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嘉峪檢測(cè)網(wǎng) 2019-04-19 22:45
樣品中存在許多對(duì)測(cè)定有干擾的組分,必須使用物理、化學(xué)或其他方法將被測(cè)組分提取出來(lái),并采取適當(dāng)?shù)膬艋椒ǎ蓴_組分的影響。常見(jiàn)的理化前處理方法有哪些?方法原理又是什么呢?
1、有機(jī)質(zhì)破壞法
應(yīng)用于檢測(cè)食品中的微量金屬,也可用于檢測(cè)食品中的非金屬元素,如氯、磷等。常用的有干法灰化、濕法消化、微波消解三大類(lèi)。
1.1 干法灰化常見(jiàn)灼燒裝置是灰化爐,即高溫馬弗爐。樣品放入坩堝,小心炭化,500~600℃灼燒灰化后,水分及揮發(fā)物質(zhì)以氣態(tài)逸出,樣品中的碳、氫、氮與本身的氧及空氣中的氧氣生成CO2、H2O和氮的氧化物散失,最后留下無(wú)機(jī)物(無(wú)機(jī)灰分)。優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)物被破壞徹底,操作簡(jiǎn)單,使用試劑少,適用于大批量樣品的分析測(cè)定。缺點(diǎn)是砷、汞、鉛等金屬容易在高溫下?lián)]發(fā)損失。對(duì)于難以灰化的樣品,為了縮短灰化時(shí)間,促進(jìn)灰化完全,可用灰化助劑。灰化助劑有兩類(lèi):乙醇、硝酸、碳酸銨、過(guò)氧化氫,灼燒后完全消失,不增加殘灰質(zhì)量,可加速灰化。氧化鎂、碳酸鹽、硝酸鹽,與灰分混雜,使碳粒不被覆蓋,所以燃燒完全,應(yīng)同時(shí)做空白試驗(yàn)。
1.2 濕法消化在強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化劑并加熱的條件下,有機(jī)質(zhì)被分解,其中碳、氫、氮以CO2、H2O和氮的氧化物等形式揮發(fā)逸出,無(wú)機(jī)鹽和金屬離子則留在溶液中。平板電爐為消解裝置,整個(gè)過(guò)程都在液體狀態(tài)下加熱進(jìn)行,置于通風(fēng)處。所用的強(qiáng)氧化劑有:濃硫酸、濃硝酸、高氯酸、雙氧水等,實(shí)際工作中一般使用混合氧化劑。優(yōu)點(diǎn)是加熱溫度較干法低,減少了金屬揮發(fā)逸散的損失。缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體,操作需在通風(fēng)柜中進(jìn)行。耗用試劑較多。消化初期,產(chǎn)生大量泡沫,易沖出瓶頸,造成損失,需操作人員隨時(shí)照管,操作中還應(yīng)控制火力,注意防爆。必須做空白試驗(yàn)。
1.3 微波消解將樣品置于密封的聚四氟乙烯消解管中,微波加熱,完成有機(jī)質(zhì)分解的工作。優(yōu)點(diǎn)是樣品全部消解不會(huì)造成元素?fù)p失,試劑少,耗時(shí)短,缺點(diǎn)是價(jià)格高,容量偏小,不宜處理高揮發(fā)性的物質(zhì)(容易發(fā)生爆炸),必要時(shí)需進(jìn)行加熱預(yù)消解。
2、蒸餾法
定義:利用液體混合物中各組分揮發(fā)性的不同,分離出純組分的方法。用于除去干擾組分,也可用于蒸餾分離出被測(cè)組分。常用蒸餾法有:常壓蒸餾、減壓蒸餾、水蒸氣蒸餾。
2.1 常壓蒸餾常壓蒸餾用于受熱后不發(fā)生分解或沸點(diǎn)不太高的樣品。如二氧化硫。沸點(diǎn)不高于90℃可用水浴,如果沸點(diǎn)超過(guò)90℃,可改用油浴、沙浴、鹽浴。蒸餾器要加石棉或棉墊保溫。如被蒸餾物不易爆炸或燃燒,可用酒精燈或電爐直接加熱。
2.2 減壓蒸餾減壓蒸餾用于常壓下容易分解或沸點(diǎn)太高,或被蒸餾組分與水分形成共沸物不易蒸餾完全的樣品。
2.3 水蒸氣蒸餾水蒸氣蒸餾適用于檢測(cè)食品樣品中的揮發(fā)性物質(zhì)或低沸點(diǎn)物質(zhì)。如糕點(diǎn)中的丙酸和N-亞硝胺類(lèi)。
3、溶劑提取法
利用樣品或試液中各組分對(duì)某種溶劑溶解度不同,加入某些溶劑,將欲分離組分完全或部分分離的方法。根據(jù)兩相狀態(tài)不同可分固-液萃取法、液-液萃取法。
3.1 固-液萃取法用適當(dāng)?shù)娜軇⒐腆w樣品中的某組分萃取出來(lái),又稱(chēng)浸提法。溶劑既要對(duì)被提取組分有很好的溶解度,又不與樣品發(fā)生作用,同時(shí)沸點(diǎn)不應(yīng)太高,否則不利于溶劑回收。常用的固-液萃取模式有:振蕩萃取、勻漿萃取、索氏萃取器萃取、超聲波萃取等。
3.1.1 振蕩萃取均勻樣品可直接加入溶劑,浸泡后在振蕩器上振蕩。非均勻樣品可先加入適量蒸餾水勻漿后,再加入溶劑浸泡、振蕩30~60min。振蕩后過(guò)濾,殘?jiān)萌軇┫礈?,合并入萃取液??捎糜谔崛×⒌蔚翁椤?/span>
3.1.2 勻漿萃取準(zhǔn)確稱(chēng)取適量樣品,加入一定體積溶劑,高速勻漿機(jī)快速搗碎制成勻漿,過(guò)濾。為萃取充分,濾渣可加溶劑重復(fù)萃取,合并萃取液。如乙腈作為溶劑勻漿萃取果蔬中的農(nóng)藥組分。3.1.3 索氏萃取器通過(guò)連續(xù)循環(huán)回流萃取,效率高,但時(shí)間較長(zhǎng)。如脂肪測(cè)定。
3.1.4 超聲波萃取細(xì)微狀態(tài)樣品置于容器中,加入溶劑,將容器浸于超聲波儀中,以超聲波加速分析物的溶解和擴(kuò)散,提高萃取效率。用于快速提取樣品中的待測(cè)目標(biāo)化合物。
3.2 液-液萃取法利用分析物與干擾物在兩種不相容的溶劑中分配系數(shù)不同,使分析物從干擾物中分離,從而達(dá)到樣品液的凈化。通常將分析物分離到有機(jī)相,通過(guò)有機(jī)溶劑蒸發(fā)來(lái)濃縮分析物。
3.2.1 溶劑的選擇與水互溶的有機(jī)溶劑,不適用液液萃取。如低分子量的醇、酮、醛、乙腈。采用單一純?nèi)軇┨崛《嘟M分殘留物的效果經(jīng)常不理想,通常用非極性溶劑和極性溶劑組成一對(duì)溶劑來(lái)進(jìn)行分配。常用溶劑對(duì)有丙酮-乙烷(石油醚)、環(huán)己烷-乙酸乙酯。選擇溶劑應(yīng)符合“相似相溶”原則,溶劑的極性越接近分析物的極性,萃取效率越高。常用溶劑的極性大小順序?yàn)椋核?gt;乙腈>甲醇>乙酸乙醇>異丙醇>丙酮>四氫呋喃>乙酸乙酯>三氯甲烷>硝基甲烷>二氯甲烷>乙醚>苯>甲苯>四氯化碳>二硫化碳>環(huán)己烷>正己烷。
3.2.2 pH的影響影響有效萃取的最重要因素之一。脫氫乙酸、苯甲酸、山梨酸等在酸性條件下會(huì)溶解在某些有機(jī)溶劑中,將樣品-溶劑體系pH值調(diào)至堿性,化合物就會(huì)生成鹽類(lèi)分配到水相中。萃取出的堿性分析物可反萃取到酸性有機(jī)溶液中。如氣象色譜法測(cè)定脫氫乙酸、過(guò)氧化苯甲酰等。
3.2.3 避免和破壞乳化的常用方法急速振動(dòng)樣品使其在分液漏斗中發(fā)生完全的混合,是一個(gè)非常重要的操作。產(chǎn)生大量的界面區(qū)域,利于有效分配。由于物質(zhì)劇烈振動(dòng),液液萃取中常發(fā)生乳化現(xiàn)象,尤其是含有表面活性劑和脂肪的樣品,會(huì)影響被測(cè)組分?jǐn)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確。避免和破壞乳化的方法有:混合震搖時(shí),輕緩的固定一個(gè)方向震搖;采用高速離心振蕩或振蕩后再用玻璃棉或?yàn)V紙過(guò)濾;加鹽到水相,通常有NaCl固體、2%~5%NaCl溶液或Na2SO4溶液。加入少量另一種有機(jī)溶劑,如無(wú)水乙醇。
4、樣品的濃縮
將溶劑蒸發(fā)至近干即可,否則由于溶劑蒸干會(huì)導(dǎo)致分析物損失。
常用濃縮方法:
4.1 自然揮發(fā)或氮?dú)饬飨聯(lián)]發(fā)適用于小體積樣品液和易揮發(fā)溶劑,可適當(dāng)加熱。
4.2 減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)優(yōu)點(diǎn)是溫度低,濃縮速度快。但旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)過(guò)程中,水浴溫度不宜過(guò)高,真空度不宜過(guò)低,否則溶劑蒸發(fā)過(guò)快易帶走目標(biāo)化合物。
4.3真空離心濃縮
真空離心濃縮儀是綜合利用離心力、加熱和外接真空泵提供的真空作用來(lái)進(jìn)行溶劑蒸發(fā),可同時(shí)處理多個(gè)樣品而不會(huì)導(dǎo)致交叉污染。

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