样品前处理技术-PPT课件.ppt
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1、L o g oL o g o样品前处理技术样品前处理技术 样品前处理技术1 1、概述、概述2 2、传统的样品前处理方法、传统的样品前处理方法3 3、现代的样品前处理方法、现代的样品前处理方法样品前处理技术完整的样品分析过程完整的样品分析过程色谱分析过程时间分配示意图色谱分析过程时间分配示意图 61%6%27%6%样 品 采 集样 品 前 处 理分 析 测 试数 据 处 理 与 报 告样品采集样品采集样品前处理样品前处理分析测定分析测定数据处理数据处理报告结果报告结果方法的误差方法的误差方法重现性方法重现性费用费用概述概述痕量有痕量有机物机物样品前处理技术样品前处理的目的样品前处理的目的检测痕量
2、组分检测痕量组分复杂的体系复杂的体系将待测组分与母体或基体分离浓缩浓缩痕量的被测组分痕量的被测组分样品预处理新技术与方法的探索与研究已成为当样品预处理新技术与方法的探索与研究已成为当代分析化学的重要课题与发展方向之一。代分析化学的重要课题与发展方向之一。概述概述样品前处理技术R=Q/R=Q/QoQoR R的数值?的数值?回收率加标回收法测量回收率加标回收法测量回收率 空白空白样品样品没有待测物,没有待测物,只有溶剂只有溶剂及其它试及其它试剂的溶液剂的溶液组分含量为组分含量为1%1%100%100%左右左右痕量组分痕量组分90%-110%90%-110%回收率的要求概述概述样品前处理技术ABAB
3、RRS/分离因数将被测物质将被测物质A A与干扰物质与干扰物质B B分离开来。分离开来。S SB B/ /A A越小,分离效果越好。对常量组分的分析,越小,分离效果越好。对常量组分的分析,一般要求一般要求S SB B/ /A A1010-3-3;对痕量组分的分析,一对痕量组分的分析,一般要求般要求S SB B/ /A A=10=10-7-7左右。左右。概述概述样品前处理技术1 1、概述、概述2 2、传统的样品前处理方法、传统的样品前处理方法3 3、现代的样品前处理方法、现代的样品前处理方法样品前处理技术传统的样品前处理方法传统的样品前处理方法- 沉淀分离法沉淀分离法根据溶度积原理,利用某种沉淀
4、剂有选择地沉淀一些离子(1)操作较繁琐且费时)操作较繁琐且费时(2) 分离选择性较差分离选择性较差 沉淀分离法在分析化学中仍是一种常用的分离方法。沉淀分离法在分析化学中仍是一种常用的分离方法。样品前处理技术沉淀法的分类沉淀法的分类沉淀分离法沉淀分离法共沉淀分离法共沉淀分离法常量组分的分离常量组分的分离痕量组分的分离与痕量组分的分离与富集富集NaOH沉淀法沉淀法硫化物沉淀法硫化物沉淀法有机沉淀剂沉淀分离法有机沉淀剂沉淀分离法样品前处理技术(1 1)NaOHNaOH沉淀法沉淀法 可使两性的氢氧化物溶可使两性的氢氧化物溶解而于其它氢氧化物沉淀分离。解而于其它氢氧化物沉淀分离。定量沉淀的离子定量沉淀的
5、离子部分沉淀的部分沉淀的离子离子留于溶液中的离子留于溶液中的离子Mg2+,Cu2+,Ag+,Au+,Cd2+,Hg2+,Ti4+,Zr4+,Hf4+,Th4+,Bi3+,Fe3+,Co2+,Ni2+,Mn2+,稀土等稀土等Ca2+,Sr2+,Ba2+,Nb(V),Ta(V) AlO2-,CrO2-,ZnO2-PbO22-,ShO22-,GeO32-,GaO2-,BeO22-SiO32- ,WO42-,MoO42-,VO3- 用氢氧化钠进行沉淀分离的情况用氢氧化钠进行沉淀分离的情况样品前处理技术1 定 义 (2 2)硫化物沉淀法硫化物沉淀法 利用生成硫化物进利用生成硫化物进行沉淀分离的方法称为硫
6、化物沉淀分离法。行沉淀分离的方法称为硫化物沉淀分离法。 能形成难溶硫化物沉淀的金属离子约能形成难溶硫化物沉淀的金属离子约有有4040余种:余种:碱金属和碱土金属碱金属和碱土金属的硫化物能的硫化物能溶于水外,溶于水外,重金属离子重金属离子分别在不同的酸度分别在不同的酸度下形成硫化物沉淀。下形成硫化物沉淀。 可将上述两类物质分开。可将上述两类物质分开。样品前处理技术(3)有机沉淀剂沉淀分离法 沉淀剂沉淀剂 沉淀介质沉淀介质 适用性与沉淀的离子适用性与沉淀的离子 草草 酸酸pH=1-2.5Th(IV),稀土金属离子稀土金属离子pH=4-5+EDTACa2+,Sr2+,Ba2+铜试剂铜试剂(二乙二乙基
7、胺二硫代基胺二硫代甲酸钠,简甲酸钠,简称称DDTC)pH=5-6Ag+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Fe3+、Co2+ 、Ni2+ 、Zn2+、Sn(IV)、)、Sb(III)、)、Tl(III)pH=5-6+EDTAAg+、Pb2+、Cu2+、Cd2+、Bi3+、Sb(III)、)、Tl(III)铜铁试剂铜铁试剂(N-亚硝基苯胲亚硝基苯胲铵盐铵盐)3mol/L H2SO4Cu2+、Fe3+、Ti(IV)、)、Nb (IV)、)、Ta(IV)、)、Ce4+ 、Sn(IV)、)、Zr(IV)、)、V(V)样品前处理技术(4 4)共沉淀法分离共沉淀法分离共沉淀分离法是共沉淀分离法是加入
8、某种离子与沉淀剂生成沉淀加入某种离子与沉淀剂生成沉淀作为载体作为载体(沉淀剂),将痕量组分定量地沉淀下(沉淀剂),将痕量组分定量地沉淀下来,然后将沉淀分离(溶解在少量溶剂中、灼烧来,然后将沉淀分离(溶解在少量溶剂中、灼烧等方法),以达到分离和富集的目的的一种分析等方法),以达到分离和富集的目的的一种分析方法。方法。样品前处理技术共沉淀法应用实例共沉淀法应用实例吸附作用共沉淀吸附作用共沉淀, 选择性低选择性低1)用Cu2+S2-富集0.02g/LHg2+2)用Ca2+C2O42-富集Re3+3)用Fe3+OH-富集铜中的微量铝生成混合晶体生成混合晶体, 选择性高选择性高4)用Ba2+SO42-富
9、集Ra2+5)用Sr2+CO32-富集海水中亿万分之一的Cd2+6)用MgNH4PO4富集AsO43-样品前处理技术液液萃取传统的样品前处理方法传统的样品前处理方法- 液相萃取液相萃取 待测物待测物(水相)(水相) 有机溶剂有机溶剂 待测物待测物A A(有机相)(有机相) 样品前处理技术溶剂萃取溶剂萃取- 30 mLCCl4萃取萃取30 mL水溶液中碘水溶液中碘D=85D=85百分萃取率百分萃取率E=E=%100VVV水水有有有有ccc%8 .98有水VVDDV=30mL V=30mL 萃取三次萃取三次溶液中有溶液中有I I- - ? ?多次萃取多次萃取V=150mL V=150mL 萃取一次
10、萃取一次99.9999.9999.9799.97样品前处理技术液液萃取传统的样品前处理方法传统的样品前处理方法- 液相萃取液相萃取检测水样中的有机磷农药?检测水样中的有机磷农药?气相色谱气相色谱气相色谱对样品的要求?气相色谱对样品的要求? 样品中不能含水样品中不能含水样品前处理技术索式提取传统的样品前处理方法传统的样品前处理方法- 液相萃取液相萃取原理:相似相容原理:相似相容检测土壤中的检测土壤中的PCBPCB?气相色谱气相色谱只有气体或液体样品才能进行只有气体或液体样品才能进行气相色谱分析气相色谱分析传统的样品前处理方法传统的样品前处理方法样品前处理技术传统的样品前处理方法传统的样品前处理方
11、法- 离子交换萃取离子交换萃取所谓离子交换就是离子交换剂中的可被所谓离子交换就是离子交换剂中的可被交换离子与试液中带相同电荷的离子间交换离子与试液中带相同电荷的离子间的交换作用。例如:的交换作用。例如:分析对分析对象:金象:金属离子属离子等等样品前处理技术离子交换剂分类离子交换剂分类离子交换离子交换树脂树脂样品前处理技术(一)(一)树脂的选择和处理树脂的选择和处理(二)装柱(二)装柱(三)交换(三)交换(四)洗脱(四)洗脱极性的选择;粒度的选择;净化处理(4mol/L:HCl浸泡12天)树脂层上下端应衬垫玻璃纤维;添装要防止树脂层留存气泡;装填量90;蒸馏水没过树脂层旋塞控制流速;完毕后,用蒸
12、馏水或空白溶液洗去残留试液;,HClHNaCl NaOHClOH再以蒸馏水洗涤备用;洗脱过程也是树脂再生过程离子交换法的操作步骤分类离子交换法的操作步骤分类样品前处理技术离子交换分离法在痕量分析中的应用除去干扰组分,将其与待测痕量组分分离。除去干扰组分,将其与待测痕量组分分离。样品前处理技术分离时间长,消耗洗脱液较多优点缺点分离效果好;设备简单、操作简便;适用于实验室和工业规模的分离样品前处理技术传统的样品前处理方法传统的样品前处理方法液液萃取液液萃取蒸馏蒸馏索氏萃取索氏萃取沉淀分离沉淀分离离心离心大量使用有机溶剂大量使用有机溶剂处理时间长处理时间长操作步骤多操作步骤多较大误差较大误差影响操作
13、人员健康影响操作人员健康污染周围环境污染周围环境传统的样品前处理方法传统的样品前处理方法离子交换萃取离子交换萃取样品前处理技术样品前处理的发展趋势样品前处理的发展趋势减少甚至不用有毒有机溶剂减少甚至不用有毒有机溶剂减少操作步骤减少操作步骤尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分尽量集采样、萃取、净化、浓缩、预分离、进样于一身离、进样于一身能适应处理复杂介质、痕量成分、特殊能适应处理复杂介质、痕量成分、特殊性质成分分析的要求性质成分分析的要求样品前处理技术1 1、概述、概述2 2、传统的样品前处理方法、传统的样品前处理方法3 3、现代的样品前处理方法、现代的样品前处理方法样品前处理技术无溶剂或少溶剂的
14、样品前处理技术无溶剂或少溶剂的样品前处理技术液相萃取液相萃取气相萃取气相萃取固相萃取固相萃取超临界流体萃取静态顶空萃取吹扫捕集固相萃取固相微萃取微波辅助萃取微波辅助萃取膜萃取法膜萃取法流动注射法流动注射法样品前处理技术利用被测样品(气利用被测样品(气- -液和气液和气- -固)加热平衡后,取其固)加热平衡后,取其挥发气体部分进入气相色谱仪分析。挥发气体部分进入气相色谱仪分析。通常是作为气相色谱仪和气相色谱与质谱仪前置装通常是作为气相色谱仪和气相色谱与质谱仪前置装置,也即在置,也即在GCGC和和GC-MSGC-MS等前增加一个顶空进样装置,等前增加一个顶空进样装置,与后者联机使用。所以顶空法的目
15、的就是为与后者联机使用。所以顶空法的目的就是为GCGC检测检测进行前处理。进行前处理。静态顶空萃取原理原理样品前处理技术控制面板 Combi Pal 三合一装置顶空加热装置装置及操作过程装置及操作过程静态顶空萃取样品前处理技术影响因素影响因素静态顶空萃取样品振动时间样品振动时间样品加热温度样品加热温度进样器加热温度进样器加热温度溶剂的影响溶剂的影响盐效应盐效应温度增加,促进待测物温度增加,促进待测物的挥发的挥发振动能使样品更加均匀,振动能使样品更加均匀,也能促进待测物的挥也能促进待测物的挥发发防止待测物冷凝防止待测物冷凝加入适当的溶剂,促进加入适当的溶剂,促进待测物挥发待测物挥发向溶液中加入盐
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