環(huán)境分析中樣品前處理新技術(shù)

環(huán)境分析中樣品前處理新技術(shù)第一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一主要內(nèi)容一、加速溶劑萃取二、微波萃取三、超聲萃取四、超臨界流體萃取及其應(yīng)用五、凝膠滲透色譜分離六、全自動(dòng)分離技術(shù)第二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一一、加速溶劑萃取1、基本原理加速溶劑萃?。ˋccelerationSolventExtraction，ASE）或壓力液體萃?。≒ressurizedLiquidExtraction，PLE）是目前發(fā)展最快、為環(huán)境分析研究者普遍看好的兩種從固態(tài)基體中萃取有機(jī)污染物的技術(shù)。它通過(guò)改變萃取條件，以提高萃取效率和加快萃取速度，通常改變萃取條件是提高萃取劑的溫度和壓力。其突出優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)溶劑用量少、快速、回收率高，以自動(dòng)化方式進(jìn)行。第三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一萃取方法索氏超聲微波振蕩自動(dòng)索氏加速溶劑樣品量/g10-30305501010-30溶劑體積/ml300-500300-400303005015-45溶劑/樣品比率16-3010-136651.5幾種萃取方法有機(jī)溶劑用量目前ASE已被美國(guó)環(huán)保局（EPA）選定為推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法（方法編號(hào)：3545）2、加速溶劑系統(tǒng)

ASE由HPLC泵、氣路、不銹鋼萃取池、萃取池加熱爐、萃取收集瓶等構(gòu)成。第四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一

加速溶劑萃取工作流程圖所選擇的HPLC泵是一種壓力控制泵，萃取池采用316不銹鋼制造，用壓縮的氣體將萃取的樣品吹入收集瓶?jī)?nèi)，萃取時(shí)有機(jī)溶劑的選擇與索氏萃取法相同。萃取溫度一般控制在150-200℃之間，壓力通常為3.3-19.8MPa左右,在上述條件下進(jìn)行靜態(tài)萃取,全過(guò)程約需15min左右第五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一美國(guó)戴安公司的三種商品化ASE儀器第六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、影響ASE萃取效率的一些因素（1）溫度提高溫度可使溶劑溶解待測(cè)物的容量增加。如當(dāng)溫度從50℃升高至150℃時(shí)，蒽的溶解度提高了約13倍，烴類的溶解度，如正二十烷，可增加數(shù)百倍。提高溫度還可使擴(kuò)散速度加快，從而明顯增加溶劑擴(kuò)散到樣品基質(zhì)的速度。溶解容量的增加和溶劑擴(kuò)散速度的加快，都極大地有利于提高萃取效率。（2）壓力液體的沸點(diǎn)一般都隨壓力的升高而提高，因此，在實(shí)驗(yàn)中，要想在溫度生高后獲得理想的結(jié)果，則需同時(shí)施加足夠的壓力以保持溶劑為液態(tài)。同時(shí)壓力增大后，可迫使溶劑進(jìn)入到基質(zhì)在常壓下不能接觸到的部位，有利于將溶質(zhì)從基質(zhì)的微孔中萃取出來(lái)?！餃囟壬呤欠褚鸨粶y(cè)物的熱降解，是一個(gè)很重要的問(wèn)題。第七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、在環(huán)境分析化學(xué)中的應(yīng)用

ASE萃取適合于固體或半固體樣的預(yù)處理。目前已有報(bào)道用于環(huán)境樣品中的有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥、呋喃、含氯除草劑、苯類、總石油烴等的萃取。根據(jù)被萃取樣品揮發(fā)的難易程度，加速溶劑萃取采取兩種方式對(duì)樣品進(jìn)行處理，即預(yù)加熱法（PreheatMethod）和預(yù)加入法（PrefillMethod）。前者是在向萃取池加注有機(jī)溶劑前，先將萃取池加熱，適用于不易揮發(fā)樣品。后者是在萃取池加熱前先將有機(jī)溶劑注入，主要是為了防止易揮發(fā)組分的損失，適宜于揮發(fā)性樣品。第八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例1.使用加速溶劑萃取提取環(huán)境樣品中的多氯聯(lián)苯（美國(guó)戴安公司中國(guó)服務(wù)中心，環(huán)境化學(xué)，1997，16（5）：495-496）多氯聯(lián)苯存在于世界范圍內(nèi)的多種固體廢棄物中，例如：污泥、河床沉積物、海底沉積物和牡蠣等。對(duì)于含有多氯聯(lián)苯(PCBs)的固體廢棄物的樣品制備，加速溶劑萃取較之其它方法更方便、更快捷，溶劑消耗量更少，萃取10g樣品僅需10min和15ml溶劑。1、萃取條件

DIONEX公司ASE200型加速溶劑萃取儀(11ml萃取池，40ml收集瓶)；系統(tǒng)壓力：14MPa；爐溫：100℃；樣品量：5—10g；加熱時(shí)間：5min；穩(wěn)定時(shí)間：5min；清洗體積：萃取池體積的60%；溶劑：正己烷／乙腈(1：1)，(V／V)；氮?dú)獯党?MPa，lmin第九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、樣品的準(zhǔn)備及測(cè)定萃取池出口處放置過(guò)濾墊片．樣品干燥后放入萃取池，如果樣品含水量超過(guò)10%．應(yīng)混合以同比例的Na2SO4

。樣品的測(cè)定采用GC-ECD分析。3、分析結(jié)果第十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一第十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例2、使用加速溶劑萃取儀提取環(huán)境樣品中的多環(huán)芳烴（PAHs）（美國(guó)戴安公司中國(guó)服務(wù)中心，環(huán)境化學(xué)，1997，16（6）：499-501）1、萃取條件

DIONEX公司ASE200型加速溶劑萃取儀；系統(tǒng)壓力：14MPa；爐溫：100℃；樣品量：7g；加熱時(shí)間：5min；穩(wěn)定時(shí)間：5min；清洗體積：萃取池體積的60%；溶劑：二氯甲烷／丙酮(1：1)，(V／V)；氮?dú)獯党?MPa，lmin2、樣品前處理樣品裝入萃取池前需要干燥和研磨，所需樣品量應(yīng)保持在10—20g．含水量超過(guò)10％的樣品應(yīng)加入等量的Na2SO4

混合。粘性、油性或纖維狀等不適于研磨的樣品應(yīng)處理成小塊以保證盡可能大的萃取面積，這類樣品需要研磨時(shí)需按1；1的比例加入無(wú)水Na2SO4以改善研磨效果，不同樣品量需用不同體積的萃取池第十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、分析結(jié)果采用HPLC結(jié)果如下：第十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一二、微波萃取微波萃?。∕icrowaveAidedExtraction，MAE）是指在微波能的作用下，用有機(jī)溶劑將樣品中的待測(cè)組分溶出的過(guò)程。通過(guò)調(diào)節(jié)微波加熱的參數(shù)，可有效加熱目標(biāo)成分，以有利于目標(biāo)成分的萃取與分離。1、基本原理微波是指頻率為300到300000MHz的電磁波，介于紅外線和無(wú)線電波之間。民用微波頻率一般采用2450MHz，所對(duì)應(yīng)能量大約為0.96J/mol，能級(jí)屬于范德華力（分子間作用力）的范疇，與化合物鍵能相差甚遠(yuǎn)。USEPA通過(guò)對(duì)17種稠環(huán)芳香碳?xì)浠衔铩?4種苯酚類化合物、8種堿性、中性化合物以及20種有機(jī)農(nóng)藥的研究認(rèn)證了微波萃取法不會(huì)破壞任何被測(cè)分析物的分子結(jié)構(gòu)。微波與物質(zhì)相互作用主要是兩種方式：極性分子(如H2O)在微波電磁場(chǎng)中快速旋轉(zhuǎn)和離子在微波場(chǎng)中的快速遷移，從而相互摩擦而發(fā)熱。

第十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一

微波與物質(zhì)相互作用主要是兩種方式：極性分子(如H2O)在微波電磁場(chǎng)中快速旋轉(zhuǎn)和離子在微波場(chǎng)中的快速遷移，從而相互摩擦而發(fā)熱。微波加熱方式與傳統(tǒng)加熱方式不同，微波將能量直接作用于被加熱物質(zhì)，空氣和器皿基本上不會(huì)損耗微波能量，這保證了能量的快速傳遞和充分利用。

2、微波萃取特點(diǎn)

微波萃取的優(yōu)勢(shì)在于：(1)選擇性好。微波萃取過(guò)程中由于可以對(duì)萃取物質(zhì)中不同組份進(jìn)行選擇性的加熱，因而能使目標(biāo)物質(zhì)直接從基體中分離。(2)加熱效率高，有利于萃取熱不穩(wěn)定物質(zhì)，可以避免長(zhǎng)時(shí)間高溫引起樣品分解。(3)萃取結(jié)果不受物質(zhì)水分含量影響，回收率高。(4)試劑用量少，節(jié)能、污染小。(5)儀器設(shè)備簡(jiǎn)單、低廉，適應(yīng)面廣。(6)處理批量大，萃取效率高，省時(shí)?；谝陨系膬?yōu)點(diǎn)，微波萃取被譽(yù)為“綠色分析化學(xué)”

第十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、微波萃取步驟微波萃取主要適合于固體或半固體樣品，樣品制備整個(gè)過(guò)程包括粉碎、與溶劑混合、微波輻射、分離萃取液等步驟。所需的主要設(shè)備是：（a）帶有控溫附件的微波制樣設(shè)備。（b）微波萃取用制樣杯，一般為聚四氟乙烯材料制成的樣品杯。萃取步驟：準(zhǔn)確稱取一定量已粉碎的待測(cè)樣品置于微波爐中，根據(jù)萃取物情況加一定量的適宜萃取溶劑。將裝有樣品的制樣杯放到密封罐中，然后把密封罐放到微波制樣爐里。設(shè)置目標(biāo)溫度和萃取時(shí)間，加熱萃取直至加熱結(jié)束。把制樣罐冷卻至室溫，取出制樣杯，過(guò)濾或離心分離，制成供下一步測(cè)定的溶液。第十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一技術(shù)參數(shù)

安裝微波功率:1700W,雙磁電管

微波輸出功率:1400W,為提高磁電管工作壽命而限定

微波功率控制:全功率范圍非脈沖式控制，最小可調(diào)刻度1W

磁電管頻率:2455MHz

爐腔體積:66升

爐腔材質(zhì):不銹鋼,多層氟高分子材料涂層

排氣容量:最高達(dá)190m3/小時(shí),可進(jìn)行4級(jí)調(diào)節(jié)奧地利微波樣品制備儀Multiwave3000第十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一美國(guó)培安（CEMGRABNER

）微波快速溶劑萃取系統(tǒng)

技術(shù)參數(shù)1.微波安裝功率2500W,運(yùn)行功率0-1600w，自動(dòng)變頻輸出非脈沖連續(xù)微波。

2.高頻光纖溫度傳感器，實(shí)時(shí)控制并顯示反應(yīng)罐內(nèi)的溫度和升溫曲線，溫度范圍：-40℃-300℃。

3.壓電晶體壓力傳感器，實(shí)時(shí)控制并顯示反應(yīng)罐內(nèi)的壓力和升壓曲線，壓力范圍：0-1500psi。

4.處理量：高壓容器可達(dá)14-40個(gè)樣品/批次。

5.冷卻方式：自動(dòng)風(fēng)冷，冷卻時(shí)間小于15分鐘。第十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、萃取條件的選擇萃取條件主要包括萃取溶劑的選擇、萃取溫度、萃取時(shí)間等。（1）萃取溶劑：微波加熱的吸收體需要微波吸能物質(zhì)，極性物質(zhì)是微波吸能物質(zhì)，如乙醇、甲醇、丙酮或水等。因非極性溶劑不吸收微波能，所以不能用100%的非極性溶劑作微波萃取溶劑。（2）萃取溫度：由于制樣杯置于密封罐中，內(nèi)部壓力可答1MPa以上，因此，溶劑沸點(diǎn)比常壓下的溶劑沸點(diǎn)提高許多。如在密閉容器中丙酮的沸點(diǎn)可提高到164℃，丙酮-環(huán)己烷（1：1）的共沸點(diǎn)提高到158℃，這樣用微波萃取可以到達(dá)常壓下使用同樣溶劑所達(dá)不到的萃取溫度，既可提高萃取效率又不致分解待測(cè)物。第十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一（3）萃取時(shí)間：微波萃取時(shí)間與被測(cè)樣品量、溶劑體積和加熱功率有關(guān)。（4）樣品杯，對(duì)有機(jī)氯農(nóng)藥試驗(yàn)表明，用有機(jī)物材料制作樣品杯，無(wú)論是新樣品杯還是用過(guò)的樣品杯，對(duì)回收率均無(wú)影響。5、微波萃取技術(shù)的應(yīng)用微波萃取技術(shù)已應(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)、礦物中金屬的萃取以及血清中的藥物、生物樣品中農(nóng)藥殘留的萃取測(cè)定。第二十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例1.微波萃取一高效液相色譜(HPLC)法測(cè)定土壤中16種多環(huán)芳烴的研究（楊杰，干旱環(huán)境監(jiān)測(cè)，2006，20（1）：5-7）1、實(shí)驗(yàn)部分：主要儀器HPLC，微波萃取儀(美國(guó)CEM公司)。氮吹濃縮儀(美國(guó)LABCONCO公司)。2、樣品預(yù)處理：

1）準(zhǔn)確稱取經(jīng)冷凍干燥、研磨后過(guò)80目篩土壤樣品l0g，于聚四氟乙烯樣品杯中，用30ml正己烷一丙酮(正己烷：丙酮=1：1)溶劑浸泡10min后，在100℃微波萃取20min。

2)待微波萃取儀溫度和壓力下降后，將樣品杯中的溶液過(guò)無(wú)水硫酸鈉層，用正己烷蕩洗樣品杯數(shù)次，并入過(guò)無(wú)水硫酸鈉層。第二十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3)在25℃條件下，用高純氮?dú)獯祾邼饪s，用甲醇定容至1.0ml。

4)用潔凈的醫(yī)用5Hd注射器將濃縮液過(guò)注射器過(guò)濾器(SyringeFiltera)，取l0ul進(jìn)行色譜分析，以保留時(shí)間定性，工作曲線定量。第二十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例2.常壓微波技術(shù)萃取土壤中有機(jī)氯農(nóng)藥（汪雨等，巖礦測(cè)試，2006，25（1）：15-18）1、主要儀器：Qpro—M微波萃取儀(北京吉大小天鵝公司)，GC-2010氣相色譜。微波萃取條件：萃取時(shí)間20min，萃取功率500W，通風(fēng)風(fēng)力Ⅲ級(jí)，磁力攪拌4，設(shè)定溫度70℃。2、主要實(shí)驗(yàn)步驟：微波提?。簻?zhǔn)確稱取10g空白土壤樣品，加入50ng有機(jī)氯農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和5g無(wú)水Na2SO4，在給定微波萃取條件下用50mL丙酮／正己烷混合液(體積比=1：5)提取20min。待微波萃取結(jié)束后，過(guò)濾（濾紙使用前用丙酮／正己烷混合液抽提），并用10mL正己烷洗滌萃取瓶2次，一并過(guò)濾，將濾液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1mL左右。第二十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、結(jié)果與討論第二十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一

使用常壓微波萃取土壤中的有機(jī)氯農(nóng)藥，相比于索式提取，其顯著的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)溶劑消耗量少、操作簡(jiǎn)單及節(jié)省時(shí)間。與通常使用的高溫高壓微波輔助提取法相比，常壓微波萃取是在常壓的條件下進(jìn)行，不需要較高的壓力，因此操作更加簡(jiǎn)單安全。在優(yōu)化的萃取條件下，常壓微波萃取20min重復(fù)測(cè)定的平均回收率為84.26％一105.2％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD，n=5)為0.52％一18.6％。方法的檢出限為0.033—0.853ng／g。第二十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例3.微波萃取氣相色譜法測(cè)定土壤中六六六、滴滴涕（劉雯，環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2005，28（增刊）：35-36）1、主要儀器：CEM-MARSX微波萃取儀，LABCONCO公司RAPIDVAP自動(dòng)氮吹濃縮儀。HP-6890氣相色譜儀，電子捕獲檢測(cè)器(ECD)。2、主要實(shí)驗(yàn)步驟：因土壤樣品含有較多的水分，為準(zhǔn)確稱重，須干燥處理。但只可采取自然風(fēng)干或真空冷凍干燥等方式，不可直接于日光下曝曬或高溫烘干，以防所測(cè)組分的損失。空白樣品為經(jīng)環(huán)己烷提取的石英砂。萃?。悍Q取干燥土壤樣品5g左右，加人環(huán)己烷一丙酮(1：1)混合溶劑30mL，將裝有樣品的制樣杯放人密封罐中，然后把密封罐放到微波萃取儀里，萃取條件為108℃保持20min。加熱結(jié)束后，微波萃取儀爐內(nèi)溫度降至室溫，取出制樣杯，用無(wú)水硫酸鈉過(guò)濾。第二十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、結(jié)果與討論第二十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一

本文建立了用微波萃取與GC—ECD聯(lián)用分析測(cè)定土壤中六六六和DDT的系統(tǒng)分析方法。結(jié)果表明利用微波萃取來(lái)提取土壤中微量六六六、DDT是快速、有效的。如果很好的控制萃取操作條件，消除在分析過(guò)程中本底干擾，正確操作GC，本法具有很好的準(zhǔn)確性及精密度。第二十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例4.色譜聯(lián)用技術(shù)在環(huán)境和生物樣品中痕量超痕量元素形態(tài)分析研究進(jìn)展（姚剛等，世界科技研究與發(fā)展，2006，28（2）：42-47）元素形態(tài)概念的提出是現(xiàn)代環(huán)境和生命科學(xué)等領(lǐng)域的發(fā)展需要，僅研究體系中元素的總量已不足以反映其生理、毒理作用。元素的行為效應(yīng)并不取決于該元素的總量，特定的元素只有在特定的濃度范圍和一定的存在形態(tài)才能對(duì)生命系統(tǒng)和生物體發(fā)揮作用。為了有效分析、監(jiān)測(cè)環(huán)境樣品中，尤其是復(fù)雜體系中痕量、超痕量元素的不同化學(xué)形態(tài)，以便于揭示它們?cè)谏鷳B(tài)環(huán)境的分布和遷移規(guī)律，這無(wú)疑對(duì)樣品的前處理和分析測(cè)試技術(shù)提出了更高的要求，因此痕量、超痕量元素的分離與檢測(cè)聯(lián)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。第三十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一

將微波消樣技術(shù)用于環(huán)境樣品的形態(tài)分析，這是利用元素不同形態(tài)消解所需的能量差異，控制微波消解條件提取不同形態(tài)的化合物，用原子光譜分析等手段測(cè)定元素各種形態(tài)，這種研究對(duì)環(huán)境污染化學(xué)、生態(tài)學(xué)以及人類健康研究至關(guān)重要。（1）Mahan等分別采用MgCI2醋酸緩沖溶液、鹽酸羥胺、HNO3/H202、HCI／HF／HCIO4五種不同溶劑，在微波爐中分步連續(xù)消解浸取沉積物樣品、得到離子交換、碳酸鹽、鐵錳氧化物、有機(jī)物、殘?jiān)锏任宸N不同形態(tài)金屬含量，總消解時(shí)間40min，較Tessier針對(duì)土壤和沉積物的連續(xù)五態(tài)浸提法節(jié)省24h。（2）Welz等用微波在線HCI+KBrO3／KBr消解CV-AAS法，測(cè)定了22個(gè)水樣中氯化甲基汞、氨基氯化汞等7種形態(tài)的汞，分析效率為7個(gè)樣品／h。第三十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一三、超聲萃取超聲萃?。║trasonicSolventExtraction，USE）技術(shù)是由溶劑萃取技術(shù)與超聲波技術(shù)結(jié)合形成的新技術(shù)，超聲場(chǎng)的存在提高了溶劑萃取的效率。超聲波是指頻率為20千赫~50兆赫左右的電磁波，它是一種機(jī)械波，需要能量載體--介質(zhì)來(lái)進(jìn)行傳播。超聲萃取又稱超聲提取，即指從某一原料中提取所需的物質(zhì)或成分。經(jīng)典的提取方法是針對(duì)原料中的某種目標(biāo)成分，選取正確的溶劑，同時(shí)輔以加熱和攪拌等措施將所需目標(biāo)成分提取出來(lái)。研究表明，如果在萃取過(guò)程中引入超聲波，可大大促進(jìn)溶劑提取天然成分的過(guò)程。超聲作用于液液、液固兩相、多相體系表面體系以及膜界面體系會(huì)產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)作用，并在微環(huán)境內(nèi)產(chǎn)生各種附加效應(yīng)，如湍動(dòng)效應(yīng)、微擾效應(yīng)、界面效應(yīng)和聚能效應(yīng)等，從而引起傳播媒質(zhì)特有的變化。第三十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、基本原理超聲波在傳遞過(guò)程中存在著的正負(fù)壓強(qiáng)交變周期，在正相位時(shí)，對(duì)介質(zhì)分子產(chǎn)生擠壓，增加介質(zhì)原來(lái)的密度；負(fù)相位時(shí)，介質(zhì)分子稀疏、離散，介質(zhì)密度減小。也就是說(shuō)，超聲波并不能使樣品內(nèi)的分子產(chǎn)生極化，而是在溶劑和樣品之間產(chǎn)生聲波空化作用，導(dǎo)致溶液內(nèi)氣泡的形成、增長(zhǎng)和爆破壓縮，從而使固體樣品分散，增大樣品與萃取溶劑之間的接觸面積，提高目標(biāo)物從固相轉(zhuǎn)移到液相的傳質(zhì)速率。在工業(yè)應(yīng)用方面，利用超聲波進(jìn)行清洗、干燥、殺菌、霧化及無(wú)損檢測(cè)等，是一種非常成熟且有廣泛應(yīng)用的技術(shù)。超聲波萃取正是基于超聲波的特殊物理性質(zhì)。通過(guò)壓電換能器產(chǎn)生的快速機(jī)械振動(dòng)波來(lái)減少目標(biāo)萃取物與樣品基體之間的作用力從而實(shí)現(xiàn)固—液萃取分離。第三十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、特點(diǎn)與傳統(tǒng)萃取方法相比，超聲波萃取具有如下突出特點(diǎn)：

（1）無(wú)需高溫。

（2）常壓萃取，安全性好，操作簡(jiǎn)單易行，維護(hù)保養(yǎng)方便。

（3）萃取效率高。

（4）具有廣譜性。

（5）超聲波萃取對(duì)溶劑和目標(biāo)萃取物的性質(zhì)（如極性）關(guān)系不大。因此，可供選擇的萃取溶劑種類多、目標(biāo)萃取物范圍廣泛。

（6）減少能耗。由于超聲萃取無(wú)需加熱或加熱溫度低，萃取時(shí)間短，因此大大降低能耗。

（7）處理量大，成分易于分離、凈化。

（8）萃取過(guò)程成本低。第三十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一

目前，實(shí)驗(yàn)室廣泛使用的超聲波萃取儀是將超聲波換能器（Transducer）產(chǎn)生的超聲波通過(guò)介質(zhì)（通常是水）傳遞并作用于樣品，這是一種間接的作用方式，聲振強(qiáng)度較低，因而大大降低了超聲波萃取效率。此外，通常實(shí)驗(yàn)室所用的超聲波發(fā)生器功率較大（300W），因而會(huì)發(fā)出令人感覺(jué)不適的噪音（須采取隔音措施或操作期間遠(yuǎn)離超聲波發(fā)生器）。

超聲裝置亦分為浸入式和外壁式兩種，采用復(fù)頻共振方式，比單一頻率提取效率大大地提高。第三十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、應(yīng)用例1.超聲萃取氣相色譜法測(cè)定植物樣中鄰苯二甲酸酯（陳海東等，環(huán)境化學(xué)，2006，25（2）：228-231）鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)與鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)是使用量最大的兩種鄰苯二甲酸酯PAEs)，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)和中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站都將它們列為優(yōu)先控制的污染物．植物樣品中PAEs的測(cè)定一般采用GC或HPLC，關(guān)鍵在于前處理。前處理的方法主要有超聲溶劑提取，硅膠柱純化；索氏溶劑提取，弗羅里硅土柱純化；以及用溶劑浸泡提取，硅膠柱純化等。

第三十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、樣品前處理實(shí)驗(yàn)植物：金魚(yú)藻，黑藻，苦草，微齒眼子菜，2005年6月取自太湖。提?。簩⑿迈r植物用重蒸水洗干凈，然后用吸水紙吸干表面水份．準(zhǔn)確稱取5g植物置于研缽中，加入10ml二氯甲烷和少量無(wú)水硫酸鈉研磨成勻漿后，移入150ml錐形瓶，再用30ml二氯甲烷分?jǐn)?shù)次沖洗研缽，轉(zhuǎn)移到錐形瓶，超聲萃取15min后，濾紙過(guò)濾，并用10ml二氯甲烷分?jǐn)?shù)次洗滌．合并濾液，旋轉(zhuǎn)濃縮至約1ml。凈化：依次加入lg氧化鋁(10000目)與2g無(wú)水硫酸鈉．用10ml石油醚淋洗柱子，棄去淋洗液，待石油醚下降至無(wú)水硫酸鈉層，迅速加入樣品提取液，待其下降至無(wú)水硫酸鈉層時(shí)，加入石油醚淋洗，用石油醚少量多次淋洗濃縮瓶，一并注入層析柱，收集濾液30ml于尖底瓶，旋轉(zhuǎn)濃縮至約3ml后用N2吹至約0.4ml，轉(zhuǎn)移到1ml樣品瓶，并用0.6ml石油醚分?jǐn)?shù)次洗滌尖底瓶，合并洗滌液于樣品瓶至約1m1．加入10ul五氯甲苯標(biāo)液，作為定量?jī)?nèi)標(biāo)。第三十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、結(jié)果與討論運(yùn)用此方法測(cè)定太湖中金魚(yú)藻、苦草、黑藻、微齒眼子菜等四種沉水植物，在金魚(yú)藻、苦草、黑藻和微齒眼子菜中，DBP分別為0.013，0.010，0.009和0.013ug/g；DEHP分別0.106，0.090，0.026和0.084lug/g．所有植物都檢測(cè)出了微量的DBP(0.009--0.013ug/g)與EHP(0.026--0.106ug/g)。由此可見(jiàn)，該法用于沉水植物中PAEs的測(cè)定效果較好，同時(shí)，該方法也適用于蔬菜等其它植物樣品的測(cè)定。第三十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一第三十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例2.超聲萃氣相色譜法測(cè)定污泥中的硝基苯（陳忠林等，中國(guó)給水排水，2006，22（14）：80-82）采用超聲萃取-氣相色譜法測(cè)定了污泥中的硝基苯含量。研究了混合溶劑的比例及用量、超聲萃取時(shí)間、鹽析劑投量等因素對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。采用該方法測(cè)定以蒸餾水和松花江水為本底制備的泥樣時(shí)的平均回收率分別為91.6％～97.4％和83.4％，RSD分別為1.9％～4.4％和7.1％。該方法簡(jiǎn)便、快速，從樣品預(yù)處理到檢測(cè)完畢只需90min。第四十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例3.大氣總懸浮顆粒物中半揮發(fā)性有機(jī)污染物的測(cè)定（吳宇峰等，安全與環(huán)境學(xué)報(bào)，2006，6（3）：86-89）1、主要儀器：HP5890／5972型氣相色譜質(zhì)譜儀，KQ.250DB型數(shù)控超聲波清洗器，RE一52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，BF-20OOA型氮吹儀，智能大容量總懸浮顆粒物無(wú)碳刷采樣器(1.5m3／min)，玻璃纖維濾膜(25cm×20cm，在400℃馬弗爐內(nèi)烘烤4h)。2、樣品前處理：先將采樣后的玻璃纖維濾膜剪碎，放人100ml錐形瓶中，加入50ml二氯甲烷溶劑。將錐形瓶放人3O℃超聲清洗器中超聲提取10min，將提取液轉(zhuǎn)移至150ml平底燒瓶中，再向錐形瓶中加入50ml二氯甲烷溶劑，繼續(xù)超聲提取10min，合并提取液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至約5ml，然后將樣品通過(guò)硅膠C18小柱(1000mg／6ml)凈化，用二氯甲烷洗脫至雞心瓶；最后在4O℃下氮吹定容至1ml，用氣相色譜質(zhì)譜儀(GC／MS)進(jìn)行定性定量分析。第四十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、結(jié)論本文方法提取和凈化操作簡(jiǎn)單，效果好，耗時(shí)較短，適合于批量樣品多種類有機(jī)物的定性定量分析，替代物回收率大于50％，基體加標(biāo)和基體加標(biāo)平行偏差小于10％，各物質(zhì)的檢測(cè)限均小于10ug，結(jié)果較好。對(duì)不同時(shí)間及地點(diǎn)的環(huán)境樣品進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果顯示，天津環(huán)境大氣顆粒物中含有多種酞酸酯類物質(zhì)和多環(huán)芳烴類物質(zhì)，有的樣品苯并(a)芘濃度超過(guò)國(guó)家環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。第四十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例4.超聲萃取GFAAS法測(cè)定油脂類食品中鉛（李海等，中國(guó)公共衛(wèi)生，2001，17（7）：598）測(cè)定油脂類食品中鉛的含量所遇到的技術(shù)難點(diǎn)主要是樣品前處理。由于油脂比重小于水，采用濕式酸消解法容易發(fā)生樣品濺出。本文提出了油脂類食品中鉛的稀酸溶液超聲萃取法。通過(guò)試驗(yàn)確定了萃取時(shí)間、介質(zhì)酸度、萃取相體積等方法的技術(shù)參數(shù)?；厥赵囼?yàn)．精密度試驗(yàn)及與國(guó)標(biāo)法相比的實(shí)樣測(cè)試結(jié)果表明本方法各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到分析工作要求，方法快捷簡(jiǎn)便，無(wú)須人工萃取，提高了自動(dòng)化程度和工作效率．具備推廣應(yīng)用價(jià)值。第四十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一主要內(nèi)容四、超臨界流體1、超臨界流體2、超臨界流體萃取技術(shù)3、超臨界CO2流體萃取過(guò)程及設(shè)備4、超臨界流體萃取技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域5、超臨界流體技術(shù)應(yīng)用新進(jìn)展五、超臨界流體技術(shù)應(yīng)用新進(jìn)展第四十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、超臨界流體1、超臨界流體特性1表1超臨界流體和其它流體的主要性質(zhì)比較氣體超臨界流體液體密度（g/cm3）0.0006∽0.0020.2∽0.90.6∽1.6

粘度（10-4g/cm·s）1∽31∽920∽300

擴(kuò)散系數(shù)（cm2/s）0.1∽0.40.0002∽0.00070.000002∽0.000021.1超臨界流體概述第四十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一第四十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一1.2、超臨界CO2流體1.2.1二氧化碳相圖第四十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一1.2.2超臨界CO2流體性質(zhì)與基本特點(diǎn)

第四十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一1.2.3

影響超臨界CO2溶解能力的主要因素★壓力的影響★溫度的影響★溶質(zhì)自身性質(zhì)的影響★攜帶劑的影響1.2.4超臨界輕烴流體第四十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、超臨界流體萃取技術(shù)2.1、超臨界流體技術(shù)的發(fā)展

1822年CagniarddelaTour首次在世界上做了有關(guān)超臨界現(xiàn)象的報(bào)道，隨后各種會(huì)議和刊物上開(kāi)始斷斷續(xù)續(xù)出現(xiàn)有關(guān)超臨界流體現(xiàn)象和超臨界流體性質(zhì)的報(bào)道。在20世紀(jì)40年代以后，開(kāi)始有學(xué)者專門(mén)從事超臨界流體技術(shù)，主要是超臨界流體萃取技術(shù)的研究，從而使超臨界萃取技術(shù)開(kāi)始得到較快的發(fā)展。到20世紀(jì)70年代以后，隨著全球環(huán)境問(wèn)題的進(jìn)一步嚴(yán)峻，作為一項(xiàng)新興的綠色技術(shù)，超臨界流體技術(shù)應(yīng)用于與環(huán)境科學(xué)有關(guān)的幾個(gè)領(lǐng)域的研究開(kāi)始得到逐步發(fā)展。目前超臨界流體在物質(zhì)分離、化學(xué)分析、有機(jī)合成、環(huán)境污染控制等方面均進(jìn)行了廣泛的研究和應(yīng)用。經(jīng)過(guò)一百多年來(lái)尤其是近30年來(lái)的發(fā)展，超臨界流體技術(shù)無(wú)論在基礎(chǔ)理論或是在應(yīng)用上都取得了許多進(jìn)展。第五十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.2、超臨界流體萃取技術(shù)及過(guò)程簡(jiǎn)介2.3、超臨界流體萃取技術(shù)特點(diǎn)特點(diǎn)：★具有廣泛的適應(yīng)性★萃取效率高，過(guò)程易于調(diào)節(jié)★分離工藝流程簡(jiǎn)單★萃取分離過(guò)程有可能在室溫下進(jìn)行，特別有利于熱敏性天然物質(zhì)★必須在高壓下操作，設(shè)備及工藝技術(shù)要求高第五十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、超臨界CO2流體萃取過(guò)程及設(shè)備3.1、固相物料的超臨界CO2流體萃取及基本流程★等溫法★等壓法★吸附法第五十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一第五十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一25升×2超臨界萃取設(shè)備及相應(yīng)精餾柱第五十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3.2液體物料的超臨界CO2萃取及基本過(guò)程流程特點(diǎn):★萃取過(guò)程可以連續(xù)進(jìn)行★實(shí)現(xiàn)萃取過(guò)程和精餾過(guò)程一體化,可以連續(xù)獲得高純度和高附加值產(chǎn)品第五十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3.3不同提取方法所得產(chǎn)物比較第五十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、超臨界流體萃取技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域4.1、超臨界流體萃取技術(shù)在天然香料工業(yè)上的應(yīng)用4.2、超臨界流體萃取技術(shù)在食品方面的應(yīng)用4.3、超臨界流體萃取技術(shù)在中藥現(xiàn)代化方面的應(yīng)用4.4、在環(huán)境分析化學(xué)中的應(yīng)用第五十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.1、超臨界流體萃取技術(shù)在天然香料工業(yè)上的應(yīng)用4.1.1

超臨界CO2萃取天然香料的應(yīng)用現(xiàn)狀★植物芳香成分的提取★水果蔬菜香氣成分的萃取和濃縮★鮮花芳香成分的提取4.1.2天然香料超臨界CO2萃取產(chǎn)物與傳統(tǒng)工藝產(chǎn)物的對(duì)比★香料精油收率對(duì)比★提取速度的對(duì)比★處理量的對(duì)比★成本的對(duì)比第五十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一★萃取產(chǎn)物組成的對(duì)比第五十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.2、超臨界流體萃取技術(shù)在食品方面的應(yīng)用食品的屬性：基本屬性（營(yíng)養(yǎng)性、安全性）和修飾屬性（嗜好性）超臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的主要?jiǎng)恿Γ骸锝】滴锲返墓芾砣遮厙?yán)格★消費(fèi)者自我保護(hù)意識(shí)加強(qiáng)，崇尚回歸自然，綠色食品★傳統(tǒng)加工技術(shù)不能滿足高純優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品要求★相關(guān)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展已能滿足超臨界流體技術(shù)工業(yè)化的要求超臨界流體萃取技術(shù)在食品工業(yè)中應(yīng)用的幾個(gè)實(shí)例①、脫咖啡因；②、啤酒花有效成分萃?。虎?、萃取小麥胚芽油、沙棘油等；④、魚(yú)油中EPA、DHA的分離精制；⑤、磷脂的分離、提純；⑥、分離辣椒紅色素和辣素；第六十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.3、超臨界流體萃取技術(shù)在中藥現(xiàn)代化方面的應(yīng)用

4.3.1超臨界流體技術(shù)中草藥有效成分的提取應(yīng)用★特點(diǎn)（1）CO2無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒，且通常條件下為氣體，無(wú)溶劑殘留問(wèn)題，對(duì)環(huán)境保護(hù)有利。（2）有利于保留有效成分生物活性。（3）有利于提高收率。（4）能實(shí)現(xiàn)高選擇性提取。（5）有利于產(chǎn)品成本的降低。（6）流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期短，效率高。（7）有利于資源的綜合利用。第六十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一★應(yīng)用范圍（1）用于提取中草藥有效成分和有效部位適用于脂溶性和熱不穩(wěn)定性物質(zhì)，對(duì)極性物質(zhì)則需加入改性劑?？商崛〉奈镔|(zhì)有揮發(fā)油、脂肪油、萜類化合物、多組份樹(shù)脂、酮類化合物、酚類化合物、植物甾醇、皂苷、色素等。（2）用于粗提物的精制，去除有害成分如用于銀杏葉提取物（GBE）中的酚酸性去除，可使GBE中該類成分降低到10-5級(jí)。（3）用于去除或減少中藥提取物中重金屬殘留量及有毒溶劑，以減少產(chǎn)品污染，提高產(chǎn)品質(zhì)量；（4）用于中藥中微量有機(jī)氯、有機(jī)磷等農(nóng)藥的萃取、檢測(cè)和殘留量測(cè)定；（5）用于藥物在人體內(nèi)的生物學(xué)測(cè)定，以跟蹤藥物在體內(nèi)的代謝情況。（6）用于中藥分析，與其它方法聯(lián)用，對(duì)中藥或成方制劑中有效成分進(jìn)行更有效、快速和準(zhǔn)確的定量分析，（7）可作為中藥及其制劑的質(zhì)量控制方法，提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)水平。（8）作為介質(zhì)，用于中藥的微粒制備和薄膜制造，也可直接制備單味中藥的濃縮顆粒制劑。第六十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一★實(shí)例★缺點(diǎn)及應(yīng)用中注意事項(xiàng)第六十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一珊瑚姜油、紫蘇油及其它產(chǎn)品第六十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.4超臨界流體技術(shù)在醫(yī)藥工業(yè)中的其它應(yīng)用★超臨界干燥和造?！锍R界除雜★超臨界滅菌★超臨界重結(jié)晶第六十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一第六十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.5超臨界流體技術(shù)其它應(yīng)用及新進(jìn)展4.5.1、超細(xì)顆粒材料制備★快速膨脹（RESS）法；★抗溶劑（GAS）法4.5.2、環(huán)境治理與保護(hù)★活性炭再生技術(shù)；★超臨界水氧化（SCWO）；★高分子材料分解與循環(huán)再生利用4.5.3、精密儀器和零部件清洗4.5.4、紡織印染4.5.5、化學(xué)反應(yīng)第六十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.6超臨界流體萃取技術(shù)在環(huán)境分析中的應(yīng)用4.6.1、超臨界流體萃取技術(shù)在大氣樣品分析中的應(yīng)用大氣中存在的氣相有機(jī)污染物種類繁多，且含量較低，故測(cè)定前需對(duì)樣品進(jìn)行富集濃縮預(yù)處理。脫附在固體吸附劑上的有機(jī)物常用索氏提取法即耗時(shí)，又浪費(fèi)有機(jī)溶劑，而熱脫附法則受組分穩(wěn)定性的限制。利用超臨界流體萃取技術(shù)進(jìn)行污染物的富集濃縮是一門(mén)近年來(lái)發(fā)展很快的理想的樣品前處理技術(shù)，特別適于環(huán)境等體系復(fù)雜和組分易變的樣品。它具有耗時(shí)短、污染小、選擇性好、后處理簡(jiǎn)單、易與多種技術(shù)聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)。目前利用超臨界流體萃取技術(shù)結(jié)合固體吸附劑進(jìn)行富集，來(lái)分析測(cè)定大氣樣品中的各種有機(jī)污染物獲得了廣泛的應(yīng)用。第六十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例1.超臨界流體萃取對(duì)大氣飄塵中有機(jī)污染物的分析（游靜等，分析測(cè)試技術(shù)與儀器，1999，5（2）：89-93）1、主要儀器：超臨界流體萃取儀（中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所研制）；Varian3400氣相色譜儀（美國(guó)Varian公司）2、超臨界流體萃取：將采集有696m3

飄塵樣品的濾膜放入萃取池中。加入0.5ml甲醇作改性劑，在6.0MPa，60℃靜態(tài)萃取10min后再以0.5ml／min的流速動(dòng)態(tài)萃取30min。以二氯甲烷作為收集溶劑，最后定容至1．0ml。第六十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、結(jié)果與討論第七十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一用SFE技術(shù)分析了大氣飄塵中有機(jī)污染物，檢出組份69個(gè)，其中包括15種強(qiáng)致癌性污染物PAHs類。從結(jié)果可見(jiàn)，用超臨界流體萃取技術(shù)與氣相色譜／質(zhì)譜聯(lián)用檢測(cè)飄塵中污染物的方法是可行的。第七十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例2.大氣有機(jī)污染物的吸附劑富集一超臨界流體萃取一色質(zhì)聯(lián)用分析（高連存等，環(huán)境化學(xué)，1997，16（3）：284-289）多環(huán)芳烴(PAHs)、多氯聯(lián)苯(PCBs)和二苯并呋喃等半揮發(fā)性有機(jī)化合物都是以氣態(tài)和粒子締合態(tài)兩種形式存在于大氣環(huán)境中，它們的潛在危害性已引起廣泛關(guān)注，同時(shí)也促進(jìn)了大氣污染物采樣及分析技術(shù)的發(fā)展．Niehaus和Kloster用特氟隆(Teflon)濾膜和氨基甲酸乙酯泡沫(PUF)連續(xù)14d進(jìn)行小流速大氣采樣，Kogan采用吸附劑濾床收集PAHs，考察了Florisil，XAD一2和PuF的過(guò)濾效率，Pibarot采用活性碳和XAD8吸附PAHs，經(jīng)萃取分離后用HPLC進(jìn)行分析。目前，常用液一液萃取法(如索氏抽提、超聲波抽提)萃取被吸附劑和濾膜吸附的大氣有機(jī)物，然后經(jīng)KD濃縮進(jìn)行分析，這種方法工作量大，耗費(fèi)有機(jī)溶劑多，溶劑的大量揮發(fā)對(duì)大氣中痕量及揮發(fā)組分的測(cè)定不利，樣品經(jīng)多次轉(zhuǎn)移濃縮造成分析誤差較大。第七十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一a、主要儀器

SFE儀(山東大學(xué)環(huán)境工程系與山東魯南化工儀器廠聯(lián)合研制)，GC14A型氣相色譜儀(日本島津公司產(chǎn))，C—R6A數(shù)據(jù)處理儀(日本島津公司產(chǎn))，SE30，25m×0.25mm×0.2um彈性石英毛細(xì)管柱(中國(guó)科學(xué)院蘭卅f化物所產(chǎn))，HP5890GC-HP5970BMSD(HE-WLETTPACKARD)第七十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一b、樣品的超臨界流體萃取在系統(tǒng)研究了SFE萃取壓力、溫度、液態(tài)CO2

用量及改性劑種類對(duì)SFE萃取效率影響的基礎(chǔ)上，選擇SFE最佳萃取條件為：40.0MPa，100℃，0.5%甲醇改性液態(tài)CO2

用量為10m1。準(zhǔn)確稱取0.5000g吸附劑放入2.5ml萃取池中，在40.0MPa，100℃下先靜態(tài)萃取15min(打開(kāi)恒溫加熱箱前面的三個(gè)閥門(mén)關(guān)閉恒溫加熱箱后面的閥門(mén))，然后用10ml0.5%甲醇改性液態(tài)CO2動(dòng)態(tài)萃取(同時(shí)打開(kāi)恒溫加熱箱后面的閥門(mén))，流速為0.5ml/min，萃取時(shí)間為20min，萃取物收集在4.0ml丙酮中，萃取完畢后定容至1.0m1。第七十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一

本文利用SFE成功地將有機(jī)吸附劑GDX一101，GDX一102，GDX一502吸附的大氣痕量有機(jī)污染物解吸，表明SFE能有效地克服吸附劑活性點(diǎn)對(duì)PAHs等有機(jī)物的吸附作用，與索氏抽提相比，SFE具有高效、快速、精密度好等優(yōu)點(diǎn)，本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為研究PAHs等有機(jī)污染物在大氣中的分布和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律提供了一種有效的分析方法。第七十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例3.離線超臨界流體萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對(duì)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣中氣相有機(jī)污染物的測(cè)試（游靜等，分析化學(xué)，1997。26（7）：886-890）a、主要儀器：超臨界流體萃取儀(本所研制)，KC一6A型大氣采樣器(青島嶗山電子儀器實(shí)驗(yàn)所)；Varian3400氣相色譜儀(美國(guó)Varian公司)；HP6890／5973GC／MS聯(lián)用系統(tǒng)(美國(guó)HP公司)b、樣品采集：1.0g已處理的GDX-502吸附劑量于彎型吸附管中，以0.4ml/min的速度采樣2h。超臨界流體萃?。何絼┺D(zhuǎn)人萃取池后，加人0.5ml甲醇作改性劑，在22.0MPa。80℃靜態(tài)萃取5min，再用15.0ml動(dòng)態(tài)萃取，平均流速0.5ml/min，用乙醇作收集液(1.0ml)。第七十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一本文用SFE技術(shù)分析了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣中氣相有機(jī)污染物。檢出組分(包括半定性)52個(gè)，占色譜峰總面積的99.6％，其結(jié)果可為環(huán)境檢測(cè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。從實(shí)驗(yàn)可知，在優(yōu)選的固相吸附和SFE條件下對(duì)氣相有機(jī)污染物進(jìn)行富集，用于色譜分析是可行的。該法分析速度快，有機(jī)溶劑用量極少，毒性小，分析溫度低，有利于熱不穩(wěn)定化合物的分析。第七十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.6.2、超臨界流體萃取在土壤樣品分析中的應(yīng)用廢物的填埋，廢水對(duì)農(nóng)作物的污灌以及農(nóng)藥化肥的大量使用等往往會(huì)引起嚴(yán)重的土壤污染問(wèn)題。土壤樣品中常見(jiàn)有石油烴、多環(huán)芳烴、各種農(nóng)藥、多氯聯(lián)苯等有機(jī)污染物。由于土壤樣品組成復(fù)雜，且其中的待測(cè)組分往往含量很低，因此用常規(guī)的索氏提取法費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，且消耗大量有機(jī)溶劑，大量雜質(zhì)還有可能被一起萃取出來(lái)，在儀器分析前仍需進(jìn)一步純化處理，因此超臨界流體也逐漸地被應(yīng)用于土壤樣品（包括地質(zhì)樣品）的分析上。第七十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例1.煉鋼廠煉焦車間土壤中PAHs的超臨界流體萃取一色質(zhì)聯(lián)用分析方法研究（高連存等，環(huán)境科學(xué)研究，1998，11（1）：36-39）a、主要儀器：SFE儀（山東大學(xué)環(huán)境工程系與山東魯南化工儀器廠聯(lián)合研制），GC一14A型氣相色譜儀（日本島津公司產(chǎn)）。b、土壤樣品的采集及預(yù)處理：在濟(jì)南鋼鐵總廠煉焦車間周圍用梅花采樣法采集一定量的地表土，采樣深度15cm，土樣充分混合均勻．經(jīng)風(fēng)干碾碎用120目篩子過(guò)篩備用。第七十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一c、土樣的超臨界流體萃?。簻?zhǔn)確稱取1.000g土樣與無(wú)水Na2SO4以2：1比例混臺(tái)均勻后，放入2.5ml萃取池(加無(wú)水Na2SO4以除去土樣中水分)，土樣中含有機(jī)硫化合物可能在加熱限流器中降解，在萃取池和限流器之間加入少許酸化過(guò)的銅屑，銅能與有機(jī)硫化合物反應(yīng)生成CuS，可避免因硫化合物進(jìn)入限流器而導(dǎo)致限流器阻塞或引起限流器流速變化。在一定壓力和溫度下，先靜態(tài)萃取15min，后動(dòng)態(tài)萃取一定體積液態(tài)CO2，萃取物收集在4.0ml丙酮中．定容2.0mL。第八十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一d、結(jié)果與討論煉焦車間土樣的SFE萃取分析在最佳萃取條件：40MPa，80℃，0.5％甲醇動(dòng)態(tài)改性CO2用量為10ml，對(duì)煉焦車間土樣進(jìn)行了5次平行實(shí)驗(yàn)，利用GC—MS和GC法對(duì)萃取物進(jìn)行定性定量分析。第八十一頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一

煉焦車間土樣中能準(zhǔn)確定性的多環(huán)芳烴共44種，其中能定量分析的有31種，占70.5％，定量分析的31種PAHs的平均回收率為78.5％～104.1％，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.0％～15.6％。利用SFE成功地從煉鋼廠煉焦車間土樣中萃取出PAHs，表明SFE能有效地克服基體活性點(diǎn)對(duì)PAHs的強(qiáng)烈吸附作用，與索氏抽提法相比，SFE具有高效、快速、精密度好等優(yōu)點(diǎn)。建立的方法為研究PAHs在環(huán)境中的分布和遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律提供了一種有效的分析方法。第八十二頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例2.超臨界流體萃取和高壓液相色譜法測(cè)定土壤中焰紅染料（王烈等，中國(guó)公共衛(wèi)生，2000，16（6）：545-546）a、實(shí)驗(yàn)條件（1）樣品的預(yù)處理：土壤樣品在土壤準(zhǔn)備室中自然風(fēng)干后用20目篩子過(guò)篩，從每份樣品中取2g。萃取前用蒸餾水定量潤(rùn)濕土樣(濕度0～25％)．放置lh。然后定量加入phloxineB，100mgNa4EDTA，0.05ml丁胺，1.0ml的有機(jī)溶劑如甲醇等，供萃取不同組分用。（2）超臨界流休萃取(SFE)條件壓力：136，272，476個(gè)大氣壓。溫度：60℃和80℃。流速：5～10ml／min；將摻入改性劑和phloxineB的樣品放在2.5ml高壓進(jìn)樣閥中．進(jìn)樣管2.5cra×300umi.d。用40ml的試管裝入10ml的甲醇作為收集器來(lái)收集3～5個(gè)柱床體積的SFCO2．萃取后的phloxineB溶解在甲醇溶液中，CO2揮發(fā)到空氣中。第八十三頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一b、結(jié)果與討論通過(guò)使用極性有機(jī)溶劑對(duì)超臨界流體二氧化碳進(jìn)行修飾，增加SFECO2對(duì)極性被萃取物的溶解力。用丁胺和蟹合劑改變了土壤對(duì)被萃取物的吸附性，因而得到了比較好的萃取效果，并建立一種用SFE萃取土壤中焰紅染料的方法。第八十四頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.6.3、超臨界流體萃取在水樣分析中的應(yīng)用對(duì)于液態(tài)樣品，通常采用直接萃取法和固相吸附-萃取法進(jìn)行萃取。直接萃取法盡管簡(jiǎn)單，但是對(duì)水溶液萃取存在一些困難。首先水在超臨界CO2中有0.3%的溶解度，萃取過(guò)程中帶出的水會(huì)在限流器中造成堵塞或給色譜分析帶來(lái)麻煩；其次，直接萃取對(duì)萃取池有特殊要求，需要特制的萃取池。故多數(shù)水樣的萃取常與固相吸附結(jié)合。第八十五頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一例1.用超臨界流體萃取和固相萃取分析水中酚類污染物（任麗等，分析化學(xué)，1997，25（10）：1172-1176）酚類是水中廣泛存在的污染物，主要來(lái)源于石油化工，煉焦及造紙。天然化學(xué)產(chǎn)品如農(nóng)藥等的降解是酚類的另一來(lái)源。某些酚，尤其是氯代酚的濃度在l0-3g／L級(jí)就會(huì)污染水體并產(chǎn)’生毒害作用。美國(guó)環(huán)保局(EPA)已把氯代酚列為水中優(yōu)先分析的有機(jī)污染物。由于地面水及飲用水中的酚類濃度低，所以在用氣相色譜分析前需要予以濃縮富集，目前常用的分析方法多采用液一液萃取法，如EPA規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法。第八十六頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一a、主要儀器：超臨界流體萃取儀(本所研制)，1102氣相色譜儀(上海分析儀器廠)，3390積分儀(美國(guó)惠普公司)。b、主要實(shí)驗(yàn)方法：（1）固相萃取實(shí)驗(yàn)：將適量各組分的乙醇溶液稀釋于1L蒸餾水中并調(diào)pH=2，制得組分濃度為1.11～1.78×10-7g／mL的水樣。吸附柱中裝入1g吸附劑，吸附劑床約10cm高。水樣以15mL／min的速度通過(guò)吸附柱。富集有酚的吸附劑干燥備用。（2）超臨界流體萃取實(shí)驗(yàn)：每次萃取富集有酚的吸附劑的量為1g，直接向萃取池中加入適量改性劑后，在恒定的壓力和溫度下進(jìn)行動(dòng)態(tài)萃取。被萃取的組分經(jīng)一根35cm×50umi.d的彈性石英毛細(xì)管阻尼器，收集于1mL含9.75×10-5g對(duì)甲酚為內(nèi)標(biāo)的乙醇收集液中。第八十七頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一c、結(jié)果與討論

從表1中數(shù)據(jù)可看出，在相同的條件下萃取GDX一102，GDX一301，PoraparkQ的回收率比較高。它們都是非極性或報(bào)性很弱的吸附劑。而酚類極性較強(qiáng)，與這幾種吸咐劑間的作用力比較弱，所以在用CO2

萃取時(shí)就容易脫附下來(lái)，回收率也就比較高。第八十八頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一

通過(guò)對(duì)8種吸附劑進(jìn)行超臨界CO2

萃取結(jié)果的比較可知，當(dāng)使用GDX一102，GDX一301和PoraparkQ這3種吸附劑時(shí)，對(duì)7種酚的回收率均比較高?？疾旒状?，二氯甲烷，苯，丙酮對(duì)CO2萃取效率的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)甲醇對(duì)于回收率的提高有顯著作用。用1gGDX一301富集1L水樣中的7種酚．加入0.4mL甲醇作改性劑后在18.5MPa，60℃下以超臨界CO2萃取30min，除苯酚外其它組分的回收率從69.2～92.9%。從而說(shuō)明對(duì)于水中的微量酚類污染物，選取合適的吸附劑作固相萃取后，再用超臨界CO2脫附進(jìn)行分析的方法是可行的。第八十九頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一凝膠滲透色譜(GelPermeationChromatography、GPC)1964年，由J.C.Moore首先研究成功。不僅可用于小分子物質(zhì)的分離和鑒定，而且可以用來(lái)分析化學(xué)性質(zhì)相同分子體積不同的高分子同系物。(聚合物在分離柱上按分子流體力學(xué)體積大小被分離開(kāi)）。分離原理讓被測(cè)量的高聚物溶液通過(guò)一根內(nèi)裝不同孔徑的色譜柱，柱中可供分子通行的路徑有粒子間的間隙（較大）和粒子內(nèi)的通孔（較?。．?dāng)聚合物溶液流經(jīng)色譜柱時(shí)，較大的分子被排除在粒子的小孔之外，只能從粒子間的間隙通過(guò)，速率較快；而較小的分子可以進(jìn)入粒子中的小孔，通過(guò)的速率要慢得多。經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度的色譜柱，分子根據(jù)相對(duì)分子量被分開(kāi)，相對(duì)分子質(zhì)量大的在前面（即淋洗時(shí)間短），相對(duì)分子質(zhì)量小的在后面（即淋洗時(shí)間長(zhǎng)）。自試樣進(jìn)柱到被淋洗出來(lái)，所接受到的淋出液總體積稱為該試樣的淋出體積。當(dāng)儀器和實(shí)驗(yàn)條件確定后，溶質(zhì)的淋出體積與其分子量有關(guān)，分子量愈大，其淋出體積愈小。（1）體積排除（2）限性擴(kuò)散（3）流動(dòng)分離。五.凝膠滲透色譜分離GPC第九十頁(yè)，共一百零一頁(yè)，編輯于2023年，星期一五.凝膠滲透色譜GPC凝膠滲透色譜技術(shù)(GelPermeationChromatography，GPC)是根據(jù)溶質(zhì)(被分離物質(zhì))分子量的不同，通過(guò)具有分子篩性質(zhì)的固定相(凝膠)，使物質(zhì)達(dá)到分離.凝膠滲透色譜法最初主要用來(lái)分離蛋白質(zhì)，但隨著適用于非水溶劑分離的凝膠類型的增加，凝膠滲透技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)藥殘留量?jī)艋靡园l(fā)展。1967年Ruzicka等首先采用SephadexLH-20分離凈化蔬菜中的有機(jī)磷農(nóng)藥。1971年Stalling等將凝膠滲透色譜作為一種快速凈化技術(shù)，應(yīng)用于農(nóng)藥殘留分析中