固相微萃取
固相萃取理論
平衡理論:吸附過程中固液或固氣相間建立了吸附平衡。
在一定的時間內(nèi),由于慢傳質(zhì)過程,平衡未完全達(dá)到。
涂層材料
萃取的選擇性主要取決于涂層材料的性能。按照分析物易被與其極性相似的固相萃取的原則,選擇合適的SPE涂層。
*常用作固相涂層的物質(zhì)是聚甲基硅氧烷(PDMS)和聚丙烯酸酯(PA),均可用于氣相色譜和液相色譜。前者多用于非極性化合物如揮發(fā)化合物、多環(huán)芳烴和芳香烴,后者多應(yīng)用于極性化合物如三嗪和苯酚類化合物。固相層可以非鍵合、鍵合或者部分交聯(lián)的形式涂敷在石英纖維上。將一些聚合物加到涂層中可以增大涂層的表面積,改進(jìn)SPME的效率。
1.聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯(PDMS-DVB),用于芳烴和揮發(fā)性化合物。
2.聚乙二醇-二乙烯基苯(CW-DVB),用于極性化合物如醇。
3.聚乙二醇-模板樹脂(CW-TPR),用于離子化的表面活性劑
4.涂有石墨碳黑的石英纖維,用于分析水中和空氣中微量污染物。
5.碳納米管和二氧化鈦納米管
方法的建立
1.保持采樣條件的一致性。
2.影響采樣的因素有采樣時間、溫度、纖維深入度等。
3.保持響應(yīng)值與分析物初始濃度之間的線性關(guān)系,試樣濃度不能過高,試樣體積不能太小,使萃取處??吸附等溫線的線性范圍內(nèi)。
4.向試樣中加入電解質(zhì)能增加溶液的離子強(qiáng)度,從而使分析物的溶解度降低,提高萃取效率;改變試樣的PH對酸、堿性物質(zhì)的萃取率有較大的影響。注:鹽的加入在微萃取中的作用有時不同于常規(guī)的液-液萃取,需要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。
5.攪拌可縮短萃取時間。
微波萃取
萃取時間短、選擇性好、回收率高、試劑用量少、污染低、可用水作萃取劑、可自動控制制樣條件;應(yīng)用對象較少,目前應(yīng)用于土壤、沉積物中多環(huán)芳烴、農(nóng)藥殘留、有機(jī)金屬化合物、植物中有效成分、有害物質(zhì)、礦物中金屬的提取、血液中**及生物樣品中農(nóng)藥殘留的萃取研究。
微波萃取方法的原理和特點(diǎn)
吸收微波(水、乙醇、酸堿鹽類)
微波萃取的高效性:1.微波與被分離物質(zhì)的直接作用;2.微波萃取使用極性溶劑比用非極性溶劑更有利;3.應(yīng)用密閉容器使微波萃取可在比溶劑沸點(diǎn)高很多的溫度下進(jìn)行,顯著提高微波萃取效率
反射微波(金屬類物質(zhì))
透過微波(非極性物質(zhì))
微波萃取設(shè)備及其方法(主要部件是特殊制造的微波加熱裝置、萃取容器和根據(jù)不同要求配備的控壓控溫裝置)
多腔體式2450MHz:一次可制備多個樣品,易于控制萃取條件,萃取快速。
常規(guī)微波萃取方法:把極性溶劑或極性溶劑和非極性溶劑混合物與被萃取樣品混合,裝入微波制樣容器,在密閉狀態(tài)下,放入微波制樣系統(tǒng)中中加熱。根據(jù)被萃取組分的要求,控制萃取壓力或溫度和時間;加熱結(jié)束時,過濾樣品,濾液直接進(jìn)行測定,或作相應(yīng)處理后進(jìn)行測定。一般情況下,微波萃取加熱時間約5~10min。萃取溶劑和樣品總體積不超過制樣杯體積的1/3。
單模聚焦式2450MHz:可不用控壓和控溫,制樣量大,一次僅可制備一個樣品,萃取時間較長
超臨界流體萃取
超臨界流體(SCF)
溫度和壓力均高于臨界點(diǎn)的流體,本身特性為:
1.其擴(kuò)散系數(shù)比氣體小,但比液體高一個數(shù)量級;
2.黏度接近氣體;
3.密度類似液體,壓力的細(xì)微變化可導(dǎo)致其密度的顯著變動;
4.壓力或溫度的改變可導(dǎo)致相變。
基本原理
在超臨界狀態(tài)下,將超臨界流體與待分離的物質(zhì)接觸,使其有選擇性地依次把極性大小、沸點(diǎn)高低和相對分子質(zhì)量大小的成分萃取出來,并且超臨界流體的密度和介電常數(shù)隨著密閉體系壓力的增加而增加,極性增大,利用程序升壓可將不同極性的成分進(jìn)行分步萃取。
超臨界CO2的溶解能力
1.親脂性、低沸點(diǎn)成分可在低壓萃?。?04kPa);2.化合物的極性基團(tuán)越多,越難萃取;3.化合物的相對分子質(zhì)量越高,越難萃取。
改性劑
CO2是非極性溶劑,一般要加入極性溶劑改善其在CO2中的溶解度,故被稱為改性劑。比較常用的有甲醇、丙酮、乙醇、乙酸乙酯等。
改性劑的作用有限,在改變超臨界流體溶解性的同時,也會削弱萃取系統(tǒng)的捕獲作用,導(dǎo)致共萃物的增加,很可能會干擾分析測定。改性劑的用量要小,一般不要超過5%。
超臨界流體萃取技術(shù)的應(yīng)用
在天然物質(zhì)的提取方面具有很大優(yōu)勢;
可與GC、IR、MS、LC等聯(lián)用成為一種高效的分析手段
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