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03 溶剂萃取.ppt

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本课件进入样品制备章节,先讲前处理的进展、处理原则与制备原理,再展开溶剂萃取技术,包括液-液萃取的原理、Nernst分配定律、操作步骤,以及乳化产生的原因与分级破乳方法,最后介绍液-固萃取与萃取剂选择。

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第三章样品制备第一节,第三章 样品制备章节页面,说明第三章样品制备第一节概论第二节溶剂萃取技术第三节固相萃取技术第四节蒸馏及浓缩技术第五节微波
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第1页:第三章样品制备

第三章样品制备

第2页:本章目的要求

目的要求样品前处理在色谱分析过程中是一个既耗时又极易引进误差的步骤,样品处理的好坏直接影响色谱分析的最终结果,因此,为了提高分析测定效率,改善和优化色谱分析样品制备方法和技术是一个重要问题。通过本章的学习,目的是使学生掌握溶剂萃取、固相萃取、超临界流体萃取、微波萃取以及衍生化技术等色谱分析用样品的前处理方法,了解有关样品前处理仪器的一些相关知识。学习要点溶剂萃取技术;蒸馏及精馏技术;固相萃取技术;气体萃取技术;超临界流体萃取技术;微波萃取技术;衍生化技术技能要点溶剂萃取技术;蒸馏及精馏技术;相萃取技术;超临界流体萃取技术;波萃取技术学习目标

第3页:第三章样品制备第一节

第三章样品制备第一节概论第二节溶剂萃取技术第三节固相萃取技术第四节蒸馏及浓缩技术第五节微波;衍生化;超临界萃取技术

第4页:第一节概论一、进展

第一节概论一、进展和发展趋势二、样品处理的原则三、样品制备原理四、样品制备(提取)五、常用样品制备技术

第5页:样品前处理

样品前处理
采样技术和样品制备技术。采集→样品→适合分析的形态。过程→耗时、繁琐、误差前处理不好→ 需要灵敏度高、测定范围宽的检测器和分离效率高的分离柱。一、进展和发展趋势

第6页:样品处理的原则

①制备过程中避免组分发生化学变化;②要防止和避免欲测定组分的沾污;③尽可能减少无关化合物引入制备过程;④尽可能简单易行。二、样品处理的原则

第7页:三、样品制备原理

三、样品制备原理利用残留农药与样品基质的物理化学差异,使其从检测系统有干扰作用的样品基质中提取分离出来(相似相溶)。极性-溶解度、分配系数;挥发性-蒸汽压。

第8页:分子的极性和水溶性

分子的极性和水溶性

  • 分子的极性和水溶性
  • 极性提取、净化条件的依据。相似相溶原理:使用与农药极性相近的溶剂为提取剂,使残留农药在溶剂中达到最大溶解度。极性判断:电负性、双键、对称性表示:氧化铝吸附剂上洗脱供试溶质的能力

第9页:水溶性农药的极性

水溶性农药的极性

  • 水溶性农药的极性决定其在溶剂中的溶解性。影响溶解性的其他因素①温度:高→溶解性高②含盐量:盐会降低有机物的溶解度。③pH:影响可解离的农药的溶解度
  • 分子的极性和水溶性

第10页:极性溶剂强度溶剂溶解

溶剂极性与溶解度:本页为表格页,源文件文字与数字粘连严重,无法安全切分为表格。

说明:本页表格(溶剂极性与溶解度)未能自动还原,建议对照原课件图片人工补全表格数据。

第11页:(二)分配定律

二)、分配定律分配定律
在一对互不相溶的两相溶剂系统中,由于物质在非极性相和极性相中的溶解度不同,当达到平衡时,物质在该两相中的浓度比在一定条件下为常数的定律。KD(分配系数)= [A]非极性相/ [B]极性相

第12页:(三)挥发性与蒸汽压

三)、挥发性与蒸汽压挥发性
液态或固态物质转变为气态的物理性能。挥发性决定:物质在气-液或气-固两相中的分布。分为沸点和蒸汽压。蒸汽压:固态、液态→气态

第13页:四、样品制备(提取)

四、样品制备(提取)提取是指通过溶解、吸附(吸着)或挥发等方式将样品中的残留农药分离出来的操作步骤,也叫萃取。避免:强酸、强碱、高温、剧烈操作极性-溶解度、分配系数;挥发性-蒸汽压。

第14页:五、常用样品制备技术

五、常用样品制备技术溶剂萃取蒸馏技术固相萃取微波萃取衍生化超临界萃取样品制备

第15页:第二节溶剂萃取技术

第二节溶剂萃取技术溶剂萃取
溶解性差异,选用对残留农药溶解度大的溶剂,将分析物从样品基质中提取出来的方法。关键:选择合适的提取溶剂。

第16页:一、分类液-液萃取液

一、分类液-液萃取液-固萃取液-气萃取(溶液吸收)萃取对象

第17页:二、液-液萃取两种不

二、液-液萃取两种不相容的液体水溶剂
亲水化合物进入到水相中。有机溶剂:疏水性化合物将进入有机相中的程度就越大。

第18页:(一)液-液萃取原理

(一)、液-液萃取原理利用样品中不同组分分配在两种不混溶的溶剂中溶解度或分配比的不同来达到分离、提取或纯化的目的。有机相水相

第19页:二)Nernst分配定律

二)Nernst分配定律

  • Nernst分配定律
  • KD= co/caq有机物质在有机溶剂中的溶解度一般比在水相中的溶解度大,分配系数越大,水相中的有机物可被萃取。

第20页:Nernst分配定律公式

Nernst分配定律公式

  • Nernst分配定律
  • 式中,m0是被萃取溶液中溶质(X)的总含量,mn是经过n次萃取后,X在溶剂中的剩余量,V是被萃取溶液的体积,VB是每次萃取所用溶剂B的体积(均为VB),n是等量萃取的次数。

第21页:三)液-液萃取步骤

三)液-液萃取步骤

  • 液-液萃取步骤
  • 溶剂体积为样品溶液的30%~35%。振荡几次打开活塞Gas蒸气逸出(也叫放气)

第22页:液-液萃取的分层与乳化现象

液-液萃取的分层与乳化现象

  • 液-液萃取步骤
  • 絮状物(乳化)有机相水相水相和絮状物静置分层激烈振摇1 ~2min

第23页:液-液萃取的重复提取次数

液-液萃取的重复提取次数

  • 液-液萃取步骤
  • 有机相3~5次

第24页:(四)产生乳化的原因

(四)、产生乳化的原因由于液-液萃取过程中剧烈振动,经常发生乳化现象,特别是那些含脂肪的样品。原因:体系的性质、离子浓度、有机相粘度、萃取温度、pH等。温度越低,有机相粘度越大,离子浓度越高越易产生乳化。

第25页:五)破乳的常用方法

(五)、破乳的常用方法通过改变KD;改变溶剂或化学平衡作用的添加剂;缓冲剂调节pH;盐调节离子强度等。

第26页:高度乳化的破乳方法

①离心法破乳。2000r/min,2min;②无水硫酸钠研磨法破乳;③蒸干法,蒸干后,再用有机溶剂萃取。不适用挥发性物质的萃取。A、高度乳化(即全部乳化)

第27页:中度乳化的破乳方法

B、中度乳化(乳化率达50%)①电解质破乳。加入无机盐,通过提高体系中水相的比重使两相分层;破乳率与加入电解质的量成正比。②lmol/L的盐酸;③无水乙醇溶解两相液滴;④无水硫酸钠漏斗过滤。

第28页:轻度乳化的破乳方法

C、轻度乳化(两相间形成一薄乳化层)①玻璃棒搅动,削弱吸附作用;②静置一定的时间后,可自然分层。因为乳浊液是液体杂质以微小珠滴散布在液体溶剂中的一种分散体系,是热力学不稳定体系。

第29页:三、液-固萃取固体

三、液-固萃取固体→萃取溶剂→振荡(加热)→离心/过滤→分离→欲萃取组分进入溶剂。

第30页:液-固萃取的萃取过程

一)、萃取过程溶解和扩散的过程分子扩散
固体样品表面/溶剂接解处影响因素:温度、分子大小和液体介质的黏度。对流扩散:远离固体样品表面处的扩散影响因素:流动液体的速度和状态,液体的黏度、样品表面的性质等。②①

第31页:索氏萃取装置和K-D浓缩器

索氏萃取装置和K-D浓缩器(二)、萃取装置

第32页:四、不同样品中残留农

四、不同样品中残留农

  • 水样
  • 气体样品
  • 植物和动物样品
  • 土壤样品

第33页:萃取剂的选择

萃取剂的选择

  • 萃取剂的选择性(极性)
  • 稳定性、毒性
  • 沸点:40~80℃者为宜
  • 萃取剂回收的难易与经济性
  • 色谱检测器的响应

第34页:本章复习思考题

本章复习思考题

  • 什么叫液-液萃取,其基本原理是什么?在进行液-液萃取操作时应注意什么?
  • 影响液-固萃取的因素有哪些?
  • 在液-液萃取过程中根据乳化程度不同各采用什么方法消除乳化?
  • 简述不同样品中残留农药的提取方法。
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