。
中
中
的
的
应
应
中 的 应
用
用
用
食品分析
食 旧方法 用 色 素 的 提 取
新方法
天然食用色素制备方法大致可分为溶剂提取法、组织 培养法、粉碎法，压榨法、酶反应法、微生物，发酵 法和人工化学合成天然色素法等。其中最常用的方法 是溶剂提取法即浸取法, 但传统的浸取方法存在着浸 取时间长、劳动强度大、原料预处理能耗大、热敏性 组分易破坏等缺点
1. 微波革取用于天然产物提取的应用前景 2. 进一步缩短样品处理的时间 3. 进一步探讨萃取机理 4. 开发微波萃取新技术和其他技术联用 5. 开发微波萃取在线检测新技术 6. 将微波萃取的实验室研究扩大为工业化研究
制药分离纯化技术2第二章固液萃取浸取ppt课件
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
浸渍法是一种最常用的浸出方法，适用于粘 性药物、无组织结构的药材、新鲜及易于膝 胀的药材。
浸渍法简便易行，但由于浸出效率差，故对 贵重药材和有效成分含量低的药材，或制备 浓度较高的制剂时，应采用重浸渍法或渗漉 法为宜。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
二、影响浸取过程的因素
1．固体物料颗粒度的影响
各类固体生物物料是由细胞组成的，可溶性物质 通常存在于细胞内，细胞膜产生一种不同于一般 情况下的扩散阻力，因此浸取速率通常比较小。
2．浸取相平衡 浸取过程中的相平衡可用分配系数 KD 表示：
KD = y / x x 、y —平衡时溶质在固相、液相中的浓度； 注：若 y 和 x 用体积浓度 (kg/m3) 表示，KD
一般为常数；如用质量浓度 ( kg/kg ) 表示， 则 KD 值会发生变化。因为在浸取过程中， 随着溶质的浸出，固体内外的溶液密度将发 生变化。
程一般包括：
①溶剂浸润固体颗粒表面； ②溶剂扩散、渗透到固体内部微孔或细
胞壁内； ③溶质解吸后，溶解进入溶剂； ④溶质经扩散至固体表面； ⑤溶质从固体表面，扩散进入溶剂主体。
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
在较高压力下的渗透，还可能将固体物料组 织内的某些细胞壁破坏，利于溶质的浸出经 一旦固体物料被完全浸透而充满溶剂后，加 大压力对浸出速率的影响将迅速减弱。
第一课现代分离技ppt
大豆分离蛋白生产过程中的乳清一直是环保治理的难点，
乳清中的乳清蛋质，大豆低聚糖和盐类，排放到自然水体会造 成污染，回收利用则变废为宝。借助于对浓缩相不断稀释的全 过滤，则可以获得蛋白质含量更高的乳清蛋白粉。此外，引入 超滤和反渗透组合技术，可以在浓缩乳清蛋白的同时，从膜的 透过液中除掉乳糖和灰分等，这样就大大扩大了全干乳清的应 用范围。引入超滤和反渗透后，乳清蛋白的质量明显提高。
1.1分离过程的演变历史
一、分离工程的起源
早在数千年前，人们已利用各种分离方法制作 许多人们生活和社会发展中需要的物质。例如，利 用日光蒸发海水结晶制盐；农产品的干燥；从矿石 中提炼铜、铁、金、银等金属；火药原料硫磺和木 炭的制造；从植物中提取药物；酿造葡萄酒时用布 袋过滤葡萄汁；制造蒸馏酒等等。
反应平衡常数 离解常数 反应速率常数 电离电势 ......
生物学性质
生物亲和力、生物吸附平衡、生物学 反应速率常数
第2章 料液的预处理与固液分离
2.1 预处理 2.2 固液分离
在化工生产过程中，原料液中除了含有目的物外， 往往还存在大量的未反应完全的反应物、原料带来的 杂质、催化剂、反应中间产物及副产物等组分。为了 得到目的物产品，常规的做法是首先将料液中的固形 悬浮颗粒或小液滴等非均相组分与可溶性组分分开。 此时，往往需要对原料进行预处理。
还有一种可以进行连续操作的分子筛，物料连续 进入填充床，分子筛可以只吸附固定体积的分子，再 释放，而将体积过大的分子拦住，石油气和天然气的 分离经常采用这种方式。
吸附作用是催化 、脱色、防毒等工业应用中必 不可少的单元操作。
常用的吸附剂是活性炭，活性炭的吸附是物理吸附和
化学吸附综合作用的结果。活性炭的吸附能力的大小 可用吸附量qe来衡量。
乳清中的乳清蛋质，大豆低聚糖和盐类，排放到自然水体会造 成污染，回收利用则变废为宝。借助于对浓缩相不断稀释的全 过滤，则可以获得蛋白质含量更高的乳清蛋白粉。此外，引入 超滤和反渗透组合技术，可以在浓缩乳清蛋白的同时，从膜的 透过液中除掉乳糖和灰分等，这样就大大扩大了全干乳清的应 用范围。引入超滤和反渗透后，乳清蛋白的质量明显提高。
1.1分离过程的演变历史
一、分离工程的起源
早在数千年前，人们已利用各种分离方法制作 许多人们生活和社会发展中需要的物质。例如，利 用日光蒸发海水结晶制盐；农产品的干燥；从矿石 中提炼铜、铁、金、银等金属；火药原料硫磺和木 炭的制造；从植物中提取药物；酿造葡萄酒时用布 袋过滤葡萄汁；制造蒸馏酒等等。
反应平衡常数 离解常数 反应速率常数 电离电势 ......
生物学性质
生物亲和力、生物吸附平衡、生物学 反应速率常数
第2章 料液的预处理与固液分离
2.1 预处理 2.2 固液分离
在化工生产过程中，原料液中除了含有目的物外， 往往还存在大量的未反应完全的反应物、原料带来的 杂质、催化剂、反应中间产物及副产物等组分。为了 得到目的物产品，常规的做法是首先将料液中的固形 悬浮颗粒或小液滴等非均相组分与可溶性组分分开。 此时，往往需要对原料进行预处理。
还有一种可以进行连续操作的分子筛，物料连续 进入填充床，分子筛可以只吸附固定体积的分子，再 释放，而将体积过大的分子拦住，石油气和天然气的 分离经常采用这种方式。
吸附作用是催化 、脱色、防毒等工业应用中必 不可少的单元操作。
常用的吸附剂是活性炭，活性炭的吸附是物理吸附和
化学吸附综合作用的结果。活性炭的吸附能力的大小 可用吸附量qe来衡量。
双水相萃取(精选双水相萃取PPT,超级有用)
基本流程
3.2.1 目的产物的萃取
原料匀浆液与PEG和无机盐在萃取器中混合，然 后进入分离器分相。 通过选择合适的双水相组成，一般使目标蛋白质 分配到上相（PEG相），而细胞碎片、核酸、多 糖和杂蛋白等分配到下相（富盐相）。 第二步萃取是将目标蛋白质转入富盐相，方法是 在上相中加入盐，形成新的双水相体系，从而将 蛋白质与PEG分离，以利于使用超滤或透析将 PEG回收利用和目的产物进一步加工处理。
K= ct/ cb
其中ct 、cb 分别代表溶质在上相、下相中的浓度
基本原理
系统固定时, 分配系数为一常数, 与 溶质的浓度无关。当目标物质进入双水 相体系后, 在上相和下相间进行选择性 分配, 这种分配关系与常规的萃取分配 关系相比, 表现出更大或更小的分配系 数。如各种类型的细胞粒子、噬菌体的 分配系数都大于100或者小于0101, 因此 为物质分离提供了可能[7]。
[7] 严希康,俞俊棠. 生化分离工程[M]. 北京: 化学工业出版社, 2001.1692187.
三、双水相萃系分类
双水相体系主要有以下几种： （1）高聚物/高聚物双水相体系 （2）高聚物/无机盐双水相体系 （3）低分子有机物/无机盐双水相体系 （4）表面活性剂双水相体系
发展历程 Kula教授研究小组对双水相的应用，工艺流程、 操作参数、工程设备、成本分析等进行了大量研 究，在应用上获得成功。1978年首先将双水相萃 取技术用于酶的大规模分离纯化，建成了一套工 业装置，达到20Kg/h的处理能力，分离纯化了几 十种酶，也应用于基因工程产品的分离[3,4]。 双水相萃取可分离多肽，蛋白质、酶、核酸、病 毒、细胞、细胞器、细胞组织、以及重金属离子 等，近年来，还应用于一些小分子，如抗生素， 氨基酸和植物的有效成分等的分离纯化。
萃取分离
D = C I2, o =
[ I 2]o
=
KD
C I2, w
[ I 2]w + [I3-]w
1 +K [ I - ]w
可见: 分配比D随[ I- ]W而变!
3. 萃取率E（萃取效率）
E
A在有机相中的总量 A在两相中的总量和
C A,O VO
DVO
C A,O VO C A,W VW DVO VW
D
• 在上述的例子中，
碘＋水
CCl4
碘＋CCl4；水
• 选用的CCl4——既是萃取溶剂，同时也是萃取 剂。
• 萃取剂——在水中加入某种试剂，使被萃物质与试
剂结合成不带电荷的、难溶于水的分子。这种试剂称萃
取剂。
• 萃取溶剂——主要起改善有机相物理性质的作用。
• 有时有机相由两种溶剂组成，一种是萃取溶剂， 另一种是萃取剂。
校正：若浓度较高（I ≠ 0），则应校正 I 的影
响，即用活度比PD代替浓度比KD。
PD
o w
o[ A]o w[ A]w
o w
KD
只有在稀溶液中，两相中的活度系数为1，此时 KD=PD.
• 讨论：
• 1）不同溶质在不同的溶剂中具有不同的 K 值；
• 2）K 值越大表示该溶质在有机相中的溶解度 越大；
(2) 中性配合萃取体系
• 关键词：中性 • 特 点：中性的萃取剂与中性的被萃物结合生成中性
的配合物。
• 中性配合的萃取剂的分类： – 中性含磷萃取剂：膦酸酯、次膦酸酯、膦氧化物、 焦膦酸酯等； – 中性含氧萃取剂：包括酮、醚、醇、酯和醛等； – 中性含氮溶剂：如吡啶类 – 中性含硫萃取剂：二甲亚砜、二苯基亚砜等
化工原理下41液液萃取ppt课件
到曲线称为分配曲线。
溶解度曲线
分配曲线
22
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
P
y yx
P
x
分配曲线的作法
23
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
4.1 概述
一、萃取过程的原理
分离物系 液体混合物 形成两相体系的方法 引入一液相（萃取剂）
萃取原理
液体混合物 (A + B)
引入另一液相 （萃取剂S）
各组分在萃取剂 中溶解度不同
临界混 溶点 共轭相
均相区 溶解度曲线 两相区
联结线
溶解度曲线 (1)——已知联结线
11
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
第Ⅰ类物系 ② 完全不互溶物系， A、B，A、S 完全互溶， 而B、S完全不互溶。
溶解度曲线 联结线
溶解度曲线
两相区
En
0B
单相区
S
1.0
温度较低时第二类物系三角形相图
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
1.0 A
单相区
两相区
溶解度曲线
联结线 溶解度曲线
溶解度曲线
分配曲线
22
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
P
y yx
P
x
分配曲线的作法
23
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
4.1 概述
一、萃取过程的原理
分离物系 液体混合物 形成两相体系的方法 引入一液相（萃取剂）
萃取原理
液体混合物 (A + B)
引入另一液相 （萃取剂S）
各组分在萃取剂 中溶解度不同
临界混 溶点 共轭相
均相区 溶解度曲线 两相区
联结线
溶解度曲线 (1)——已知联结线
11
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
第Ⅰ类物系 ② 完全不互溶物系， A、B，A、S 完全互溶， 而B、S完全不互溶。
溶解度曲线 联结线
溶解度曲线
两相区
En
0B
单相区
S
1.0
温度较低时第二类物系三角形相图
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
1.0 A
单相区
两相区
溶解度曲线
联结线 溶解度曲线
超临界萃取ppt课件
3、从甘草中提取甘草素
T = 40oC, p = 35 MPa, 采用SCCO2 – C2H5OH – H2O体系作萃取剂
甘草素为白色针状结晶, 难溶于水, 能溶于乙醚，有抗氧、 抗过敏、抗霉菌、防止皮肤老化和有效清除超氧离子等 用。
4、青蒿素 （Artemisinin）
无色针状结晶，味苦， 熔点156-157℃，溶于 氯仿。由黄花蒿中分离 而得。抗疟药物，高效、 低毒、速效。目前，该 药物在疟疾发病率很高 的东南亚地区得到广泛 的应用。
蛋白质、树胶和蜡很难萃取。
（v）相对挥发度较大或极性（介电常数）有较大 差别时，可以在不同的压力下使混合物得到分馏。
夹带剂效应
增加溶解度 加入适量 为夹带剂（一般不超 过5% ) ，能使溶解度提高到10倍以上。
提高溶质的分离因子 增加溶质溶解度对温度、压力的敏感程度 可用作反应物 能改变溶剂的临界参数
具有低的沸点； 对所提取的物质要有较高的溶解度。
生物碱、类胡萝卜素是不溶的。
脂肪酸及其甘油三酯具有低的溶解性。然 而。单酯化作用可增强脂肪酸的溶解性。
超临界流体萃取:以茶叶为原料，以甲醇为改性剂在CO2的 超临界压力和温度条件下进行萃取。
第四节：超临界流体萃取的过程及操作特性
1、超临界流体萃取系统的组成
气体液体和超临界流体的物理性质气体液体临界体超临界体常温常压常温常压738mpap4p密度06103061602050409kgm粘度pas131040231021310439104扩散系数01104011090710702107041042104溶剂萃取超临界萃取溶剂残留不可避免完全无溶剂残留纯净存在重金属无重金属溶剂的溶解能力为定值溶解能力随温度和压力变化可能使用高温热敏物质分解通常在较低温度下不分解存在无机盐被萃取的问题无无机盐残留溶剂选择性差选择性好需额外的操作单元来脱除溶解在线分离有效物质收率高与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能对溶质溶解能力随压力和温度改变而在相当宽的范围内变动11超临界流体具有选择性溶解物质的能力并随着临界条件tp而变化
新型分离技术 ppt课件
课件
4
概论：分离技术的作用和地位
分离装置的投资大
一般占炼油厂、石化厂投资的50％～90％
分离过程的能耗高
一般占化工厂总能耗的60％以上
分离技术为产品的质量把关
课件
5
概论：分离过程分类
（一）平衡分离过程
名称 蒸发 精馏 吸收 萃取 吸附 离子交换 萃取精馏
物料 液体 液或汽 气体 液体 气或液 液体 液体
课件
29
萃取剂作用的机理
萃取剂加入改变原组分分子间的作用力
分子间作用力的分类
物理作用力－范德华力（取向力、诱导力、色散力）
体现分子极化程度和分子体积的影响 组分受极性萃取剂分子作用产生的极化程度不同，如烯烃产生的
诱导偶极矩大于烷烃
分子间的物理作用力与分子体积有关，体积越小 ，作用力越大
properties Vapor （蒸气压） Adsorptivity（吸附率） Solubility（溶解度） Diffusivity（扩散率）
课件
10
概论:新型分离技术的类型
对传统分离技术改进、变革 而形成的新型分离技术
如：特殊精馏；
特殊萃取； 色谱分离技术； 分离过程节能技术和夹点技术
按极性大小排列（由弱到强）： 碳氢化合物－醚－醛－酮－酯－醇－乙二醇－水
根据相似物质溶于相似物质的规律选择 实例之一：对丙酮－甲醇体系，若要提高极性较低的丙酮的挥发
度，应加入极性强的水，若要提高极性较高的甲醇挥发度，应加 入极性小的碳氢化合物 实例之二：要除去有机溶液中微量的水，可加入碳氢化合物，提 高水的挥发度 实例之三：要分离有机溶液中的少量碳氢化合物，可加入水，提 高碳氢化合物的挥发度
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超临界状态示意图
表1 超临界流体与气体、液体传递性能的比较
固相萃取（Solid Phase Extraction）
固相萃取（SPE）：利用被萃取物质在液－固两相间的
分配作用的差异，实现与样品基体及干扰组分分离或富集 的方法。
1. SPE的发展：
20世纪70年代后期发展起来分离技术； 固相萃取吸附剂的种类增多； 各种固相萃取商品柱问世； 固相萃取装置和仪器出现和应用； 应用范围以10%的年增长率扩大。
9. 固相萃取的应用
在环境分析中的应用； 在生物样品分析中的应用； 在食品分析中的应用 ； 在药物分析中的应用。
超临界流体萃取 （Supercrtical Fluid Extraction）
以超临界流体作流动相，直接从固体（粉末）或液体样 品中将目标物质（有机物）萃取出来的一种分离方法。 1879年J.B.Hannay等发现用超临界的乙醇可溶解金属卤
一般选择中弱强度的混合溶剂，尽可能除去基体中干扰 组分，又不会导致目标物流失。如反相萃取体系常选用一 定比例组成的有机溶剂/水混合液，有机溶剂比例应大于 样品溶液，而小于洗脱剂溶液。
目标物的洗脱：选择合适的洗脱液和体积（相对较强的溶 剂强度）洗脱保留在萃取柱上的目标物。
注意：对于以除去干扰物为目的的固相萃取操作，通常 是将干扰物吸附在萃取柱上，而目标物和大部分基体物 质不被保留或微弱保留，其操作顺序和步骤则不相同。
6. 固相萃取仪器与装置 基本组成：
固相萃取柱
市售固相萃取小柱
固相萃取过滤装置
手动加压装置
固相萃取负压抽吸装置
简易固相萃取仪
固相萃取柱
抽 真 空 真空箱
负压抽吸式固相萃取过滤装置示意图
离心固相萃取法
固相萃取离心过滤法
圆盘固相萃取（膜片式固相萃取 ）装置
外观上类似于滤膜，将粒径8 µm左右的色谱固定相固载 在聚四氟乙烯、聚氯乙烯或多孔玻璃纤维基体上，经紧密 压制后形成直径4～96 mm，厚度0.5～1 mm的膜状结构 。
化物，且压力越高溶解能力越强。Fra bibliotek 20世纪50年代，美国将SFE用于工业分离。 1963年，德国首次申请SFE分离技术的专利。 20世纪80－90年代成为热门学科。
1. 超临界流体（Supercrtical Fluid ，SCF）
超临界流体（SCF）：
当物质处于临界温度和 临界压力以上时，即使继 续加压也不液化，只是密 度增加，具有类似液体性 质和气体性能的物质状态， 称为超临界流体。
主要用途 样品前处理
分离、纯化、工业制备
中等 无机分离
7. 固相萃取吸附剂选择
根据样品性质从极性和溶解性能等进行选择：
根据样品性质选择适当的固相萃取吸附剂的流程图
表4 EPA方法SW846 推荐使用固相萃取吸附剂
8. 固相萃取溶剂的选择
在固相萃取固定相活化、上样富集、淋洗杂质、分析物洗 脱的过程中，都涉及到溶剂的选择问题，溶剂选择最重要的 因素是溶剂强度，它是保证固相萃取成功的关键。
5. 固相萃取操作
固相萃取操作基本步骤：
固相萃取柱的预处理（活化）：目的是打开碳链、湿 润和活化固定相，增大固定相的表面积，使目标物与 表面紧密接触，易于发生分子间相互作用；增加萃取 柱与组分的相互作用的表面积；除去萃取柱中存在的 有机干扰物，减少污染。 方法：根据固定相的性质和种类采用一定量合适溶剂 冲洗柱子。
其他分析仪器的联用。
3. 固相萃取的原理
利用组分在固相（吸附剂）和液相（溶剂）之间的分配能 力或吸附能力的差异进行分离。其保留或洗脱的机制取决 于组分与固相（吸附剂）表面的活性基团，以及组分与液 相之间的分子间作用力。
洗脱模式有两种：
I. 目标组分比干扰组分与固相之间的亲和力更强，因而被保 留，洗脱时采用对目标化合物亲和力更强的溶剂；
市售固相萃取圆盘装置
固相萃取圆盘装置示意图
真空多歧管固相萃取装置
真空多歧管固相萃取装置（96孔板固相萃取真空装置）
真空多歧管固相萃取装置
全自动固相萃取仪
吉尔森公司的ASPEC XLi 全自动固相萃取仪
工作原理：
吉尔森全自动固相萃取仪的工作原理示意图
固相萃取联用装置
固相萃取与HPLC联用装置
固相萃取联用装置
固相萃取与毛细管电泳联用装置
固相萃取与色层分离、萃取色层的区别
固相萃取
色层分离
萃取色层
两相
固/液
固/液
液/液(水)
固定相制备 键合、化学修饰 键合、化学修饰
液体附于固体载体
固定相种类 较多
很多
较少
分离机理 吸附、分配、交换等 吸附、分配、交换等
分配
柱尺寸 小，(3－5)cm 1cm 大，(20－100)cm 5cm
II. 干扰组分比目标组分与吸附剂之间亲和力更强，则目标组 分被直接洗脱。
表1 常用的键合硅胶吸附剂及应用
表2 常用的商品C18 和C8键合硅胶固相萃取吸附剂
表3 常用的商品化非极性有机聚合物固相萃取吸附剂
注：PS-聚苯乙烯；DVB-二乙烯苯；EVB-乙烯基乙苯；NVP-N-乙烯基吡咯烷酮。
上样：使目标物被保留。溶解样品的溶剂强度应较弱，否 则目标物会被洗脱流失（注意上样体积应小于穿透体积）。 方法：利用抽真空、加压或离心的方法使样品进入固定相 （常采取手动或泵以正压推动或负压抽吸方式使液体样品 以适当流速通过固相萃取柱）。
样品进入固定相的方法
干扰物洗脱：选择合适的溶剂强度和体积的溶剂（清洗剂） （一般是较弱的溶剂）将保留的杂质或基体物质洗脱。
固定相活化溶剂的选择 上样萃取溶剂的选择 淋洗溶剂的选择：淋洗溶剂的选择原则是：尽可能将干扰组
分从固定相上洗脱完全，但又不能洗脱任何分析物。
洗脱溶剂的选择 ：选择溶剂强度应足够大，保证吸附在固定
相上的目标物定量洗脱下来；且粘度小、纯度高、毒性小，不与目标 物和固定相不反应；应与后续的分析相适应，不干扰测定。
2.固相萃取（SPE）特点：
与液-液萃取相比，固相萃取具有如下优点： 较高的回收率和富集倍数； 有机溶剂消耗量低，减少了对环境的污染； 采用高效、高选择性的吸附剂，能更有效地将分
析物与干扰组分分离； 无相分离操作过程，容易收集分析物； 能处理小体积试样； 操作简便、快速，费用低，易于实现自动化及与
表1 超临界流体与气体、液体传递性能的比较
固相萃取（Solid Phase Extraction）
固相萃取（SPE）：利用被萃取物质在液－固两相间的
分配作用的差异，实现与样品基体及干扰组分分离或富集 的方法。
1. SPE的发展：
20世纪70年代后期发展起来分离技术； 固相萃取吸附剂的种类增多； 各种固相萃取商品柱问世； 固相萃取装置和仪器出现和应用； 应用范围以10%的年增长率扩大。
9. 固相萃取的应用
在环境分析中的应用； 在生物样品分析中的应用； 在食品分析中的应用 ； 在药物分析中的应用。
超临界流体萃取 （Supercrtical Fluid Extraction）
以超临界流体作流动相，直接从固体（粉末）或液体样 品中将目标物质（有机物）萃取出来的一种分离方法。 1879年J.B.Hannay等发现用超临界的乙醇可溶解金属卤
一般选择中弱强度的混合溶剂，尽可能除去基体中干扰 组分，又不会导致目标物流失。如反相萃取体系常选用一 定比例组成的有机溶剂/水混合液，有机溶剂比例应大于 样品溶液，而小于洗脱剂溶液。
目标物的洗脱：选择合适的洗脱液和体积（相对较强的溶 剂强度）洗脱保留在萃取柱上的目标物。
注意：对于以除去干扰物为目的的固相萃取操作，通常 是将干扰物吸附在萃取柱上，而目标物和大部分基体物 质不被保留或微弱保留，其操作顺序和步骤则不相同。
6. 固相萃取仪器与装置 基本组成：
固相萃取柱
市售固相萃取小柱
固相萃取过滤装置
手动加压装置
固相萃取负压抽吸装置
简易固相萃取仪
固相萃取柱
抽 真 空 真空箱
负压抽吸式固相萃取过滤装置示意图
离心固相萃取法
固相萃取离心过滤法
圆盘固相萃取（膜片式固相萃取 ）装置
外观上类似于滤膜，将粒径8 µm左右的色谱固定相固载 在聚四氟乙烯、聚氯乙烯或多孔玻璃纤维基体上，经紧密 压制后形成直径4～96 mm，厚度0.5～1 mm的膜状结构 。
化物，且压力越高溶解能力越强。Fra bibliotek 20世纪50年代，美国将SFE用于工业分离。 1963年，德国首次申请SFE分离技术的专利。 20世纪80－90年代成为热门学科。
1. 超临界流体（Supercrtical Fluid ，SCF）
超临界流体（SCF）：
当物质处于临界温度和 临界压力以上时，即使继 续加压也不液化，只是密 度增加，具有类似液体性 质和气体性能的物质状态， 称为超临界流体。
主要用途 样品前处理
分离、纯化、工业制备
中等 无机分离
7. 固相萃取吸附剂选择
根据样品性质从极性和溶解性能等进行选择：
根据样品性质选择适当的固相萃取吸附剂的流程图
表4 EPA方法SW846 推荐使用固相萃取吸附剂
8. 固相萃取溶剂的选择
在固相萃取固定相活化、上样富集、淋洗杂质、分析物洗 脱的过程中，都涉及到溶剂的选择问题，溶剂选择最重要的 因素是溶剂强度，它是保证固相萃取成功的关键。
5. 固相萃取操作
固相萃取操作基本步骤：
固相萃取柱的预处理（活化）：目的是打开碳链、湿 润和活化固定相，增大固定相的表面积，使目标物与 表面紧密接触，易于发生分子间相互作用；增加萃取 柱与组分的相互作用的表面积；除去萃取柱中存在的 有机干扰物，减少污染。 方法：根据固定相的性质和种类采用一定量合适溶剂 冲洗柱子。
其他分析仪器的联用。
3. 固相萃取的原理
利用组分在固相（吸附剂）和液相（溶剂）之间的分配能 力或吸附能力的差异进行分离。其保留或洗脱的机制取决 于组分与固相（吸附剂）表面的活性基团，以及组分与液 相之间的分子间作用力。
洗脱模式有两种：
I. 目标组分比干扰组分与固相之间的亲和力更强，因而被保 留，洗脱时采用对目标化合物亲和力更强的溶剂；
市售固相萃取圆盘装置
固相萃取圆盘装置示意图
真空多歧管固相萃取装置
真空多歧管固相萃取装置（96孔板固相萃取真空装置）
真空多歧管固相萃取装置
全自动固相萃取仪
吉尔森公司的ASPEC XLi 全自动固相萃取仪
工作原理：
吉尔森全自动固相萃取仪的工作原理示意图
固相萃取联用装置
固相萃取与HPLC联用装置
固相萃取联用装置
固相萃取与毛细管电泳联用装置
固相萃取与色层分离、萃取色层的区别
固相萃取
色层分离
萃取色层
两相
固/液
固/液
液/液(水)
固定相制备 键合、化学修饰 键合、化学修饰
液体附于固体载体
固定相种类 较多
很多
较少
分离机理 吸附、分配、交换等 吸附、分配、交换等
分配
柱尺寸 小，(3－5)cm 1cm 大，(20－100)cm 5cm
II. 干扰组分比目标组分与吸附剂之间亲和力更强，则目标组 分被直接洗脱。
表1 常用的键合硅胶吸附剂及应用
表2 常用的商品C18 和C8键合硅胶固相萃取吸附剂
表3 常用的商品化非极性有机聚合物固相萃取吸附剂
注：PS-聚苯乙烯；DVB-二乙烯苯；EVB-乙烯基乙苯；NVP-N-乙烯基吡咯烷酮。
上样：使目标物被保留。溶解样品的溶剂强度应较弱，否 则目标物会被洗脱流失（注意上样体积应小于穿透体积）。 方法：利用抽真空、加压或离心的方法使样品进入固定相 （常采取手动或泵以正压推动或负压抽吸方式使液体样品 以适当流速通过固相萃取柱）。
样品进入固定相的方法
干扰物洗脱：选择合适的溶剂强度和体积的溶剂（清洗剂） （一般是较弱的溶剂）将保留的杂质或基体物质洗脱。
固定相活化溶剂的选择 上样萃取溶剂的选择 淋洗溶剂的选择：淋洗溶剂的选择原则是：尽可能将干扰组
分从固定相上洗脱完全，但又不能洗脱任何分析物。
洗脱溶剂的选择 ：选择溶剂强度应足够大，保证吸附在固定
相上的目标物定量洗脱下来；且粘度小、纯度高、毒性小，不与目标 物和固定相不反应；应与后续的分析相适应，不干扰测定。
2.固相萃取（SPE）特点：
与液-液萃取相比，固相萃取具有如下优点： 较高的回收率和富集倍数； 有机溶剂消耗量低，减少了对环境的污染； 采用高效、高选择性的吸附剂，能更有效地将分
析物与干扰组分分离； 无相分离操作过程，容易收集分析物； 能处理小体积试样； 操作简便、快速，费用低，易于实现自动化及与