样品预处理结合红外光谱分析 鉴定纸张中的硫酸钡 · 能谱法及gb/t2679.12—1993【71中的化学定性分析 法、红外光谱分析法。电子显微镜法是通过观察试样
第三章 样品分析的一般步骤 本章主要内容: 样品的采集和保存 ...
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第三章 样品分析的一般步骤 本章主要内容: 样品的采集和保存 样品的处理 分析方法的选择和分析结果的表示
卫生分析除了要学习数据处理和常用的仪器分析方法外,还需要学会如何采样,如何进行样品的前处理。卫生试样种类繁多,分析的项目和方法也多种多样,但不论分析何种物质,采用什么方法,定量分析不外乎包括以下几个步骤:
1 、样品的采集和保存;
2 、样品的前(预)处理(提取、分离、净化);
3 、分析方法的选择、测定; 4 、分析数据的处理 。
样品的采集和前处理对卫生分析来说非常重要。因为在卫生分析工作中不可能把待测定的物质全部拿来分析,只能合理的取其中一部分,这就是采样。
采集的样品一般也不可以直接进行仪器分析 ,
因为其中各种杂质、干扰物很多,所以分析前要进行前处理。即 , 对样品进行分解、提取、净化、浓缩等前处理操作,然后才能进行仪器分析。
只有正确、合理地采样 ; 高效地提取、分离、净化,才能准确地进行分析、测定,才能得到准确、可靠的数据。
所以 , 正确、合理、高效地采样和进行样品前处理,是卫生分析不可缺少的两个重要步骤。如果采集的样品不能真实放映被测对象的总体,或待测组分在前处理过程中大量损失,再熟练的分析人员、再精密的仪器,也得不到准确的分析结果。
目前,对各种样品采样和预处理的新方法、新技术的研究、探索和完善已成为卫生分析重要课题之一。
第一节 样品的采集和保存
总体 ( population)—— 分析对象的全体 , 是一类属性完全相同的物质 .
样品 ( Sample ) —— 从总体中抽出一小部分代表物质 .
采样 ( Sampling )—— 从总体中采集样品的操作过程 .
卫生试样种类繁多(如:空气、水、食品、生物制品),各类试样的采样方法不同。详细的采样方法将在后续课程中学习,这里只讲采样应遵循的原则及各类采样方法简介。
一、样品采集的原则
(一)代表性和均匀性
采集的样品必须能充分代表被采样品的总体。
组成 组成
完全相同
这就要求 :
1 、总体分布要均匀,采样才具有代表性。所以,采集液体、半流体样品前要充分摇匀,如尿样、鲜奶、油等。
2 、要正确地确定总体,采样才具有代表性。总体为被检验的具有相同属性的一批物质。
性质 特征 外观
完全相同
不同属性的物料不能构成一个总体。
如:监测运河水的污染情况,不能将整个运河水体作为一个总体,因为不同河段、上游、下游水的属性不同。污水排放点附近和其它河段水的性质不同。不同污水排放点的河水性质不同,所含污染物不完全相同。 所以要在运河水体的不同位置、不同断面(深度)设定多个采样点,即确定多个总体。在每个总体中再采集相对应的样品,这样才具有代表性。
(二)典型性
卫生分析一般都有其明确的目的,要针对检验目的,采集能充分说明检测目的的典型样品。
如:掺假食品、假烟、假酒等,应挑选可疑部分送检。
如:食物中毒,采吃剩食品、餐具、呕吐物等检验。
如:监测某工厂排放废气对空气污染情况。应在污染源常年主风向的下风向区的不同距离设几个采样点,上风向区的远距离处设对照点。
(三)适时性
按照检测的需要,有些样品的采集要有适时性,即根据季节、时间、检测对象的某些规律适时采样。
如:污水排放点要在污水排放时间采样;
发现食品中毒要及时赶到现场采样;
进行水的常规监测,每年要在丰水期、枯水期、平水
期各采样 2次,以便了解水质随季节变化的情况。
二 . 样品的保存:
保存原则:保存期内,样品与原样品的质量相同,或待测组分不损失、不污染。
保存方法: ① 密封保存法
② 冷藏或冰冻
③ 化学保存法:调溶液的 pH值
加防腐剂、稳定剂、抗凝剂、沉淀剂等
如:血样加抗凝剂 ;尿样加少量浓 HNO3防腐。
注意事项:
1. 选择适合样品存放的器皿 .
一般 , 分析样品中有机物,用玻璃器皿;
分析样品中无机物,用聚四氟乙烯塑料器皿,避免玻璃器皿中金属离子溶出,减少吸附.
2. 不论何种方法保存,采样后都应及时尽快分析。采样和分析间隔越短,分析结果越准确、可靠。
保存方法、保存时间(稳定性)需通过实验确定。
三、各类样品采集
(一)空气样品
气体( SO2 、 CO 、 NO 、 NO2)
气态
蒸汽(低 b.p 有机物,苯、甲苯)
空气中污染物有多种状态 液态——雾
烟 气溶胶
固态
尘 污染物存在状态不同,采样方法不同。另外,还要根据空气中污染物浓度、采样目的、测定方法及灵敏度、现场气象条件的不同确定采样点、采样时间、采样次数、采样量等。
1 、直接采样法(集气法):
——将空气样品收集在容器内,带回实验室分析。
适用范围:空气中有害物质浓度较高或测定方法灵敏度高,分析时可用此法(不适于气溶胶) 。
采样工具:大注射器、真空瓶、塑料袋等。
采样方法: ( 1 )注射器法: 50ml 、 100ml
( 2 )真空法: ① 抽真空 ②在采样点打开活塞
( 3 )置换法: ① 迅速抽大于集气瓶 6—10倍的空气
② 充满水 ③在采样点放掉
采样量: 小于 1升 。 抽气
抽气
2、浓缩采样法(富集法)
空气中有害物质浓度大都较低,即使污染较严重,有害物质浓度超出卫生标准,但一般仍在仪器最低检测限以下。不能直接进行仪器分析,所以要用吸附、吸收等富集方法将大量空气中的污染物进行富集。使其达到能够进行仪器分析的浓度水平。
( 1 ) 溶液吸收法:
——大量空气通过吸收液,有害物质被吸收或溶解。
适用范围:待测组分以气态、蒸汽和气溶胶形式存在 出气
气进
吸收液(根据待测组分性质选)
( 2 )固体吸附剂阻留法(常用,采样效率高)
——利用固体吸附剂的吸附作用富集有害物质
适用范围:待测组分以气态、蒸汽形式存在
步骤: ① 采样(大量空气通过采样管 0.1—0.5L/min ,吸附) ② 洗脱(合适的有机溶剂解吸)
③ 测定 进气
连接采样器
固体吸附剂
常用吸附剂: 活性炭、硅胶、分子筛、聚酰胺等
洗脱:将吸附剂倒入具塞比色管中,用适当的少量有机溶剂 洗脱( 1ml左右),然后分析。洗脱液中待测物含量比原空气中大大增加,达到了富集的目的。
(二)水样的采集
1 、天然水、饮用水
自来水:先放水几分钟
河流湖泊:采距岸边 1—2米、距水面 20—50厘米的水 。
(水质稳定,可在选好的采样点不同季节采样数次,)
2 、生活污水、工业废水(水质不断变化)
事先了解清楚排放规律,再确定采样时间和采样点。
采样容器:玻璃瓶、塑料桶、塑料瓶。
(用于采集一定深度的水样)
(三)食品样品
注意样品的均匀性
1 、液体、半液体食品——搅匀,用长型管分层采
(酒、油、奶、饮料等)
2 、颗粒食品——混匀,反复按四分法缩分采样
(米、面、糖等)
3 、不均匀食品——用粉碎机或均浆机均浆,然后
按四分法缩分采样
(鱼、肉、蔬菜、水果)
按采样目的不同 , 有以下几类食品样品:
工厂样品—— 为监督食品生产的质量和卫生质量(对照产品质量标准和卫生标准)如:饮料、成份、添加剂、卫生质量。
卫生监督样品——为监督检查食品是否符合卫生标准
揭发样品——调查、检验是否违反了食品法(如:假酒、毒米、毒油、假盐、掺假面粉)
流行病学样品——各类毒物中毒样品。及时采样、及时分析、查有害物质的种类、含量和中毒原因。
注意代表性、典型性和适时性。
(四)生物材料样品
人、动物的体液、排泄物、分泌物、脏器组织等。最常测的是血样、尿样,其次是毛发、呼出气、唾液、粪便等。
1 、尿样 进入人体的有害物质在体内会发生富集、降解、转化等生化过程。毒物及代谢产物绝大多数从尿中排出,尿中含量多数与其在血中含量有较大的相关性,且尿样收集较方便,受检者易配合,所以应用普遍。
采样时间 ① 24h 尿样(全日尿)
将 24h 尿全部收集、混合、量体积,加几滴浓 HNO3防腐。
② 班前、班中、班后尿
通过测定,了解机体接触毒物的情况。
③晨尿(常代替 24h 尿)
2 、血样 血液中有毒物质的浓度可反映肌体近期接触毒物的程度,常与机体吸收的毒物呈正相关,但采样麻烦,受检者不易接受和配合。应用不如尿样普遍。
采样方法:少量:从手指、耳垂取;
0.5ml 以上:肘部抽静脉血。
采样时间:早餐前;班前、班后。
3 、呼出气 用个体采样器挂在胸前(内装吸附剂)。
4 、毛发 每段毛发能反映不同时期营养吸收情况和判断有无有毒元素进入体内及其积累程度。
采样方法:取枕部 2—3厘米内的发段。(可反映近期情况)
第二节 样品的处理 一、样品处理的目的 采集到的样品绝大多数不能直接分析。有的是因为含量太低,仪器分析的灵敏度达不到,如:自来水样。多数是成份复杂,含大量的干扰成份,所以必须进行前处理。
目的:① 浓缩、富集被测组分,使浓度达到可分析的水平;
② 分离、净化、除去共存的干扰物;
③ 通过生成衍生物的方法,使一些无检测信号的待
测组分转化成具有较高相应信号的化合物;
④ 经预处理后的样品更易保存和运输;
⑤ 除去样品中对分析仪器有害的组分,保护仪器。
样品处理要求: ① 分解法处理时,必须分解完全,样品不损失。
② 样品不污染
③ 试剂消耗尽可能少
④ 所用器皿与样品相适应
二、样品预处理方法(样品溶液的制备,预处理的第一步)
样品溶液的制备—— 将采集的样品制成可测定的状态。
不同类型的样品,样品溶液的制备方法不同;测样品中无机物和有机物样品溶液的制备方法也不相同。
如: 分析样品中无机物,样品溶液的制备需经消化分解破坏掉样品中的有机物。
如:分析样品中有机物,样品溶液的制备需先用有机溶剂提取,然后再进行分离净化(柱层析、萃取、薄层层析等)、浓缩、定容等步骤,分析干扰成分。
(一)溶解法
1 、水溶法(水浸法) :用蒸馏水浸泡样品,将待测组分浸出。适用于水溶性大的组分,如:食品中添加剂 -苯甲酸(防腐剂)的提取。中草药有效成分的提取。
2 、酸性水溶液浸出发:用弱酸或强酸溶液浸泡,提取样品中的组分。常用此法提取样品中的某些微量元素。
3 、碱性溶液浸出法:用弱碱或强碱溶液浸泡,提取样品中被测组分。酚类等有机物常用此法提取。
4 、有机溶剂浸出法:最常用的提取样品中有机物的方法。根据提取液与组分“相似相溶”的原理选择溶剂。常用有机溶剂:石油醚、正己烷、丙酮、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷等。
为提高萃取效率,可用索氏提取法,索氏提取器见图( P36图 3-1 ),适用于从固体或粘稠试样中提取有机物。
如:用乙醚以索氏提取法连续提取茶叶中脂肪。
(二)分解法(样品的消化技术) —— 适用于测定样品中无机离子 测定样品中无机元素,样品中共存的大量有机物干扰测定。必须通过消化的方法将样品中的有机物破坏或分解,并且使无机物转化为便于测定的离子状态。
1. 干灰化法(灼烧,不加试剂)
适用于取样量多、无机元素含量高、无机元素不易挥发的情况。分为:高温分解法、低温灰化法。
2. 湿法消化法
在加热条件下,用强氧化剂(浓 HNO3 、高氯酸、浓 H2SO4 、 H2O2 等)与样品一起煮沸,分解有机物。适用于含量少、易挥发的微量元素的试样处理。
常用经典的样品消化方法:
1. 干灰化法方 法 操作 优缺点及适用范围
1. 高温灰化法
( 1 )常压高温灰化
( 2 )高压干灰化法
2. 低温灰化法
试样放于坩埚中,放到马福炉中于 500 C°灼烧至有机物完全分解。残渣为无机盐,用水或酸溶液溶解后测定。需要时可加一定量助灰剂(固定剂、 MgO 、 Na2CO
3) ,以加快灰化 ,增强氧化作用, 防止或减少待测元素的损失。
在能抗高压( 2500 ~ 4000 kPa) 的氧弹中进行。
在低温等离子发生装置(低温等离子灰化炉)中灰化,在较低温度下氧化分解样品。
优点:设备简单、操作方便、试剂用量少、引入空白值小。
缺点:易挥发的无机元素易损失,如: As, Se, Ge, Hg, Sb 等。
适用于取样量多、无机元素含量高、无机元素不易挥发的情况
优点:金属离子不挥发、不损失、灰化彻底,回收率高;不加试剂,空白值小;设备简单,操作方便。
常用经典的样品消化方法:
2. 湿法消化常用的消化液组合
操作或特点 适用范围及注意事项
1. 硝酸消化
2. 硝酸 -硫酸消化法
浓 HNO3与 试样共沸至棕红色气体冒完,溶液呈无色透明为止。
硫酸沸点高( 338 C° ),不易挥发,与试样的共沸温度高、时间长,所以消化效果好。
浓 HNO3与 试样共沸至较小体积,再补加硫酸,加热至硫酸白烟冒尽,继续消化至溶液呈无色透明。
浓 HNO3沸点低,消化能力弱些,难消化的样品不易用
① 小火加热,延长加热时间,可使消化彻底,并节省浓 HNO3 ,减小空白值。
② 加去氮剂尿素、草酸铵等共沸,使残留氮氧化物转变成一氧化氮挥发除去。
适用于含量少、易挥发的微量元素的试样处理。
常用经典的样品消化方法:
2. 湿法消化常用的消化液
组合操作和注意事项 适用范围
3. 硝酸 - 高氯酸消化
4. 硝酸 - 硫酸 - 高氯酸(或 H2
O2 )
高氯酸氧化能力强,对脂肪、碳水化合物等有机物破坏能力强。
① 先加硝酸消化,冷却后再加混酸加热消化。
② 补加硝酸时, 应将试液离开热源,冷却后再补加 。
因高氯酸高温下易爆炸,应注意:
① 通风橱常清洗;
② 补加时应将消化液冷却至 50—60 C° ,切记不可高温下加入。
用于消化较难消化的样品
用于消化难消化的样品
湿消化法注意事项:
① 消化必须在通风橱中进行,因消化过程中产生大量的酸雾、氮和硫的氧化物,有很强的刺激性、腐蚀性和毒性。
② 均需小火平稳加热。
方 法 原 理 适用范围及注意事项( 5 )密闭罐消化
( 6 )微波溶样
特制密闭罐:内衬为聚乙烯,外壳为不锈钢。加氧化性酸、氢氟酸、试样,加盖密闭,于 130—150 C°烘箱保温 2h ,因密闭,加热后压力大,可消化完全。
将试样、消化液放入容器中,再放入微波炉中快速加热。
在高频电磁场作用下,分子产生剧烈震动、摩擦和撞击,使体系升温,加速样品分解
微量元素分析
① 冷却后开盖;
②加试剂不得过量,以防压力过大爆炸(一般罐体容量是试液体积的 10倍左右)。
优点:① 试剂用量少、空白值低;② 挥发性元素不损失。
微量元素分析
优点: ① 溶样快速(因为微波有快速加热能力);
② 消化液用量少,空白值低;
③ 省时,便于自动化。
湿法消化其它方法
三、干扰成分的分离(样品的分离净化与富集)
试样通过前面的提取或消化,得到的粗试液中还含有许多干扰成份,需进行进一步的分离净化操作,将待测成份与干扰成份分离后,再进行仪器分析测试。
常用的分离净化方法有液液萃取法、固相萃取法、沉淀法、挥发和蒸馏法等。
样品分离富集的方法
方 法 原 理 适用范围
溶剂萃取法(液液萃取法
超临界流体萃取
固相萃取法(液固萃取
法)
利用物质在两种互不相溶的溶剂中分配情况不同而进行分离
用超临界流体作萃取剂,从复杂样品中分离提取待测组分的提取分析技术。
利用色谱柱固定相保留被测组分,然后少量溶剂将其洗脱下来,达到分离、富集的方法。
从液体中分离有机物,也可分离金属离子
分离烃类、脂溶性化合物(如:香料)
分离富集有机物
样品分离富集方法
方 法 原 理 适用范围
挥发
蒸馏
沉淀、共沉淀分步沉淀
索氏提取
离心
利用物质挥发性的差异进行分离,使待测组分生成挥发性组分从试样中逸出
利用物质 沸点的不同进行分离,通过蒸馏,将沸点较低的待测组分蒸出而与干扰组分分离
溶度积原理
组分在不同溶剂中的溶解度不同
分子量或密度不同
分离常温下有挥发性的组分或经处理可转变成挥发性物质的组分 分离沸点不同的有机物
分离金属离子
从固体或粘稠试样中提取有机物分离不同相态或分子量相差较大的物质
(一)液液萃取法 ( L-L extraction )
是卫生分析常用的经典的分离方法 。
方法:用分液漏斗操作。水层(试液)中加入不相混溶的有机溶剂。进经振摇,待测组分进入有机相,不溶于有机相的干扰成份尚在水相,与待测组分分离。
优点: ①设备简单; ②操作简单; ③分离效果好。
缺点; ①使用大量易挥发且有毒的有机溶剂; ②操作繁琐。
操作:
1 、萃取的基本原理
( 1 )分配系数——溶液 A 在不相溶的两相中分配达到平衡时, A 在两相中的平衡浓度之比在一定温度时为一常数。
KD = [A] 有 /[A] 水
KD与溶质、溶剂特性及温度有关。若溶质有解离、缔合等反应,不适合用此定律。
( 2 )分配比——溶质 A 在两相中分配达平衡时, A 在两相中各种存在形式的总浓度之比为一常数。
水水
有有
水
有
V/W
V/W
C
C D 当 V 有 = V 水时, D W 有
讨论 : ① 当 V 水 = V 有时 ,
D = 1时, E% = 50% ; D = 9时, E% = 90% ,
D越大 , E% 越大
② D 一定 , V 水 /V 有越小 , 即 V 有越大 , E%越大。(增幅小)
%100E% 被萃取物的总量
总量被萃取物在有机相中的
%100
VV
D
D
%100VCVC
VCE%
有
水
水水有有
有有
%1001D
DE%
2. 萃取百分率 E%
(分子分母同除以 C 水 V
有 )
为提高液—液萃取效率,为提高液—液萃取效率,可用连续液—液萃取器,装可用连续液—液萃取器,装置图见图置图见图 3-2 3-2 ,,连续液连续液 -- 液液萃取装置结构示意图萃取装置结构示意图 。 。
靠 V 有 增大, E% 的增幅小,且有机溶剂用量大,费用高且操作麻烦,造成污染。
选用 D大的萃取溶剂,提高 E% 。
即选和组分极性相近,对组分溶解度大的有机溶剂。
由上式可计算出,用同量的有机溶剂分多次萃取比一次萃取的效率高。
3 、物质的极性
亲水性(极性强)——无机盐(含亲水性基团多的有机物)易溶于水,难溶于有机溶剂。
有机物含有亲水性基团越多,亲水性越强,极性强越强。
亲水性基团: -OH 、 -SO3H 、 -SO3Na 、 -COOH 、 -NH2 、 -N
H3+X-
疏水性(极性弱)——大多有机物难溶于水,易溶于有机溶剂。含疏水性基团越多,疏水性越强,极性强越弱,水溶性越差。
疏水基团:— R 、 — Ar 、卤代烃基等。
疏水性强的有机物可直接萃取,亲水性强的无机盐,不适合直接萃取。
4. 萃取条件的选择
有机物(疏水性的)——直接萃取,选择分配比大的有机溶剂。
如:丙酮萃取有机磷农药;环己烷萃取水中苯并芘等。
无机物(亲水性的)——间接萃取 , 生成螯合物或离子缔合物。 如:从水中萃取 Ni2+ , Ni(H2O)6 丁二肟 螯合物 氯仿
(水合离子,亲水) pH=9氨溶液 萃取
Ni(H2O)62+ + 2HO-N═CHCH2CH2CH═N-OH pH=9
螯合物 + 4H+ 萃取
生成螯合物萃取条件的选择:
① 生成的螯合物越稳定( K稳),萃取效率越高;
② 螯合剂有一定的亲水基团,在水中有一定的溶解度,
否则螯合物无法生成。(象肟 , 有— OH )
③ 酸度越低,螯合平衡向右移动,螯合物越稳定, 但酸不易太低,因为金属离子易水解。
④ 选择对螯合物溶解度大的萃取溶剂,并且与水不互溶,能形成两相(分层)且毒性小。
萃取剂的选择:萃取剂与组分“相似相溶”,即选和组分极性相近,对组分溶解度大的有机溶剂。
5. 5. 液液 -- 液萃取法的应用 液萃取法的应用
如:直接萃取水、尿样、血样等液体样品中有机物污染如:直接萃取水、尿样、血样等液体样品中有机物污染物。物。
固体样品需先粉碎或均浆,用有机溶剂提取,需用液固体样品需先粉碎或均浆,用有机溶剂提取,需用液 --
液萃取进一步分离时,须将有机溶剂旋转蒸发,残渣溶于水液萃取进一步分离时,须将有机溶剂旋转蒸发,残渣溶于水后,再用有机溶剂萃取。或用热水煮沸提取,再用有机溶剂后,再用有机溶剂萃取。或用热水煮沸提取,再用有机溶剂萃取。如:中草药中有效成分的分离净化。萃取。如:中草药中有效成分的分离净化。
如:蔬菜中灭多威的提取、分离净化。试样均浆、称重 乙酸乙酯 旋转蒸发 蒸馏水溶解
提取 除溶剂 残渣
石油醚萃取 氯仿萃取 3次 旋转蒸发 定容 5ml GC 分析
色素杂质 灭多威 溶剂
(二)超临界流体萃取超临界流体萃取(( supercritical fluid extractiosupercritical fluid extraction)n)
——用超临界流体作萃取剂,从复杂样品中分离提取待测组分的提取分析技术。超临界流体—— 介于气体和液体之间的一种非气态非液态的物质。这类物态只能在温度和压力超过临界点时才能存在。特性:密度接近液体,易溶解待测组分;粘度、扩散系数接近气体,传质速率快。常用超临界流体:液态二氧化碳、液态乙烯、液态乙烷等。用二氧化碳作超临界流体的优点:临界温度低、易操作、化学性质不活泼、无毒、无嗅、无味、无污染。
(三)固相萃取法 solid phase extraction (液固萃取 liquid solid extraction ) 液—液萃取操作烦琐、费时、需用大量有机溶剂,造成污染,且富集倍数不高。 70年代中期出现固相萃取的新方法。
1. 基本原理 利用色谱柱中固定相保留被测组分,然后用 适当的少量溶剂将其洗脱,达到分离、富集的目的。 ( 1 )吸附柱色谱
( 2 )键合相分配柱色谱
( 3 )离子交换柱色谱
( 4 )分子排阻柱色谱
( 5 )巯基棉分离富集技术
2. 固相萃取装置及操作技术
将固定相填充到小型玻璃或塑料柱内,制备成小型一次性色谱柱。将试样注入小柱上端,用适当溶剂洗脱。 盛装固体颗粒的玻璃管称为层析柱或色谱柱( column );
装在层析柱中的固体颗粒称为固定相( stationary phase );
淋洗用的溶剂称为洗脱剂或流动相( mobile phase )。
或先将待测组分洗脱下来,干扰物尚留在柱子上;或先用水将干扰物洗脱下来,再用少量有机溶剂将待测组分洗脱下来,达到分离、富集的目的。
常用固定相:固体吸附剂(活性炭、硅胶、氧化铝、吸附树脂等)、化学键合相( C18 )、离子交换树脂、葡聚糖凝胶等。
3. 固相萃取法应用
如:富集水中有机磷农药。用 1L 水通过 GDX
—502吸附小柱,农药被吸附,用 10ml丙酮洗脱,缓缓吹氮挥发溶剂,用丙酮定容 5ml ,富集倍数 20
0倍。
如:分离尿中可的松,尿液通过 C18 小柱,可的松及尿液中杂质均被保留在柱子上,先用 2ml C
H3OH : H2O ( 20 : 80 )洗脱杂质,再用 2ml C
H3OH洗脱可的松,用 CH3OH 定容 2ml 测定。
(四)蒸馏和挥发法
利用物质挥发性的差异或沸点的不同进行分离的方法。
1. 蒸馏法:通过蒸馏,将 b.p. 不同的组分先后蒸出。达到分离,或将低 b.p. 的待测组分蒸出,与干扰物分离。
普通蒸馏法:用于沸点在 40~150 °C 之间的化合物的分离。
用常压蒸馏装置。通过蒸馏将 b.p. 不同的组分先后蒸出,分别接收,达到分离。 b.p. 差别越大,分离 越完全。如:用紫外分光光度法测水尿酚,通过蒸馏将苯酚蒸出,与样品中甲酚及其它成份分开。
减压蒸馏:用于沸点高于 150 °C ,且热稳定性不好,易分解化合物的分离。用减压蒸馏装置或用旋转蒸发仪。
在减压下蒸馏,组分 b.p. 降低,可在较低温度下蒸出,且蒸馏速度快。
尤其是旋转蒸发,减压加蒸馏瓶旋转,在蒸馏瓶中形成一层溶剂薄膜,减压下挥发很快,使蒸馏速度大大加快。
正常沸点温度下易分解的组分必须在减压下蒸馏,可在较低温度下蒸出而不分解。
③水蒸气蒸馏:用水蒸气蒸馏装置。
水蒸气蒸馏是将水蒸气引入蒸馏瓶内,在常压下能在低于100 °C 情况下将高沸点组分与水一起蒸出。
适用于分离在沸点附近易分解,且与水不相溶的组分,也适用于从不挥发物质中分离出所需组分。
如:用此法蒸溴苯, 95.5 °C时可蒸出。
2. 挥发法:适用于常温下有挥发性的组分或经处理可转变成挥发性物质的组分。通过使其挥发,与不挥发的杂质分离。
如:测 Hg2+, :试样 SnCl2 还原 Hg蒸汽 导入测汞仪测定
测 As3+: 试样 硼氢化钠还原 AsH3 导入吸收液显色测定
(五)沉淀法与共沉淀法
1. 沉淀分离法:分离金属离子 。加沉淀剂将待测离子沉淀下来,与干扰离子分离,或沉淀干扰离子,与待测组分分离
如:测水样中 SO42- :
Ba2+ + SO42- BaSO4 过滤 洗涤 烘干 灼烧 恒重
沉淀法也可沉淀蛋白质,将蛋白质通过沉淀的方法除去。
方法 : 加入能破坏蛋白质水化膜,中和其电荷的试剂(蛋白质溶液为胶体),蛋白质可聚沉下来,达到分离的目的。
盐析法:加入高浓度 NaCl 、 Na2SO4 等盐;
有机溶剂沉淀法:加乙醇等有机脱水剂;
酸类沉淀法:加三氯乙酸、苦味酸等;
重金属盐沉淀法:加 Hg2+ 、 Pb2+ 等重金属盐。
具体方法
如:分析中草药中的有效成份,水煮沸提取后需先将提取液中干扰测定的蛋白质分离除去,方法是往提取液中加乙醇,蛋白质可沉淀下来,将其过滤除去。
共沉淀法: 加入沉淀剂,让含量高的组分沉淀下来的同时,将微量组分一并带入沉淀,以达到分离、富集的目的。
如:测水中 Pb2+ ,先往水中加适量的 Ca2+, 再加沉淀剂Na2CO3 , 生成 CaCO3, Pb2+ 一并共沉淀下来,将沉淀过滤,然后溶于少量酸中。 Pb2+与其它组分分开,并得到了富集。
单位:常量组分, % 。
微量、痕量组分, μg/g 、 ng/g 、 pg/g 等表示。
例:有一 2.6g 水果样,测得含 3.6μg锌
XZn = 3.6(μg)/2.6(g) = 1.4(μg/g) (g/kg)
s
ii m
mX 待测组分的质量
样品的质量
第三节 分析方法的选择和分析结果表示方法
一、分析方法的选择
二、分析结果表示方法(一) 固体样品 用待测组分的质量分数表示,即 :
(二) 液体样品
液体样品的相对含量多用物质的量浓度表示,单位为: mol/L 、 mmol/L 、 µmol/L 。
若物质的相对分子量未知,则可用质量浓度表示,单位为: g/L 、 mg/L 、 µg/L 。
卫生检验工作中常用质量浓度表示分析结果。
Ci = mi/Vs
mi 、 Vs 分别代表测出的待测组分的质量和试样的体积。单位为: g/L 、 mg/L 、 µg/L 。
(三)气体样品
1. 质量体积分数表示法 每立方米空气含被测污染物的毫克数。气体样品中被测组分的含量常用此法表示:
Ci = mi/Vo 单位为 (mg/m3) 。
2. 体积分数表示法 待测组分以气体或蒸汽存在时常用此法表示: Xi = Vi/Vo 单位为( ml/ m3 )。
我国颁布的车间空气中有害物质的最高容许浓度、居住区大气中有害物质的最高容许浓度以及大气环境质量标准等国家卫生标准均采用 mg/m3 表示。
式中, Vt 代表采样体积 (m3 ) ; t 代表采样时温度( o
C) ; P 代表采样点大气压( Kpa ) ; T0 = 273K; P0 = 101.
3Kpa 。
3.101
P
t273
273V
P
P
T
TVV t
0
0t0
3. 采样体积的换算 空气采样是在不同气象条件下进行,采样时的温度和气压不同,气体的密度不同,气体中待测物的浓度则不相同,为了使测定结果具有可比性,需将采样体积换算成标准状态下体积 Vo ,然后再计算含量 。(标准状态下的温度和压力分别为: 273K. 、 101.3Kpa )