完整的樣品分析過程包括樣品采集、樣品前處理、分析測定、數(shù)據(jù)處理以及報(bào)告結(jié)果,而樣品前處理可以說是其中最重要的環(huán)節(jié)。不僅是因?yàn)闃悠非疤幚碚既チ苏麄(gè)樣品分析過程60%以上的時(shí)間,還因?yàn)檫@個(gè)環(huán)節(jié)最容易產(chǎn)生分析誤差。下面我們就展開對于樣品前處理的詳細(xì)敘述。
為什么要進(jìn)行樣品前處理?:
1.復(fù)雜體系中將待測組分與基體進(jìn)行分離,并通過純化和富集以提高濃度,制成便于測定的溶液形式
2.除去對分析測定有干擾的雜質(zhì);
3.通過樣品衍生技術(shù)處理樣品使原本對檢測器響應(yīng)弱或無響應(yīng)的樣品定量地轉(zhuǎn)化成一種易于檢測的化合物。
樣品前處理的一般原則:
1.深入了解樣品的性狀、檢測的方法以及所用分析儀器的性能。
2.前處理方法應(yīng)該盡可能簡單快速,盡量減少對于環(huán)境的污染。
3.樣品的粘度不宜太大,防止堵塞柱子、噴口及毛細(xì)管入口
4.樣品不能被污染,不能引入待測組分和干擾測定的物質(zhì)。
5.盡可能減少帶測組分發(fā)生化學(xué)變化,抑制帶測組分的損失。
樣品前處理的常用方法:
傳統(tǒng)的樣品前處理方法
1.沉淀法:
根據(jù)溶度積原理,利用某種沉淀劑有選擇地沉淀一些離子,
沉淀法分類 | |||
方法 | 原理 | 用途 | |
NaOH沉淀法 | 兩性氫氧化物溶解而于其他氫氧化物沉淀分離 | 沉淀金屬離子 | |
硫化物沉淀法 | 利用生成硫化物進(jìn)行沉淀分離的方法 | 堿金屬和堿土金屬與重金屬離子分離 | |
有機(jī)沉淀劑沉淀分離法 | 有機(jī)沉淀劑 | 常量組分分離 | |
共沉淀法分離 | 加入某種離子與沉淀劑生成沉淀作為載體(沉淀劑) | 痕量組分的分離與富集 |
2.液相萃取法:
利用了相似相容的原理,在液體混合物中加入與其不相混溶的溶劑,根據(jù)組分在溶劑中的不同溶解度而達(dá)到分離或提取目的傳統(tǒng)樣品前處理方法里常用的有液液萃取法和索氏提取法
3.離子交換萃取法:
所謂離子交換就是離子交換劑中的可被交換離子與試液中帶相同電荷的離子間的交換作用。一般分為選擇樹脂、裝柱、交換、洗脫這四個(gè)步驟。這種方法在痕量分析中有兩種應(yīng)用,一種是用去出去干擾組分,將其與待測痕量組分分離,一種是富集痕量組分。
離子交換法有著眾多優(yōu)點(diǎn),比如分離效果好,設(shè)備簡單,操作簡便,適用于實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)規(guī)模的分離,但其也有很多缺陷,如分離時(shí)間長、消耗洗脫液較多等。
樣品前處理方法的發(fā)展
1.減少甚至不用有毒有機(jī)溶劑
2.能適應(yīng)處理復(fù)雜介質(zhì)、痕量成分、特殊性質(zhì)成分分析的要求
3.減少操作步驟
4.盡量集采樣、萃取、凈化、濃縮、預(yù)分離、進(jìn)樣于一身
現(xiàn)代樣品前處理方法:
1.靜態(tài)頂空萃。
原理:固定相是吸附劑,流動相是萃取過程中的水樣。當(dāng)固定相與流動相接觸時(shí),其中的某些痕量物質(zhì)就保留在固定相中。這時(shí)用少量的選擇性溶劑洗脫,即可達(dá)到富集和純化目標(biāo)物的目的。
應(yīng)用:在職業(yè)病和法庭分析中,測定體液等中的苯、甲苯、二甲苯等有毒成分
檢查汽車司機(jī)是否酒后駕車,分析血樣中的酒精
塑料食品包裝袋中的甲苯殘留量的測定
優(yōu)點(diǎn):操作簡單、快速、省錢
進(jìn)樣中溶劑含量少,減少干擾
避免水份、高沸點(diǎn)物或非揮發(fā)性物質(zhì)對分析柱造成超載和污染問題
缺點(diǎn):樣品中一些低沸點(diǎn)有機(jī)酸會產(chǎn)生干擾
2.固相萃。
原理:利用被測樣品(氣-液和氣-固)加熱平衡后,取其揮發(fā)氣體部分進(jìn)入氣相色譜儀分析。
應(yīng)用:環(huán)境污染分析
食品安全分析
優(yōu)點(diǎn):回收率高、重現(xiàn)性好
缺點(diǎn):需要建立方法,成本較高
3.固相微萃。
原理:蛇信原理,通過直接或頂空方式,對待測物進(jìn)行提取、富集、進(jìn)樣和解析。然后將富集了待測物的纖維直接轉(zhuǎn)移到儀器(GC或HPLC)中,通過一定的方式解吸附(一般是熱解吸,或溶劑解吸),然后進(jìn)行分離分析。。
應(yīng)用:植物激素檢測
優(yōu)點(diǎn):不需有毒有機(jī)溶劑
操作簡單
其富集效果是直接頂空進(jìn)樣的10-100倍
樣品前處理方法的比較 | |||
前處理方法 | 分析對象 | 萃取相 | 缺點(diǎn) |
沉淀分離法 | 離子 | 操作繁瑣,選擇性不高 | |
蛋白沉淀 | 液相中有機(jī)物 | 有毒有機(jī)溶劑 | 費(fèi)時(shí)費(fèi)力 |
離子交換萃取 | 帶電離子 | 耗時(shí),消耗溶劑多 | |
頂空氣相萃取 | 樣品中的揮發(fā)性成分 | 氣相 | 樣品中的小分子量的有機(jī)酸干擾 |
固相萃取 | 極性、非極性、帶有電荷 | 固相 | 吸附劑易被堵塞 |
固相微萃取 | 有機(jī)物 | 固相 | 萃取纖維易斷,價(jià)格高 |