农药残留检测技术-课件.ppt
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- 农药 残留 检测 技术 课件
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1、农药残留检测技术农药残留检测技术称量称量n样品称量时应注意有代表性,尽量使用样品称量时应注意有代表性,尽量使用较大的称量勺,减少样品间的差异。较大的称量勺,减少样品间的差异。n样品称量时应充分搅匀。样品称量时应充分搅匀。n称量时应尽量使用开口比较大的容器,称量时应尽量使用开口比较大的容器,如烧杯,避免样品粘到容器壁上。如烧杯,避免样品粘到容器壁上。提取提取n化学分析中用溶剂把农药从试样中提取出来的步骤。化学分析中用溶剂把农药从试样中提取出来的步骤。n残留分析试样中农药含量甚微,提取效率的高低直接残留分析试样中农药含量甚微,提取效率的高低直接影响结果的准确性。故应根据试样类型、农药种类、影响结果
2、的准确性。故应根据试样类型、农药种类、试样中脂肪、水分含量和最终测定方法等来选择提取试样中脂肪、水分含量和最终测定方法等来选择提取方法和提取溶剂,以便尽可能完全地提取出试样中所方法和提取溶剂,以便尽可能完全地提取出试样中所含的农药,而尽量少地提取出干扰物质。含的农药,而尽量少地提取出干扰物质。提取提取n根据分析的对象来说,一般有水样、气样、土壤、作物等之分,根据分析的对象来说,一般有水样、气样、土壤、作物等之分,它们的提取也不完全相同,大致分下列几种:它们的提取也不完全相同,大致分下列几种:n1 1水样水样 n如果水中农药含量较高,或者所用检出方法比较灵敏,一般可以如果水中农药含量较高,或者所
3、用检出方法比较灵敏,一般可以取水样取水样100 100 mLmL500 500 mLmL ,加入适当的有机溶剂提取。,加入适当的有机溶剂提取。n通常采用比较多的方法是液液分配提取法和固相萃取法。这两种通常采用比较多的方法是液液分配提取法和固相萃取法。这两种方法同时也是净化方法。方法同时也是净化方法。提取提取n2 2大气大气n大气中农药含量低,采样方法分为主动采样方法和被动采样方法大气中农药含量低,采样方法分为主动采样方法和被动采样方法两类。两类。n目前通常采用的主动采样方法,是利用适宜的吸附剂和动力泵,目前通常采用的主动采样方法,是利用适宜的吸附剂和动力泵,通过动力泵使空气流过吸附剂达到采样目
4、的。通过动力泵使空气流过吸附剂达到采样目的。n被动采样则不需要动力,仅使用高效吸附材料,利用空气分子移被动采样则不需要动力,仅使用高效吸附材料,利用空气分子移动以及农药气态分子扩散使之被吸附剂吸附,也叫扩散取样方法。动以及农药气态分子扩散使之被吸附剂吸附,也叫扩散取样方法。这样,大气样本的提取就转变成了吸附材料中农药残留的提取。这样,大气样本的提取就转变成了吸附材料中农药残留的提取。提取提取n目前使用的提取方法分为冷提取法和热提取法两种。目前使用的提取方法分为冷提取法和热提取法两种。冷提取法是指在溶剂中用挤压法将药剂提取的方法,冷提取法是指在溶剂中用挤压法将药剂提取的方法,此方法简便易行,提取
5、时间短,装置简单,但仅适合此方法简便易行,提取时间短,装置简单,但仅适合可挤压聚胺酯泡沫(可挤压聚胺酯泡沫(Polyurethane FoamPolyurethane Foam,PUFPUF)类吸)类吸附材料;附材料;n热提取法是用索氏提取器让沸腾溶剂循环洗脱提取的热提取法是用索氏提取器让沸腾溶剂循环洗脱提取的方法,此方法适用范围广,回收率稳定,是美国方法,此方法适用范围广,回收率稳定,是美国EPAEPA推推荐的提取方法。荐的提取方法。提取提取n3 3土壤土壤n常用的土壤中农药残留提取方法有多种,但应用最多的是浸提法、常用的土壤中农药残留提取方法有多种,但应用最多的是浸提法、振荡提取法。振荡提
6、取法。n振荡提取是一种常用的方法,主要是土壤过筛后,加入适当溶剂,振荡提取是一种常用的方法,主要是土壤过筛后,加入适当溶剂,在振荡器中振荡提取一定时间,过滤出溶剂后,再用溶剂洗涤滤在振荡器中振荡提取一定时间,过滤出溶剂后,再用溶剂洗涤滤渣一次或数次,合并提取液后进行浓缩净化。渣一次或数次,合并提取液后进行浓缩净化。n二者经常结合使用,即首先用提取剂浸渍土壤样品一定时间,然二者经常结合使用,即首先用提取剂浸渍土壤样品一定时间,然后,再采用振荡提取。有时将二者合并称为振荡浸出法。后,再采用振荡提取。有时将二者合并称为振荡浸出法。提取提取n4.4.作物或动物组织作物或动物组织n组织捣碎法:组织捣碎法
7、:又称匀浆提取法,优点是简便、又称匀浆提取法,优点是简便、快速、效果好快速、效果好。一般操作是样本加提取剂后。一般操作是样本加提取剂后高速捣碎,使溶剂与微细试样反复紧密接触、高速捣碎,使溶剂与微细试样反复紧密接触、萃取,从而提取出检测成分的方法。萃取,从而提取出检测成分的方法。n振荡浸取法:振荡浸取法:该法适用于多样品,操作简便,该法适用于多样品,操作简便,但提取效率有时不高。但提取效率有时不高。提取提取n索氏提取器提取:索氏提取器提取:把样本放入提取器滤纸筒中,选用把样本放入提取器滤纸筒中,选用适当溶剂,利用虹吸原理连续提取检测成分的提取方适当溶剂,利用虹吸原理连续提取检测成分的提取方法。一
8、般在研究某一农药残留量提取时,常用这种方法。一般在研究某一农药残留量提取时,常用这种方法来作对照标准。法来作对照标准。 ASEASE(加速溶剂萃取)(加速溶剂萃取) SFESFE(超临界萃取)(超临界萃取) 超声辅助提取超声辅助提取提取提取n提取处理方法参照相关标准操作即可。提取处理方法参照相关标准操作即可。n深绿色样品:如菠菜、菜心、青花菜和青椒等,可在深绿色样品:如菠菜、菜心、青花菜和青椒等,可在均质前加石墨粉先除去大部分色素,再提取。均质前加石墨粉先除去大部分色素,再提取。n汁液样品:如橙汁、桃汁、菠菜汁等,这类样品含水汁液样品:如橙汁、桃汁、菠菜汁等,这类样品含水多、显酸性,在称样后要
9、先调节酸度至近中性,再提多、显酸性,在称样后要先调节酸度至近中性,再提取。取。n含水少的干样:如稻米、大豆、花生、茶叶等,可在含水少的干样:如稻米、大豆、花生、茶叶等,可在均质前先加超纯水湿润膨胀样品,然后提取。均质前先加超纯水湿润膨胀样品,然后提取。 提取剂提取剂n1 1惰性惰性n所选用的溶剂不能与待测物有化学反应。同时也不能对测定时采所选用的溶剂不能与待测物有化学反应。同时也不能对测定时采用的仪器有影响。如采用电子捕获检测器进行测定时,其前处理用的仪器有影响。如采用电子捕获检测器进行测定时,其前处理包括提取、净化等环节尽量避免使用含氯试剂。包括提取、净化等环节尽量避免使用含氯试剂。n2 2
10、溶剂的纯度溶剂的纯度 n农药残留分析中所使用的溶剂是有特殊要求的,一般纯度达到在农药残留分析中所使用的溶剂是有特殊要求的,一般纯度达到在气相色谱的电子捕获检测器上不含有杂峰(杂质一般在气相色谱的电子捕获检测器上不含有杂峰(杂质一般在10109 9克以克以下)。下)。 提取剂提取剂n目前国内试剂的纯度达不到要求,使用进口试剂价格目前国内试剂的纯度达不到要求,使用进口试剂价格较贵,可对国产试剂进行净化处理。较贵,可对国产试剂进行净化处理。n正己烷:正己烷:将市售试剂在氢氧化钠存在下回流将市售试剂在氢氧化钠存在下回流20min20min,再,再进行重蒸,一般还要求去掉进行重蒸,一般还要求去掉1010
11、前馏分和前馏分和1010最后馏最后馏分。正己烷也可以用分。正己烷也可以用60609090石油醚代替,同上处理石油醚代替,同上处理后,收集后,收集60607575馏分。馏分。n丙酮:丙酮:加高锰酸钾回流到紫色不褪,再用碳酸钾干燥,加高锰酸钾回流到紫色不褪,再用碳酸钾干燥,过滤,重蒸收集过滤,重蒸收集5656馏分。馏分。提取剂提取剂n乙腈:乙腈:4L4L乙腈中加入乙腈中加入1mL1mL磷酸、磷酸、30g30g五氧化二磷,五氧化二磷,进行蒸馏,收集进行蒸馏,收集81 81 8282馏分。馏分。n乙酸乙酯:乙酸乙酯:1L1L乙酸乙酯,加入乙酸乙酯,加入100mL100mL乙酸酐和乙酸酐和1010滴硫酸
12、,加热回流滴硫酸,加热回流4h4h。蒸出后,再用碳酸钾。蒸出后,再用碳酸钾干燥,过滤,再蒸馏,收集干燥,过滤,再蒸馏,收集7777馏分。馏分。提取剂提取剂n经过以上处理的溶剂,有时还不符合要求,再经过以上处理的溶剂,有时还不符合要求,再可以用高活性的中性氧化铝柱层析进行提纯。可以用高活性的中性氧化铝柱层析进行提纯。n最后用气相色谱仪的电子捕获检测器对溶剂作最后用气相色谱仪的电子捕获检测器对溶剂作一次检验。取溶剂一次检验。取溶剂300mL300mL500mL500mL,浓缩到,浓缩到3mL3mL5mL5mL,取,取2 2 L L微升进入色谱柱,以不出现微升进入色谱柱,以不出现杂峰为合格。杂峰为合
13、格。提取剂提取剂n3 3提取剂的极性提取剂的极性n一般来说,提取效果也符合一般来说,提取效果也符合“相似相溶原理相似相溶原理”。所以。所以极性小的有机氯农药用极性小的溶剂提取。如己烷等。极性小的有机氯农药用极性小的溶剂提取。如己烷等。n对于极性较强的有机磷农药和强极性的苯氧类除草剂对于极性较强的有机磷农药和强极性的苯氧类除草剂等,则原则上用极性较强的溶剂提取。如二氯甲烷、等,则原则上用极性较强的溶剂提取。如二氯甲烷、氯仿、丙酮等。氯仿、丙酮等。n有时两种溶剂混合使用效果更好。有时两种溶剂混合使用效果更好。提取剂提取剂n4 4提取剂的沸点提取剂的沸点 n一般认为提取剂的沸点为一般认为提取剂的沸点
14、为 45458080之间为宜。因为之间为宜。因为沸点太低,容易挥发,而沸点太高,则不易浓缩,而沸点太低,容易挥发,而沸点太高,则不易浓缩,而且对一些热稳定性差的农药也不利。且对一些热稳定性差的农药也不利。n常用的提取溶剂有石油醚、正己烷、丙酮、苯、氯仿、常用的提取溶剂有石油醚、正己烷、丙酮、苯、氯仿、甲醇、乙腈等。甲醇、乙腈等。提取条件的选择提取条件的选择 n提取总的要求是尽可能完全地提取出样品中所提取总的要求是尽可能完全地提取出样品中所含的农药成分,而又尽量少提取出干扰物质。含的农药成分,而又尽量少提取出干扰物质。要达到这样的要求,就必须对样品的性质,特要达到这样的要求,就必须对样品的性质,
15、特别是水分的含量和油脂的多少,以及被测定农别是水分的含量和油脂的多少,以及被测定农药的物理、化学性质,以及最后的分析测定方药的物理、化学性质,以及最后的分析测定方法,进行综合考虑。法,进行综合考虑。 n对于极性较小的农药,如有机氯农药,可以用对于极性较小的农药,如有机氯农药,可以用非极性溶剂来提取,常用的有正己烷、苯等溶非极性溶剂来提取,常用的有正己烷、苯等溶剂,也可以用极性溶剂如丙酮、乙腈来提取;剂,也可以用极性溶剂如丙酮、乙腈来提取;n对于极性较强的有机磷等农药,可采用极性较对于极性较强的有机磷等农药,可采用极性较强的溶剂如氯仿、丙酮来提取。强的溶剂如氯仿、丙酮来提取。提取条件的选择提取条
16、件的选择提取条件的选择提取条件的选择n对含水量比较高的样品,如蔬菜、水果等,用对含水量比较高的样品,如蔬菜、水果等,用极性溶剂为宜,例如用丙酮、乙腈、甲醇等溶极性溶剂为宜,例如用丙酮、乙腈、甲醇等溶剂。结合捣碎法,提取率就很高。剂。结合捣碎法,提取率就很高。n过滤后,可用硫酸钠水溶液稀释并转溶于正己过滤后,可用硫酸钠水溶液稀释并转溶于正己烷、二氯甲烷等溶剂中。烷、二氯甲烷等溶剂中。提取条件的选择提取条件的选择n对于豆类、谷类和风干土壤等含水量较低的样对于豆类、谷类和风干土壤等含水量较低的样品,可用甲醇、丙酮、二氯甲烷提取,用含品,可用甲醇、丙酮、二氯甲烷提取,用含3535水的乙睛提取也较好。水
17、的乙睛提取也较好。n在弱酸性条件下提取,提取物就容易与植物成在弱酸性条件下提取,提取物就容易与植物成分和腐殖质分开,所以对于稳定的有机磷农药分和腐殖质分开,所以对于稳定的有机磷农药和苯氧乙酸类除草剂,先使之成为磷酸酸性后,和苯氧乙酸类除草剂,先使之成为磷酸酸性后,再用极性溶剂提取较为有利。再用极性溶剂提取较为有利。提取条件的选择提取条件的选择n含水样品,提取时常加入二分之一质量左右的无水硫含水样品,提取时常加入二分之一质量左右的无水硫酸钠后,用研磨法提取,由于盐析作用,有利于有机酸钠后,用研磨法提取,由于盐析作用,有利于有机溶剂提取,过滤也较为方便。溶剂提取,过滤也较为方便。n对于含糖量高的样
18、品,一般可适当加水后,用热的乙对于含糖量高的样品,一般可适当加水后,用热的乙腈或丙酮提取。腈或丙酮提取。n对于水样本,尤其是环境水样本,由于农药含量极低,对于水样本,尤其是环境水样本,由于农药含量极低,因此多用固相萃取或固相微萃取方法。因此多用固相萃取或固相微萃取方法。 提取过程中注意事项提取过程中注意事项n样本在提取过程中,应保证样品提取时间、样本在提取过程中,应保证样品提取时间、提取过程与质控样品尽量相同,使质控更清提取过程与质控样品尽量相同,使质控更清楚的反应前处理操作的准确性。楚的反应前处理操作的准确性。n某些样品由于含水量大(如番茄),冷冻样某些样品由于含水量大(如番茄),冷冻样会在
19、表面上有一层冰层,通常情况下应对这会在表面上有一层冰层,通常情况下应对这样的样品重新用食品料理机打碎,然后进行样的样品重新用食品料理机打碎,然后进行提取。提取。提取过程中注意事项提取过程中注意事项n残留分析试样中农药含量甚微,提取效率的高低直接残留分析试样中农药含量甚微,提取效率的高低直接影响结果的准确性。选择合适的固液比直接影响提取影响结果的准确性。选择合适的固液比直接影响提取效率。由于多残留检测方法考虑的是多组分的同时提效率。由于多残留检测方法考虑的是多组分的同时提取,所规定的固液比对某种组分就不一定合适,如果取,所规定的固液比对某种组分就不一定合适,如果只检测某些组分,应通过试验确定合适
20、的固液比。只检测某些组分,应通过试验确定合适的固液比。n提取过程中,应对农药检测相关的化学性质(挥发性、提取过程中,应对农药检测相关的化学性质(挥发性、极性、极性、PKaPKa)加以关注。)加以关注。过滤过滤n将过滤纸连续两次对折,叠成将过滤纸连续两次对折,叠成9090圆心角形状;把叠圆心角形状;把叠好的滤纸按一侧三层,另一侧一层打开,成漏斗状;好的滤纸按一侧三层,另一侧一层打开,成漏斗状;把漏斗状滤纸装入漏斗内,滤纸边要低于漏斗边,加把漏斗状滤纸装入漏斗内,滤纸边要低于漏斗边,加少许水润湿,沿玻璃棒向漏斗口内倒入均质好的试样。少许水润湿,沿玻璃棒向漏斗口内倒入均质好的试样。n过滤到最后,用玻
21、璃棒将滤纸四边挑起折叠,用塞子过滤到最后,用玻璃棒将滤纸四边挑起折叠,用塞子压一下,将滤液收集到装有压一下,将滤液收集到装有5 5 克克7 7 克氯化钠的克氯化钠的100 100 毫升具塞量筒中。毫升具塞量筒中。抽滤抽滤n将装有将装有5 5 克克7 7 克克 氯化钠的氯化钠的100100毫升具塞比色毫升具塞比色管放入低口瓶中,并在瓶口盖上橡胶垫,插入管放入低口瓶中,并在瓶口盖上橡胶垫,插入布式漏斗,铺上滤纸(滤纸的大小以将布氏漏布式漏斗,铺上滤纸(滤纸的大小以将布氏漏斗上的孔洞全部遮住即可),用少量水润湿,斗上的孔洞全部遮住即可),用少量水润湿,开启减压装置,将试样匀浆倒入布式漏斗中,开启减压
22、装置,将试样匀浆倒入布式漏斗中,抽滤。抽滤。盐析盐析n盐析过程中振荡频率和振幅应一致,保证样品的平行盐析过程中振荡频率和振幅应一致,保证样品的平行性。性。n盐析过程中,要充分摇匀后再静置。如果摇匀过程中盐析过程中,要充分摇匀后再静置。如果摇匀过程中发生乳化现象,则长时间静置或者加少量蒸馏水,直发生乳化现象,则长时间静置或者加少量蒸馏水,直到分层清晰。到分层清晰。n静止时间应足够,一般不应小于静止时间应足够,一般不应小于0.50.5小时。在静止过程小时。在静止过程中,应不时轻摇容器,使器壁上的水珠下落。中,应不时轻摇容器,使器壁上的水珠下落。浓缩浓缩n旋转蒸发器旋转蒸发器n其特点是可以边减压边旋
23、转,故温度变化不大时,热量传递其特点是可以边减压边旋转,故温度变化不大时,热量传递较快,使蒸馏能快而平稳地进行,而不发生暴沸;在使用中较快,使蒸馏能快而平稳地进行,而不发生暴沸;在使用中还可根据浓缩液体积,更换各种容量(还可根据浓缩液体积,更换各种容量(1010毫升毫升l l升)的烧瓶。升)的烧瓶。旋转蒸发器的特点是浓缩速度快,且回收率高。旋转蒸发器的特点是浓缩速度快,且回收率高。n气流吹蒸浓缩装置气流吹蒸浓缩装置 n利用空气或氮气流吹带出溶剂的浓缩方法,适用于体积小、利用空气或氮气流吹带出溶剂的浓缩方法,适用于体积小、易挥发的提取液,但对于蒸汽压较高的农药就比较容易损失。易挥发的提取液,但对
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