1. 我的世界 虛無世界2 淬煉裝置怎麼做
首先,我先介紹所謂的[萃取裝置],它是[虛無世界]里「精煉」系統里必須有的最關鍵的一個核心部件。
需要材料:
暗飾磚塊* 8 + 玻璃 * 1 = 萃取裝置 * 1
粉飾磚塊* 8 +白色浸染材料* 1 =暗飾磚塊* 8
【粉飾磚塊獲取方法:1.去天堂挖;
2.做一個粉飾祭壇,在背包里有石磚的情況下拿著灰色浸染材料對粉飾祭壇右鍵】
【圖1】
(5)每提取一次物品,萃取裝置下方就會生成一個黑曜石,直到延伸到基岩層,玩家需要挖掉黑曜石或轉移位置繼續提取。
【提取物】:
煤炭:1級可提取.
燧石:1級可提取.
元素箭:5級可提取.
烈焰粉:10級可提取.
褐鐵錠:15級可提取.
骨頭:20級可提取.
銀幣:25級可提取.
綠寶石:30級可提取.
附魔之瓶:35級可提取.
硫銅銻錠:40級可提取.
烈焰棒:45級可提取.
金屬彈:50級可提取.
染料:55級可提取.
破碎的靈魂石:60級可提取.
符文:65級可提取.
手榴彈:70級可提取.
鑽石:75級可提取.
寶石袋:80級可提取.
閃亮的盒子:88級可提取.
金幣:95級可提取.
以上部分摘自MCBBS的虛無世界發布網站:http://www.mcbbs.net/thread-325420-1-1.html
2. 請問:全自動真空萃取機的原理是什麼,它的特點如何
威固特為您解答:
全自動真空萃取機的原理是: 動真空萃取機是專用於電池極片的真空萃取系統。採用了傳統的電池極片萃取工藝,並融入了現代真空技術,使電池極片在真空狀態下萃取,該設備既傳承了傳統6槽式自動萃取機的優良工藝,又使用了使設備達到更高安全效果的真空系統;自動真空萃取機安全、高效,是電池生產廠家萃取極片首選的全自動萃取設備。
他的特點為以下幾點:
1、全自動運行。操作簡單,按操作說明即可操作,無須專業培訓。
2、甲醇使用效率高,減少生產成本,生產也比其他要快上很多。
3、根據傳統萃取機進行改善,保留期優點,改善了缺點,同時有自動二氧化碳滅火系統,採用真空萃取的方式,增加安全指數,設備更加安全高效。
4、設置了拋動裝置和循環系統,可做上下勻速運動,又有液體的沖刷,大大提高了萃取效果。
5、全自動氣缸多臂機械手,既有效提高了安全系數,又提高了生產效率。
6、全封閉式結構,並配備有抽風排氣系統。
不光自動真空萃取機,其他品類的萃取機在最近幾年裡也取得一些突破性的發展,對於市場上品類繁多的萃取機,我們在選擇時應該根據它們不同的工作原理各自的特點以及自己的需求來進行決定。同時產品是否合格,廠商的口碑也可以納入考慮的范圍。
http://www.weigute.com/proct.asp
3. 有色金屬萃取器的HS編碼是什麼
84138100.90 CO2超臨界萃取泵
84194090超臨界流體萃取裝置
84194090射流萃取器
84194090超臨界二氧化碳萃取裝置
84194090中草葯萃取設備
84194090.00快速萃取器
84194090.00連續式微波萃取設備
84194090.00連續微波萃取設備
84194090.00液液連續萃取塔
84194090.00自動萃取器
84194090.00超臨界萃取(反應)裝置
84194090.00超臨界萃取設備
84194090.00萃取裝置
84194090.00固液連續萃取柱
84194090.55連續式微波萃取設備
84194090.90超臨界二氧化碳萃取裝置
84198990液-液轉盤萃取塔
84198990.90萃取槽
84198990.90茄尼醇萃取成套設備
84198990.90振動萃取實驗裝置
84198990.90微波萃取設備
84198990.90連續微波萃取設備
84198990.90微波動態萃取設備
84211990.00離心萃取機
84211990.90離心萃取機
84211990.90連續式萃取機
84212990冶煉業萃取除油設備
84798200磷銨萃取槽攪拌槳
84798200.00萃取槽攪拌器
84798990防爆型離心萃取機
84798990超臨界流體CO2萃取成套設備
84798990萃取機
84798990微波萃取機
84798990超臨界二氧化碳萃取生產裝置
84798990四氯化碳萃取裝置
84798990自動萃取裝置
84798990微波萃取試驗機
84798990.00萃取槽
84798990.00超臨界流體萃取設備
84798990.00超臨界CO2萃取裝置
84798990.00分理萃取箱
84798990.00分離萃取箱
84798990.00離心萃取機
84798990.00離心萃取器
84798990.90電積銅萃取箱
90230000.00超臨界流體萃取分餾儀
90273000快速溶劑萃取儀
90273000.00超臨界萃取/色譜儀
90318090同時蒸餾萃取裝置
90318090穿孔萃取儀
90318090控制型萃取儀
90318090.00長窗高壓相平衡萃取儀
90318090.00萃取儀
90318090.00甲醛釋放量穿孔萃取儀
90318090.00固相萃取系統
90318090.00小型萃取實驗裝置
90318090.00快速溶劑萃取儀
90318090.90自動固相萃取儀
90318090.90全自動固相萃取儀
90318090.90電腦微波催化合成/萃取儀
90318090.90固相萃取柱
最近幾年的,不會有大的變化 請參考海關稅則歸類
4. 如何利用二氧化碳超臨界萃取技術再生活性炭
超臨界CO2
萃取裝置:
該裝置主要由萃取釜、分離釜、精鎦柱、CO2高壓泵、副泵、製冷系統、CO2貯罐、換熱系統、凈化系統、流量計、溫度、壓力控制(保護)系統等組成。
基本流程:
1、CO2→萃取釜→分離Ⅰ→分離Ⅱ→迴路;
2、CO2→萃取釜→分離Ⅰ→分離Ⅱ→精鎦柱→迴路;
3、CO2→萃取釜→精鎦柱→分離Ⅰ→分離Ⅱ→迴路;
4、CO2→萃取釜→分離Ⅰ→精鎦柱→分離Ⅱ→迴路。
根據工藝要求增加流程:
1、CO2→精鎦柱底部→分離Ⅰ→分離Ⅱ→迴路;同時原料→精鎦柱中部(逆流)液體原料連續萃取;
2、分離Ⅰ或分離Ⅱ(分離物)→副泵3→精鎦柱中上部。
組合形式:
一萃一分;一萃二分;一萃二分一柱;二萃二分;二萃二分一柱;四萃二分;四萃二分一柱,
(亦可根據用戶特殊組合流程)
超臨界CO2
萃取裝置→特點:
1、萃取釜壓環快速打開,O型圈為進口,使用周期4個月以上。
2、CO2筆循環使用。
3、可按「GMP」標准設計生產。
4、可按防爆標准設計生產。
5、可配置計算機數據採集列印(流量,壓力,溫度)系統。
6、所有裝置用閥門的閥桿,經特殊熱處理,堅久耐用。
超臨界CO2
萃取簡介:
超臨界流體萃取技術是近代化工分離中的一種新型分離技術,超臨界CO2萃取是採用CO2作溶劑,超臨界狀態下的CO2流體密度和介電常數較大,對物質溶解度很大,並隨壓力和溫度的變化而急劇變化,因此,不僅對某些物質的溶解度有選擇性,且溶劑和萃取物非常容易分離。超臨界CO2萃取特別適用於脂溶性,高沸點,熱敏性物質的提取,同時也適用於不同組分的精細分離,即超臨界精鎦。用超臨界CO2作溶劑對生物、食品、葯物等許多產物的提取和純化。
超臨界CO2
萃取特點:
1、臨界溫度低,適用於熱敏性化合物的提取和純化。
2、可提供惰環境,避免產物氧化,不影響萃取物的有效成份。
3、萃取速度快,無毒、不易燃,使用安全,不污染環境。
4、無溶劑殘留,無硝酸鹽和重金屬離子
http://www.hua-an.com.cn/index0301.asp
5. 超臨界CO2流體萃取技術
隨著中國城鎮化和工業化的加快,超臨界CO2流體萃取技術就成了不可缺少的一種技術了。這是我為大家整理的,僅供參考!
超臨界CO2流體萃取軟體傢具中的新型溴系阻燃劑
摘要:本文以軟體傢具中的溴系阻燃劑為研究目標,建立了超臨界CO2流體萃取/氣相色譜-質譜聯用法測定2,2’, 4,4’,5,5’-六溴聯苯(BB-153)和1,2-二溴-4-(1,2-二溴乙基)環己烷(TBECH)的檢測方法。建立的方法靈敏、可靠、環保,可用於軟體傢具用軟質阻燃聚氨酯泡沫中溴系阻燃劑的檢測。
關鍵詞:新型溴系阻燃劑,超臨界CO2流體萃取,氣相色譜-質譜聯用法
隨著中國城鎮化和工業化的加快,建築材料的需求增長迅速。由於溴系阻燃劑具有非常出色的阻燃性能,在電子產品、紡織品、塑料等產品中大量使用。據統計,2005年-2010年,中國每年溴系阻燃劑的產量為7.0×107kg-8.7×107kg,未來還將以7%-8%的速度增長[1]。研究表明某些溴系阻燃劑對人體神經系統、內分泌系統和生殖系統產生較大的危害。斯德哥爾摩已把六溴聯苯、八溴聯苯醚、十溴聯苯醚列入持久性有機污染物禁用名單[2]。
軟體傢具包括沙發、床墊、汽車內飾材料,主要成為聚氨酯。2010年11月上海靜安區一正在進行外牆節能改造的教師公寓發生大火,造成了58人死亡。2013年12月廣州建業大廈發生火災,損失4000萬。這其中聚氨酯材料的燃燒占據了大部分原因。由於聚氨酯具有較大的火災危險性,眾多廠家都把提高其阻燃性能列為重要目標。國外對溴系阻燃劑的添加有嚴格的限制,而國內標准制定滯後,目前還沒有對軟質聚氨酯使用何種阻燃劑提出具體的要求,這就加大了溴系阻燃劑濫用可能性,軟體傢具中隨著使用過程溴系阻燃劑有可能接觸到人體,造成潛在傷害 。 因此建立軟質聚氨酯材料中的溴系阻燃劑檢測方法非常有必要。
1 實驗部分
1.1原料與試劑
聚醚多元醇(PPG-5623,羥值28.0 KOHmg/g,官能度為3,中海殼牌),白聚醚(POP CHF-628,羥值28.0KOHmg/g,官能度為3,江蘇長化聚氨酯科技有限公司),甲苯二異氰酸酯(TDI 80/20,官能度為2,上海巴斯夫),二月桂酸二丁基錫(PUCAT L-33,佛山市普匯新型材料有限公司),辛酸亞錫(YOKE T-9,江蘇雅克科技股份有限公司),硅油 L-540/STL DR, 2,2’, 4,4’,5,5’-六溴聯苯(BB-153)和1,2-二溴-4-(1,2-二溴乙基)環己烷(TBECH)(百靈威科技有限公司),去離子水(自製)、甲醇(≥95% AR)、乙醇(≥95%,AR)、丙醇(≥95%,AR)購自廣州化學試劑廠。
1.2儀器
氣相色譜質譜聯用儀(7890A 5975C,美國Agilent公司),超臨界CO2萃取裝置(美晨高新分離技術公司研製),旋轉蒸發儀(RE-52AA 上海亞榮生化儀器廠)。
1.3 阻燃FPUF的制備
將PPG、POP和適量去離子水加入1000ml塑料燒杯中,然後依次加入適量二月桂酸二丁基錫、硅油、辛酸亞錫和阻燃劑,用機械攪拌器高速攪拌2h,使其混合均勻,料溫25℃,最後加入TDI 80/20,高速攪拌均勻4~5s立即倒入模具中自然發泡[3],模溫25℃,固化24h。泡沫密度控制在50±2kg/m3。
1.4 樣品前處理
1.4.1 超臨界萃取:將樣品用剪刀剪碎,准確稱取1.0g,用輕薄無紡布包好,放入萃取池中。採用不同的溫度、壓力夾帶劑進行萃取條件優化,收集萃取溶液。定容至100mL,取1mL至樣品瓶後進行GC-MS分析。外標法計算加標回收率。
1.5 色譜及質譜條件
色譜條件:HP-5 Trace Analysis 5% Phenyl柱(30 m x 250 μm x 0.25 μm),程序升溫:初始溫度100℃保持1min,然後30℃/min到300℃用於2min,運行時間10min。進樣口溫度280℃;載氣為高純He,流量3Ml/min;不分流進樣,進樣量1μL。
質譜條件:電子轟擊電離(EI)源,電離能量70eV,離子源溫度230℃,最大值270℃;四極桿溫度150℃,最大值200℃。
2結果與討論
2.1樣品前處理條件的優化
2.1.1 萃取溫度的選擇
通常情況下,較高的萃取溫度對較大分子量或極性較強的化合物提取效果較好。溴系阻燃劑的分子量較大,TBECH為弱極性分子。在20℃~60℃之間,隨著溫度升高,兩種化合物的萃取效率逐漸升高,60℃條件下的萃取效率明顯由於其他溫度條件下的提取效率。因此選擇在60℃條件下進行超臨界萃取。
2.1.2 萃取壓力
本文在萃取溫度60℃,CO2質量流速為8g/min,夾帶劑為甲醇(流速為3mL/min)、萃取時間為60min的條件下,改變壓力對提取物進行分析。如圖2所示化合物的萃取效率隨著萃取壓力的加大而提高。但萃取壓力超過30MPa時,萃取效率接近穩定狀態,且更多高沸點化合物會帶出來,因此本文選擇最佳萃取壓力為30MPa。
2.1.3 萃取夾帶劑種類及含量
實驗發現,未加入任何夾帶劑的條件下,即使在在上述萃取最佳溫度60℃、最佳壓力30MPa的條件下,BB-153和TBECH的萃取效率也僅僅達到32.8%和32.5%。由於TBECH和BB-153均是弱極性的化合物,分別以甲醇、甲苯和正丙醇為夾帶劑進行提取發現,提取效率:甲醇≈甲苯>乙醇。
最終優化條件為萃取溫度60℃、壓力30Mpa,CO2質量流速為8g/min,夾帶劑為甲醇(流速為3mL/min),萃取時間為60min。
2.2 定性與定量
將標准樣品按照GC-MS條件進樣,得到BB-153、TBECH的全掃描質譜圖,BB-153和TBECH的保留時間分別為7.657min和5.141min。BB-153的定量特徵離子峰為 m/z 627.5,TBECH的定量特徵離子峰為m/z 267.0和187.0。
2.3 線性范圍、檢出限及回收率
甲苯作溶劑,兩種化合物均配置成0.1、0.5、2、5、10、20、50μg/mL的標准溶液。准確吸取1mL標准溶液至樣品瓶中,在色譜條件下繪制標准工作曲線,其線性相關系數為0.9995~0.9999,以信噪比S/N=20時對應的物質濃度為檢測限,結果見表1。
2.4 實際樣品的測定
應用本方法對市場上購買的阻燃軟質聚氨酯泡沫(阻燃海綿)進行溴系阻燃劑含量檢測,未檢出兩種化合物。
3結論
本文以軟體傢具用軟質阻燃聚氨酯泡沫為研究對象,對其中可能添加的新型溴系阻燃劑通過氣質聯用法進行檢測。通過優化超臨界CO2提取的參數條件,建立了超臨界CO2流體萃取/氣相色譜-質譜聯用法測定軟體傢具中的BB-153和TBECH的檢測方法。該方法前處理操作簡單、環保,適用於軟體傢具中溴系阻燃劑的檢測。
參考文獻:
[1] Jiang Y Q. Current situation and development of bromine retardant worldwide. [J].Chemical Techno-Economics 2006 24(9):14,19.
[2]
http://chm.pops.int/Implementation/NewPOPs/The9newPOPs/tabid/672.
[3] 劉益軍. 聚氨酯樹脂及其應用. [M]. 北京:化學工業出版社, 2012:122-138.
本項目為廣東省質量技術監督局青年培育項目,項目編號:2013PZ03.
超臨界CO2流體萃取岩白菜中岩白菜素的研究
摘要:目的:研究超臨界CO2流體萃取岩白菜中岩白菜素的最佳工藝。方法:用紫外-可見分光光度計法測定岩白菜素的含量為指標,探討了萃取壓力、萃取溫度、乙醇濃度及用量等因素對岩白菜素收率的影響,確定超臨界CO2萃取岩白菜中岩白菜素的最佳條件。結果:在萃取壓力為15MPa,萃取溫度為55℃,分離壓力為6MPa,分離溫度為40℃,乙醇的濃度為70%的條件下所得提取物中岩白菜素的含量最高。結論:在提取的最佳參數組合下,提取物中岩白菜素的含量達12.4%,該工藝條件適宜岩白菜素的提取。
關鍵詞:岩白菜;岩白菜素;超臨界二氧化碳萃取
中圖分類號:R284.2文獻標識碼:A
文章編號:1007-2349(2011)03-0060-03
岩白菜為虎耳草科岩白菜屬植物岩白菜Bergamapurpurascens(Hook.f.etThoms.)Engl.的乾燥根莖,其主要有效成分岩白菜素屬於異香豆精類化合物,具有良好的鎮咳、祛痰、抗炎、護肝、抗病毒和神經保護等作用,現已廣泛應用於臨床,主要用於慢性支氣管炎的治療[1]。
超臨界萃取技術[2~3]是一種集提取和分離為一體,又基本上不用有機溶劑的新技術。近20年來的研究表明[4~5]超臨界萃取技術的自身優勢主要有:萃取能力強,提取率高;操作溫度低,能較完好地保存中葯有效成分不被破壞,不發生次生化,適合那些對熱敏感性強、容易氧化分解破壞的成分的提取;CO2超臨界流體對物質溶解作用有一定的選擇性,除與目標物的極性、沸點、分子量等因素密切相關外,還與超臨界萃取時的溫度、壓力、夾帶劑等關系密切。本實驗就溫度、壓力及夾帶劑對萃取岩白菜中岩白菜素的影響進行了初步研究。
1儀器與試葯
1.1儀器超臨界CO2萃取設備(型號:HA221-50-06,江蘇南通華安超臨界萃取有限公司);紫外-可見分光光度儀(型號:UV-2450,日本島津);電子分析天平(型號:PercisaXS-125A,瑞士產);旋轉蒸發儀(型號:BUCHI-R-200,瑞士產)等。
1.2試葯甲醇、乙醇(均為分析純),水(去離子水),D-101大孔吸附樹脂(天津農葯股份有限公司樹脂分公司生產),CO2氣體(昆明氧氣廠,食品級純度≥99.9%)。岩白菜樣品(同一批次)由本院楊樹德副教授鑒定為虎耳草科岩白菜屬植物岩白菜Bergamapurpurascens(Hook.f.etThoms.)Engl.的乾燥根莖,粉碎備用。岩白菜素對照品(供含量測定用,批號:111532―200202)購於中國葯品生物製品檢定所。
2方法與結果
2.1標准曲線的建立稱量適量岩白菜素對照品置於容量瓶中,加甲醇溶解,以甲醇為空白,在200~800nm波長段掃描,結果顯示岩白菜素在274nm處有最大吸收,故選274nm作為岩白菜素的測定波長。如圖1所示。
2.1.1對照品溶液的配製精密稱量3.0mg岩白菜素對照品置於50mL容量瓶中,加甲醇溶解,並定容至刻度,得到60μg/mL的岩白菜素對照品溶液。
2.1.2岩白菜超臨界CO2提取率測定
取岩白菜超臨界CO2提取物1g用蒸餾水10mL溶解後轉移至大孔吸附樹脂柱中,靜置30min後用300mL去離子水洗脫,棄去水洗部分,再用20%乙醇洗脫,收集洗脫液300mL,取洗脫液0.1mL置10mL容量瓶中稀釋搖勻,並定容至刻度,待測。目標成分的提取率按下面的公式計算。
式中P表示提取率(%),C表示濃度(μg/mL),A表示吸收值,n表示提取液的稀釋倍數,V表示提取液的體積(mL),W表示岩白菜原料投料量(g)。
2.1.3標准曲線的制備精密量取60μg/mL的岩白菜素對照品溶液1.5、2.0、3.0、4.0、5.0、5.5mL分別置10mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度。分別以甲醇為空白對照(如圖1所示),在274nm波長處測定吸收度。以縱坐標作為吸收度,以橫坐標作為濃度,制定標准曲線,得到標准曲線為y=0.02267c-0.00445(r=0.99986)。如圖2所示,結果表明岩白菜素對照品在9.0~33.0μg/mL范圍內線性關系良好。
2.2精密度試驗取同一濃度岩白菜素對照品溶液連續測定5次,測定結果見表1所示。結果:RSD=0.202%,表明儀器精密度良好。
2.3穩定性試驗分別取同一濃度對照品溶液和供試品溶液在0、0.5、1、2、4h時測定濃度,測定結果見表2,結果表明在4h內溶液穩定。
2.4加樣回收率取已知濃度萃取物(A:含岩白菜素量)5份,分別精密加入一定量岩白菜素對照品(B),並溶解定容於10mL,適當稀釋(取0.1mL置10mL容量瓶中加適量甲醇溶解,定溶至刻度,測定含量,結果顯示加樣回收率較好。見表3。
3結果
3.1單因素下岩白菜素萃取條件研究
3.1.1萃取壓力對岩白菜中岩白菜素提取率的影響分別選取壓力為:10、15、20、25、30MPa。其他因素設定為:萃取溫度45℃,80%乙醇用量300mL,萃取時間1.0h,CO2流量20L/h,分離壓力6MPa,分離溫度35℃。分別進行實驗,按2.1.3的純化方法及公式計算岩白菜素的萃取率。見圖3。
由圖3可以看出,萃取壓力在10~15MPa之間時,提取率隨著萃取壓力的增加而顯著提高,在15MPa時有最佳得率。超過15MPa後,萃取率逐漸下降。但20MPa時岩白菜素的萃取率比10MPa時高,可以看出選用萃取壓力在10~20MPa進行萃取較為合適。
3.1.2萃取壓力對岩白菜中岩白菜素提取率的影響分別設定溫度為:40℃、45℃、50℃、55℃、60℃。其他因素設定為:萃取壓力15MPa,80%乙醇用量300mL,萃取時間1.0h,CO2流量20L/h,分離壓力6MPa,分離溫度35℃。分別進行實驗,按2.1.3的純化方法及公式計算出岩白菜素的萃取率。結果見圖4。
圖4萃取溫度對岩白菜素提取率的影響[KH*3]
由圖4可以看出,在55℃時萃取效果最佳,但溫度過高可能使流體的密度發生改變,使被萃取物在其中的溶解度下降,從而使得率減少。因此本實驗選用萃取溫度范圍為50~60℃安排正交。
3.1.3乙醇濃度對岩白菜素提取率的影響根據設備條件及預實驗,分別選取乙醇濃度為:60%、70%、80%、90%、100%。其他因素設定為:萃取壓力15MPa,萃取溫度55℃,乙醇用量300mL,萃取時間1.0h,CO2流量20L/h,分離壓力6MPa,分離溫度35℃分別進行實驗,按2.1.3的純化方法及公式計算岩白菜素的萃取率。結果見圖5。
由圖5可以看出,在70%乙醇濃度時萃取效果最佳,但過高或過低都會使得率減少。因此本實驗選用乙醇濃度為65%~75%進行正交設計。
3.1.4乙醇用量對岩白菜素萃取率的影響分別選取乙醇用量為:100、200、300、400、500、600mL。其他因素設定為:萃取壓力15MPa,萃取溫度55℃,70%乙醇為夾帶劑,萃取時間1.0h,CO2流量20L/h,分離壓力6MPa,分離溫度35℃分別進行實驗,按2.1.3的純化方法及公式計算岩白菜素的萃取率。結果見圖6。
由圖6可以看出,在100~500mL范圍內,增加夾帶劑乙醇用量可以使得率明顯增加,當乙醇用量多於500mL後,萃取效果逐漸不明顯。考慮提取成本及設備自身原因,也不宜過多使用夾帶劑,因此固定乙醇用量為500mL進行實驗。
3.2正交試驗在單因素試驗的基礎上,固定CO 2流量20L/h,分離壓力6MPa,分離溫度35℃,乙醇用量500mL及萃取時間1h等5個因素,選取萃取壓力,萃取溫度及乙醇濃度3個因素為變數,每個因素取3個水平進行正交設計,因素水平表見表4,L�9(34)正交試驗結果見表5,方差分析見表6。
由岩白菜素提取率的正交試驗直觀分析可以得知,因素的影響順序為:乙醇濃度>萃取溫度>萃取壓力。岩白菜較佳的提取工藝組合為:A 2B 2C 2,即濃度為70%的乙醇為夾帶劑,萃取壓力15MPa,萃取溫度55℃。
3.3優選工藝的驗證實驗為進一步考察上述優選工藝的可行性,按上述最佳工藝條件進行驗證實驗,岩白菜素的含量分別為:12.2%,12.4%,12.5%,12.4%,12.7%,平均得率為12.4%,證明該工藝可行。
4討論
未見採用超臨界二氧化碳流體技術直接從岩白菜葯材中萃取岩白菜素的報道,相關文獻[6]也只對萃取結晶岩白菜素進行了研究,本研究採用超臨界CO 2流體萃取技術直接萃取岩白菜中岩白菜素,並通過單因素試驗、正交試驗得出最佳萃取條件為:萃取壓力為15MPa,乙醇濃度為70%,萃取溫度為55℃,其它條件為固定CO 2流量20L/h,分離壓力6MPa,分離溫度35℃,乙醇用量500mL及萃取時間1h,岩白菜素的提取率經紫外測定可達12.4%,較為理想。
本研究為民族葯材岩白菜再次開發利用及提高相關制劑質量提供了一定的參考和幫助。
參考文獻:
[1]中華人民共和國國家葯典委員會.中國葯典[M].一部.北京:中國醫葯科技出版社,2010:384.
[2]韓麗.實用中葯制劑新技術[M].北京:化學工藝出版社,2002:130~133.
[3]李衛民.中葯現代化與超臨界流體萃取技術[M].北京:中國醫葯科技出版社,2002:96.
[4]張大鵬,蘇瑞強,姜倩倩,等.超臨界流體萃取在中葯提取分離中的應用[J].時珍國醫國葯,2000,11(5):476.
[5]黃炳生,黃國稠,汪穗福,等.超臨界CO 2流體萃取技術在中葯中應用的優越性[J].基層中葯雜志,2001,15(6):49~51.
[6]高傑,張文成,潘見,等.超臨界CO 2萃取結晶岩白菜素工藝初探[J].食品科學,2007,28(10):264~267.
6. 淺談農葯殘留檢測的前處理技術
農葯殘留檢測常用前處理方法匯總!
一、振盪漂洗法
將待測樣品浸泡於提取溶劑中,若有必要可加以振盪以加速擴散,適用於附著在樣品表面的農葯以及葉
類樣品中的非內吸性農葯。
二、勻漿萃取法
將一定量的樣品置於勻漿杯中,加入提取劑,快速勻漿幾分鍾,然後過濾出提取溶劑凈化後進行分析。
有時為了使樣品更具代表性,需加大樣品量,這時可先將大量樣品勻漿,然後稱取一定量的勻漿後的樣
品用萃取溶劑萃取。 尤其適用於葉類及果實樣品,簡便、快速。
三、索氏提取法
大多數農葯是脂溶性的,所以一般採取提取脂肪的方法 ,將經分散而乾燥的樣品用無水乙醚或石油醚
等溶劑提取使樣品中的脂肪和農殘進入溶劑中,再凈化濃縮即可分析 。
適用穀物及其製品、乾果、脫水蔬菜、茶葉、干飼料等樣品 。無水乙醚或石油醚等溶劑,提取效率高
,操作簡便。
需要注意:提取時間長,消耗大量的溶劑必須考慮被測物的穩定性;含水量過高的水果蔬菜不宜作為分
析對象。
四、液-液萃取法
向液體混合物中加入某種適當溶劑,利用組分溶解度的差異使溶質由原溶液轉移到萃取劑的過程
向溶液試樣加入非極性或水溶性的溶劑,用振盪等方法來輔助提取試樣中的溶質。適合液態樣品,或經
過其他方法溶劑提取後的液態基質。常用非極性的溶劑有正己烷、苯、乙酸乙酯;常用的水溶性溶劑有
二氯甲烷、甲醇、乙、丙酮以及水。
注意:不需要昂貴的設備和特殊儀器,操作簡便;常用到大體積的溶劑,而在振盪分配過程中則要控制
溶劑體積,費時費力,容易引起誤差。
五、超聲波提取方法
(超聲波輔助萃取法,Ultrasonic extraction)
超聲波是一種高頻率的聲波,利用空化作用產生的能量,用溶劑將各類食品中殘留農葯提取出來。
將樣品放在超聲波清洗機,利用超聲波來促進提取適合液態樣品,或經過其他方法溶劑提取後的液態基
質。適用溶劑包括甲醇,乙醇,丙酮,二氯甲烷,苯等, 簡便,提取溫度低、提取率高,提取時間短。
注意:超聲波提取器功率較大,噪音比較大,對容器壁的厚薄及容器放置位置要求較高,目前僅在實驗
室內使用,難以應用到大規模生產上。
六、固相萃取法
利用吸附劑對待測組分與干擾雜質的吸附能力的差異,在層析柱中加入一種或幾種吸附劑,再加入測樣
本提取液,用淋洗液洗脫 。適用於分離保留性質差別很大的化合物 ;常用吸附劑包括氟羅里硅土,氧
化鋁,硅藻土等 。
優缺點:操作簡單,適用面廣 ;有機溶劑的使用量較大,且不適於大批量樣品的前處理。
七、固相微萃取法
1.固相微萃取裝置主要由手柄和萃取頭2部分構成,萃取頭是塗有不同吸附劑的熔融纖維,選擇的基本
原則是「相似相溶原理」;
2.用極性塗層萃取極性化合物,用非極性塗層萃取非極性化合物。集採集、濃縮於一體,簡單、方便、
無溶劑,不會造成二次污染;
3.若在樣品中加入適當的內標進行定量分析,其重現性和精密度都非常好。
八、超臨界流體萃取法
利用超臨界流體高密度、粘度小、滲透能力強等特點,能快速、高效將被測物從樣品基質中分離 ,先
通過升壓、升溫使其達到超臨界狀態,在該狀態下萃取樣品,再通過減壓、降溫或吸附收集後分析,對
熱不穩定、難揮發性的烴類,非極性脂溶化合物,二氧化碳,水,乙烯,丙酮,乙烷等 可進行族選擇
性萃取,萃取物不會改變其原來的性質,萃取過程簡單易於調節,萃取裝置較昂貴,不適合分析水樣和
極性較強的物質。
九、自製提取裝置
將超聲波的空化效能與固相萃取的特性結合起來。 超聲波提取後,再通過固相萃取柱來純化。適用於
濃縮樣品中的物質、分離保留性質差別很大的化合物,或經過其他方法溶劑提取後的液態基質,常用試
劑水,乙烯,丙酮,乙烷等;吸附劑氟羅里硅土,氧化鋁,硅藻土等,集合了超聲波提取和固相萃取兩
種方法的優點,適合多樣品的同時處理需要定時清洗。
十、微波輔助萃取法
1.微波能是一種非離子輻射,它使分子中的離子發生位移和偶極矩,其中有機物受微波輻射使其分子排
列成行,又迅速恢復到無序狀態。這種反復進行的分子運動,讓樣品液迅速加熱;
2.微波穿透力強,能深入機體內部,輻射能迅速傳遍整個樣品液,而不使其表面過熱。內部的分子運動
溶劑與樣品液充分作用,加速了提取過程。適用於 土壤、食品、飼料等固體物中的有機物,植物及肉
類食品中的農殘提取 簡便、快速。
該法在縮短萃取時間和提高萃取效率的同時也使萃取液中干擾物質的濃度增大,加重了凈化步驟的負擔。
十一、加速溶劑萃取法
(ASE,accelerated solvent extraction) 該法是在較高溫度(20~2000C)和壓力條件
(10.3~20.6MPa)下,用有機溶劑萃取 。
1.適用於固體和半固體樣品;
2.在食品分析中有廣泛的應用;
3.提取復雜的生物基質中有機氯農葯;
4.處理中毒樣品 ;
5.有機溶劑用量少(1g樣品僅需1.5ml溶劑);
6.樣品處理時間短(12~20min);
7.回收率好;
8.處理中毒樣品,如氟乙醯胺、毒鼠強,更顯示出其萃取快速的優越性,能為及時搶救贏得時間。
十二、基質固相分散萃取法
(MSPD,matrix solid phase dispersion) 此技術使分析者能同時制備、萃取和凈化樣品
該技術包括在玻璃研缽中將鍵合相載體和組織基質混合,用玻璃杵將其研碎成近乎均質分散的組織細胞
和基質成分。組織與塗以C18或C3、C8的硅膠迅速混合產生半固體物質,將半固體物質填充於柱中。根
據不同分析物在聚合物/組織基質中的溶解度不同進行洗脫。這樣獲得的萃取物在儀器分析前不需要再
處理。
1.特別適合於食品中葯物、污染物及農殘分析;
2.幾乎囊括了所有的固體樣品;
3.對於很難勻漿和均質的樣品,尤其適於處理。
十三、衍生化技術
通過化學反應將樣品中難以分析檢測的目標化合物定量轉化成另一易於分析檢測的化合物,通過後者的
?分析檢測對可疑目標化合物進行定性和定量分析。
7. 流動注射分析的分析方法
當兩種以上的試劑混合後會發生化學變化時,可採用這種方法。
各種試劑可以在不同時間,不同合並點加入到管路中,租陪最後進入流通流進行檢測。 合並帶法是採用多道注射閥同時分別注入試劑和試樣,使試劑和試樣在各自的管道中,由同速的載流推進,並在適合電匯合成兩者的合並帶。在這個方法中,所使用的載流為蒸餾水或緩沖溶液,大大的節省試劑。
還可以採用斷續流動法的合並帶體系。當試樣從S注入載流時(載流為水和緩沖液),啟動泵為I,停閉泵Ⅱ,載流把試樣帶推進到距合並點某一位置上,由計時器T停閉泵I,並啟動泵Ⅱ,繼續推進載流,並同時加入試劑R,當試樣帶全部通過合並點後,又啟動泵I,停閉泵Ⅱ。 雙注樣法是利用雙通道同步注入閥將試樣溶液分別同時注入到兩種不同流路的載流中。
注入的試樣塞可以一前一後地通過同一檢測器。也可以通過兩個相同或不同的檢測器分別檢測。該法主要用於同一試樣中兩種不同物質的流動注射分析。 該法擺脫了傳統的手工萃取操作,實現了溶劑萃取自動化,提高了功效。
流動注射萃取裝置如圖17.43所示。含待萃取祖份的試樣從進樣器注入到水相載流中,到達某一點時,用相分隔器a把有機溶劑按比例,有規則的插入到水相載流中,形成有規則的水相和有機相互相間隔的區段,經過在萃取冠D中萃取後,由相分弊耐蠢析器C將有相同和水相分開,有機相進入檢測器。 在FIA中,有時需用固態試劑,如作為還原劑的Zn粒Cd粒、不溶性酶或離子交換樹脂等。這時必須把試劑的固體顆粒裝入柱中並與反應管路相連,構成填充反應器。目前這種反應器主要有填充還原反應器、固定化酶反應器和離子交填充反應器等。圖17.44為帶預濃集柱的FIA流程圖。
此外流動注射梯度技術也已得到不少應用。在FIA中,注入到流動體系中的試樣經分散後形成具有連續濃度梯度的分散試樣帶。在嚴格控制的條件下,分散試樣帶的任何一點都能提供確切的濃度信息。這種依靠准確控制條件來開發試樣帶濃度梯度中所包含的信息的畝橘技術稱為梯度技術,如梯度稀釋、梯度校正、梯度掃描、梯度滴定及梯度滲透等。此處不作進一步敘述。讀者可參閱有關資料。
8. 超臨界二氧化碳萃取的萃取裝置
超臨界萃取裝置可以分為兩種類型,一是研究分析型,主要應用於小量物質的分析,或為生產提供數據。二是制備生產型,主要是應用於批量或大量生產。
超臨界萃取裝置從功能上大體可分為八部分:萃取劑供應系統,低溫系統、高壓系統、萃取系統、分離系統、改性劑供應系統、循環系統和計算機控制系統。具體包括二氧化碳注入泵、萃取器、分離器、壓縮機、二氧化碳儲罐、冷水機等設備。由於萃取過程在高壓下進行,所以對設備以及整個管路系統的耐壓性能要求較高,生產過程實現微機自動監控,可以大大提高系統的安全可靠性,並降低運行成本。
9. 環境分析化學的發展趨勢
環境分析化學發展的趨勢是:
分析方法標准化
這是環境分析的基礎和中心環節。環境質量評價和環境保護規劃的制定和執行,都要以環境分析數據作為依據,因而須要研究制訂一整套的標准分析方法,以保證分析數據的可靠性和准確性。
分析技術連續自動化
環境分析化學逐漸由經典的化學分析過渡到儀器分析,由手工操作過渡到連續自動化的操作。70年代以來,已出現每小時可連續測定數十個試樣的自動分析儀器,並已正式定為標准分析方法。現已採用的有:比色分析、離子選擇性電極、X射線熒光光譜、原子吸收光譜、極譜、氣相色譜、液相色譜、流動注射分析等自動分析方法及相應的儀器。特別是流動注射分析法,分析速度可達每小時200多個試樣,試劑和試樣的消耗量少,儀器的結構簡單,比較容易普及,是發展較快的方法之一。
電子計算機的應用
在環境分析化學中應用電子計算機,極大地提高了分析能力和研究水平。在現代化的分析實驗室中,很多分析儀器已採用電子計算機控制操作程序、處理數據和顯示分析結果,並對各種圖形進行解釋。應用電子計算機,可實現分析儀器自動化和樣品的連續測定。如配備有電子計算機的γ-能譜儀可同時測定幾百個樣品中多種元素,利用傅里葉變換在計算機上進行計算,既可提高分析的靈敏度和准確度,又可使核磁共振儀能測得13C訊號,使有機骨架結構的測定有了可能,為從分子水平研究環境污染物引起的生態學和生理機制的有關問題開拓了絕羨前景。
多種方法和儀器的聯合使用
這可以有效地發揮各種技術的特長,解決一些復雜的難題,再配用電子計算機,更可大大提高分析效果,並能及時給出分析結果。例如,色譜-質譜-計算機聯用,能快速測定各種揮發性有機物。這種方法已應用於廢水的分析,可檢測200種以上的污染物。在環境污染分析中還常採用火花源質譜-電子計算機聯用、氣相色譜-微波等離子體發射光譜聯用、色譜-紅外光譜聯用、色譜-原子吸收光譜聯用、發射光譜和等離子體源聯用,以及質譜-離子顯微鏡組合而成的直接成象離子分析儀。
激光技術的應用
利用激光作為分析化學的光源已發展了吸收光譜、拉曼光譜、原子和分子熒光光譜、激光光聲光譜、高解析度光譜以及其他激光光譜技術和分析方法。激光分析的特點是高解析度、高靈敏度、長距離、短時間。隨著激光基礎理論研究的進一步發展,激光技術必將進一步改變環境分析化學的面貌。
痕量和超痕量分析的研究
環境科學研究向縱深發展,對環境分析提出的新要求之一就是常須檢測含量低達10-6~10-9克(痕量級)和10-9~10-12克(超痕量級)的污染物,以及研究制訂出一套能適用於測定存在於大氣、水體、土壤、生物體和食品中的痕量和超痕量的污染物的分析方法。例如已測定太平洋中心上空空氣中鉛的含量為1ppb,南北極則低於0.5ppb。南極洲冰塊中的DDT含量為0.04ppb;雨水中汞的平均含量為0.2ppb;人體中鈾的平均含量為1ppb。這些成果是依靠痕量或超痕量分析技術取得的。加強對新的靈敏度高、選擇性好而又快速的痕量和超痕量分析方法的研究,成為今後環境分析化學的發展方向之一。
環境分析樣品前處理
(sample pretreatment methodologies in environmental analysis)
由於環境樣品具有被測物濃度低,組分復雜,干擾物質多,同種元素以多相形式存在,易受環境影響而變化等特點,通常都要經過復雜的前處理後才能進行分析測定。經典的前處理方法,如沉澱,絡合,衍生,吸附,萃取,蒸餾,乾燥,過濾,透析,離心,升華等,靠人工操作,重現性差,工作強度大,處理周期長,又要使用大量有機溶劑等.因此樣品前處理預分離是環境分析中最薄弱的環節,而也是現環境分析化學,乃至分析化學中一個重要的關鍵環節,前沿研究課題。它包括了各種前處理新方法與新技術的研究及這些技術與分析方法在線聯用設備的研究兩個方面.
新方法與新技術中較為成熟的有:
1,固相萃取法(solid-phase extraction,SPE)
其原理是根據樣品中不同組分在固相填料上的作用力強弱不同,被測組分與其它組分分離。主要用於處理環境水樣及可溶的固體環境樣品,也可用於捕集氣體中的痕量坦瞎有機物及氣溶膠.改變洗脫劑組成,填料的種類及其它參讓宏空數以達到不同分離的目的。早期以柱狀固相填料為主,近段時間來出現了厚度為1mm左右新型薄膜填料,它們截而積大,流量高,特別適合於野外現場處理樣品.
2,超臨界流體萃取法(supported liquid memberane,SLM)
該法利用超臨界流體既有與液體相仿的高密度,具有較大的溶解能力,又有與氣體相近的高擴散率,因此能有效地從固體內部將被測的溶質萃取出來。它特別適合於處理各種固體的環境樣品.改變超臨界流體的組成,溫度,壓力,可以有選擇地把不同的組分從樣品中先後連續萃取進行分離。既用於樣品的前處理,也用於固體廢棄物的治理.
3,固相微萃取法(solid-phase microsextraction,SPME)
它用裝在注射器針頭內的熔融石英光導纖維作載體,表面用有機固定液作塗漬處理。當它浸在樣品溶劑中時,被測物通過擴散吸附在它表面,然後轉移至氣相色譜儀的進樣口進樣,通過加熱脫附,被測物隨載氣進入色譜校進行分離和測定.該法可用於處理各種氣體和液體的環境樣品,也可用於處理固體樣品中的揮發性物質,通過改變固定液的類型與液層的厚度,可以改變方法的選擇性,提高吸附量,易於自動化,可直接處理低於10-9級的水樣,也便於和其它分析方法(例HPLC等)聯用。表-1列出幾種代表性的無,少溶劑樣品前處理方法的比較.
表-1幾種主要的無,少溶劑樣品前處理方法
前處理方法
原理
分析方法
分析對象
萃取相
缺點
頂空法(靜態頂空法,捕吹法)
利用待測物的揮發性
直接抽取樣品頂空氣體進行色譜分析;利用載氣盡量吹出樣品中待測物冷凍捕集或吸附集的方法收集被測物
揮發性有機物
氣體
靜態頂空法不能濃縮樣品,定量需要校正,吹捕法易形成泡沫,儀器超裁
超臨界流體萃取
利用超臨界流體密度高,粘度小對壓力變化敏感的特徵
在超臨界狀態下萃取待測樣品,通過減壓,降溫或吸附收集後分析
烴類及非極性化合物,以及部分中等極性化合物
CO2,氨,乙烷,乙烯,丙烯,水等
萃取裝置昂貴,不適於分析水樣
膜萃取
膜對待測物質的吸附作用
由高分子膜萃取樣品中的待測物,然後再用氣體或液體萃取出膜中的待測物
揮發,半揮發性物質,支載液膜萃取在不同pH值下能離子化的化合物
高分子膜,中空纖維
膜歲待測物濃度變化有滯後性,待測物受膜限制大
固相萃取
固相吸附劑對待測物的吸附作用
先用吸附劑吸附在用溶劑洗脫待測物
各種氣體液體及可溶的固體
盤狀膜,過濾片,固相萃取伎
回收率低,固體吸附劑容易被堵塞
固微相萃取
待測物在樣品及萃取塗層之間的分配平衡
將萃取纖維暴露在用品或其頂空中萃取
揮發,半揮發性有機物
具有選擇吸附性的塗層
萃取塗層易磨損,使用壽命有限
4,加速溶劑萃取法(簡稱ASE)
這是一種全新的萃取方法,它可以顯著提高樣品前處理的速度。溶劑被泵入盛有樣品的萃取池後,加溫加壓,數分鍾後,萃取物從加熱的萃取他中輸送到收集瓶中供分析中.萃取步驟全程自動化,並且可以多次萃取,快速省時,溶劑消耗量少。以分析土壤中有機氯農葯為例,首先要用大量有機溶劑將其從基體中提取出來.新近頒布和即將出台的環保法規對實驗室使用溶劑在許多方面作出了嚴格的限制。為適應這種變化,加速溶劑萃取作為減少溶劑消耗量的固體樣品前處理技術應運而生.與傳統方法相比較,加速溶劑萃取更方便,快速,溶劑用量少,其重現性與超聲萃取相當。並且避免了使用超聲萃取所帶來的多次清洗的問題.
表-2示出水中優先檢測有機污染物600系列標准分析方法,經過適當的前處理步驟,便可發展為相應污染物在飲用水(500系列)和固體廢棄物(8000系列)中的標准分析方法,這些方法與各自前處理的操作步驟實際上是相應的。
表-2USEPA 500,600和8000系列方法編號對照表
污染物名稱
500系列
(飲用水)
600系列
(廢水)
8000系列
(固體廢棄物)
主要分析方法
揮發性鹵代烴
502.1
601
8010
GC/OHD,ECD
揮發性有機物
502.2
8015
揮發性芳烴類
503.1
601
8020
GC/PID
丙烯醛,丙烯腈
603
8030
GC/FID
二溴乙烯,二氯氮丙烷
504
酚類
604
8040
GC/FID',EC
有機鹵化物,農葯急PCBs
505
聯苯胺類
605
鄰苯二甲酸酯類
506
606
8060
含N,P農葯
507
亞硝胺類
607
GC/NPD'TEA
有機氯農葯及PCBs
508/508A
608
8080
GC/ECD
硝基芳烴及異佛爾酮
609
8090
GC/EC,FID
多環芳烴類
610
8100
LC/UV,熒光,GC/FID
鹵代醚類
611
GC/OHD
鹵代烴類
612
8120
GC/ECD
2,3,7,8-TCDD
613
GC/MS
有機磷類
8140
有機氯除草劑
515
8150
揮發性有機物
524-2(60重)
624
8240
GC/MS
半揮發性有機物
525
625
8250
GS/MS
各種色譜技術的進展
1,毛細管氣相色譜技術的不斷發展和應用
高靈敏度,高選擇性氣相色譜檢測器和GC,MS的發展奠定了USEPA 1979年底公布的114種水中優先檢測有機污染物分析方法的基礎,而毛細管氣相色譜的應用大大提高了分離效率和分析速度,使方法簡化,凈化損失減少,近20年來,毛細管柱管材由金屬改變為玻璃,再發展為熔融石英,解決了管壁對分析的干擾和操作技術的可靠性。毛細管柱固定相,高分子液晶固定相,高分子冠醚新固定相的研製,柱表面去活性處理(如輻射處理),尤其是化學鍵合交聯固定相的研製成功,使大批重要污染物(包括眾多異構體)有了可靠的測定方法.採用無分流進樣和柱上進樣技術解決了柱容量小和熱不穩定試樣的分解問題。近幾年來發展的0.53mm,0.75mm內徑的寬口徑毛細管柱進一步解決了柱容量小的問題,使它們直接與氣提設備相接,簡化了揮發性化合物的分析步驟,而且更有利於與靈敏度稍差的檢測器匹配。組合柱技術,化學衍生技術(包括柱前,柱後)等,不但可提高分辨能力或靈敏度,並在一定程度上解決了某些揮發性較差的化台物的監測.高靈敏,高選擇性的檢測器仍在不斷發展,例如化學發光檢測器,TEA,離子化檢測器,酶抑制劑熒光監測器等,再加上多維色譜的應用,多監測器聯用,特別是GC與MS及其它儀器的聯用,使GC在環境分析,色譜分析中仍將繼續占據優勢。徐曉白等綜述了色譜技術研究我國大氣污染的現狀,對環境中潛在致癌物質,如多環芳烴和硝基多環芳烴進行了研究和探討.並對我國若干城市大氣中痕量元素的溫室效應和有害有毒顆粒物進行了研究。EPA已將毛細管氣相色譜作為常規監測技術,GC—TID(離子阱檢測器)在提高靈敏度方面有特色.我國在這方面,無論是儀器的生產或毛細管柱的研製都有較好基礎,今後可能在開辟色譜新技術,提高質量,降低價格以及系列處方固做出更多貢獻。在1998年召開的第七次全國色譜學術報告會上發表了350多篇論文,其中1/6與環境樣品有關,這也反應了我國色譜分析在環境分析化學中的重要作用.
近段時間江桂斌研製的表面發射火焰光度檢測方法(Quartz surface inced lurninescene-FPD)在國際上首次將由石英錶面引發的發射(QSIL)原理用於定量分析,引起學術界的高度評價,並獲國家發明專利。該研究工作提供了一種高靈敏度火焰光度檢測器.和現有商品儀器相比,它有三個優點:(1)色譜柱直接插入燃燒頭的頂端,避免了樣品的擴散等造成的色譜峰展寬等現象。(2)改變了傳統的氫火焰燃燒方式,使火焰的穩定性得到根本的提高.(3)通過改變火焰的發射介質,導致了發射機理的根本變化,獲得了強度很大的發射光譜。與一般氣相色譜火焰光度方法相比,靈敏度提高100—1000倍.用該系統已很好地分離和測定了各種介質中不同形態的有機錫化合物,最低檢測限在30fg—2.3pg.另外,已證明這一原理可以推廣到硫,磷化合物,有機硒,有機鉛等化合物的定量分析。
1997年在美國召開的21世紀環境實驗室 (environmental laboratory moving for the 21 century)研討會後,對現場監測和可移動實驗室的設計與研究,出現了一個新的發展方向.如攜帶型色譜儀已開始在現場環境分析中應用。1998年匹茨堡會議上,已出現了商品.我國也正在研製毛細管攜帶型色譜儀。在微型化過程中,常規色譜檢測器的微型化技術是這一領域的制約因素.
色譜進樣技術:發展很快,枝頭進樣(oncolumn),分流/無分流進樣(split/splitless)吹捕法(purge and trap)進樣等技術已成為實驗室的常規方法。色譜校的發展也日新月異.法國研製的用一種平行的多毛細管往系(含有900根1m長,40μm內徑的毛細管,塗層厚度為0.2μm)成功地分離和測定了多種有機錫化合物。分離時間由常規毛細管柱的5—10min縮短到30s.
2,高效液相色譜的廣泛應用
80年代以來,HPLC儀器的增長速度一直據首位,據估計1983年世界HPLC的銷售額己超過GC.這是出於GC主要適用於測定較易揮發的污染物,但70%以上的化合物是低揮發性,大分子量或熱不穩定的,不進行衍生化就不能直接用GC法測定,而HPLC法恰好彌補了這方面的不足,所以後者在環境分析中越來越多地得到應用。金祖亮曾統計Analytical Abstract引述文章的情況;1980年應用HPLC的文章數量僅為引用GC的文章數量的1/5,而到1989年則幾近一半.HPLC的解析度雖不如毛細管氣相色譜(HRGC).但也有用它一次直接分析32種優先檢測污染物的成功例子,縮小柱徑和採用3μm填料可提高解析度。己製成的3—7cm商品柱的柱效可達5000一10000理論塔板/m,用它進行環境樣品的常規分析,1min就能完成一次測定HPLC的柱後反應,檢測靈敏度可達pg級,是現迅速發展的領域.另外發展類似GC上用的更為通用型的檢測器,例如HPLC-FID,HPLC-ECD,HPLC—TID,HPLC—NPD和HPLC-FPD等是另一傾向。
微孔柱的應用促進了LC-MS的發展,由於溶劑的減少,與MS介面的問題迎刃而解,已可進行常規檢測.不過由於用微孔柱分析速度較慢,其它的介面例如熱噴射(thermospray),電噴霧(electrospray),粒子束(particle beam)等介面技術配合更為理想。如用HPLC法分級預分離,在系統分析中能使被檢出的污染物數目增加數倍.
3,超臨界流體色譜的發展
超臨界流體在化學分離中的應用並與計算機技術的成功結合,製成了現代化的SFC儀,引起了分析界的興趣。近段時間來商品毛細管SFC的問世在環境分析化學中得到較廣泛的關注.由於該方法的特點是採用超臨界的流體作為流動相,可填補GC與HPLC的空隙,適用於極性化合物,熱不穩定,化學性質活潑,分子量高及揮發性化合物等復雜混合物的分離,測定,理論計算推斷毛細管SFC分離效率與GC相近,而比HPLC高。因此SFC兼具GC與HPLC的優點.
SFC常用的流動相為CO2,但現有更多的流體可供選用。還可能用不同流體及不同成分比的組合,因此分析方法可以有相當多樣化選揮.還能起到選擇萃取預分離的作用。這樣既可節省溶劑,減少萃取時間,又可能減少預處理過程中引起的污染.
現公認SFC可貴的另一主要原因是因為它能和一系列檢測系統聯用。一般說來,GC與HPLC的檢測器在SFC上均可應用,常用的有FID,FPD,ECD,UV和熒光等.新的檢測器,如化學發光硫檢測器,測定硫化合物的靈敏度可達數十至100pg,線性范圍為103.SFC與MS及FT-IR的聯用亦已獲得成功。現與—般EI,CI相似的質譜圖可從SFC-FTIR獲得,而且靈敏度尚佳.
已報道應用SFC的對象有農葯,染料,有機酸,表面活性劑及葯物等。其中以農葯及其代謝物測定的報告較多.
4,離子色譜[IC]的應用
由於IC具有操作簡便,快速,選擇性好,靈敏度和推確度均較高,而且能進行多組分同時測定等優點,隨著離子色譜的發展,已逐漸應用於環境分析。首先在陰離子分析方而,發展很快.近幾年由於梯度淋洗,柱和檢測器等的進一步發展,已能應用IC測定陽離子,過渡金屬,金屬絡合物。區分不同價態,直至分析有機化合物等.
5,毛細管電泳
近段時間來,毛細管電泳在環境化學中的應用正在逐步擴大,包括污染物與DNA加合物的分析,正辛酵—水分配系數的測定以及動物體內甲基汞的測定等,並且已發表了數篇綜述,由於毛細管電泳的持點:樣品需要量小,高分離效率,柱價格低,易清洗,試劑耗費量小,方法簡單,分析時間短等,使其在分離環境污染物時擁有獨特優勢,可以作為一種與GC和HPLC相互補充的新的污染物分析手段。Yan等採用填充拄毛細管電色譜,在45min以內分離了16種EPA優先檢測PAHs.採用CZE(毛細管區帶電泳)模式可在24min內分離酚及其10種衍生物,改變分析條件可在5min內就能實現對12種酚類化合物的快速分離。也有關於分離二惡英TCDD,PCB異構體,光學異構體的報導,MEKC(micellar electrokinetic chromatography膠柬電動色譜)分離分析膠類化合物獲得成功.毛細管電泳曾用來分離百草快和殺草快,磺醯脲,苯氧基酸等。此類工作既涉及除草劑對映體或異構體的分離,又包括分析農作物上除草劑的殘留和水中的除草劑.現毛細管電泳分離分析環境污染物的研究在不斷深入和擴大,但很多工作集中在分離標准樣品上,應用於實際環境樣品分析的還相對較少。就其主要原因,主要是檢測器靈敏度不夠和要求新的樣品預處理方法等.但總的來看前景是十分光明的。
聯用技術
聯用技術是現分析化學中的熱點,在環境分析中由於樣品的復雜性,測量難度大,對信息的要求又高,用一種儀器的單項技術很難解決.GC/MS在環境分析化學,特別是在環境有機分析中應用的成功經驗已不必贅述,其中尤以四級質譜的引入再結合微型計算機系統的檢索,使其在美國環保局系統中的常規檢測費用可與GC相比,有時甚至低於後者。MS本身的發展,開拓了這類聯機的應用范圍,而GC與元素分析儀器的聯用使其威力引伸到無機物或金屬有機物等的分析.用HPLC替代聯機中的GC雖然有溶劑去除的難題,但對與FT-IR,NMR等的聯用尚有方便之處,另外結合熱噴射,電噴霧,軟電離離子化等介面技術,不但解決了LC/MS聯用的主要障礙,使分析的對象可擴展至揮發性低的化合物,而且使SFC,IC等與MS的聯用也獲得成功,表-3示出環境分析中的若干聯用技術,從中可以看到聯用技術及其組合方式正在迅速增加。
三聯與四聯儀器系統乃至多機一體化等的出現是當前環境分析化學,環境分析儀器發展的新動向.另外,如進樣流動注射(FIA)等技術的引入也將使環境樣品分析自動化,快速化等達到新的高度。
表-3 環境分析化學中的聯用技術
聯用技術
應用舉例
GC-AAS
石油中乙基鉛化合物,絡合物,魚中汞化合物
GC-AES(原子發射光譜)
有機錫化合物,甲硅烷化醇類
GC-MES(微波等離子體發射光譜)
元素選擇性檢測
GC-AFS(原子熒光光譜)
四乙基鉛
GC-ICP-AES(DCP,MIP)
烷基鉛,有機硅(Mn,Hg,Cr)
GC-MS
普遍應用(揮發性,半揮發性化合物,衍生物)
GC-FTIR
柴油機尾氣顆粒物中硝基多環芳烴
GC-MS-FTIR
GX-TEA
亞硝胺
HPLC-AAS
四烷基鉛,有機錫
HPLC-ICP-AES
VB12中CO,蛋白質中金屬,Fe,As,Hg,Cu;螯合物狀態分析,同位素稀釋
HPLC-ICP/MS;HPLC-FTIR;HPLC-TEA
HPLC-MS
Thermospray,Particle Beam/MAGIC
HPLC-NMR
10-4g,多組分電噴霧中半揮發性及非揮發性物質
HPLC-FTIR/MS
MS/MS(可與GC或HPLC聯用)
10-11-10-12g(PCDD,PCDF)
SFC-FID,UV等
偶氮,蒽醌,苯胺類染料,PAH
SFC-MS,FTIR或NMR
農葯等
IC-ICP
1-100×10-9級地表水
ICP-MS
0.1-10×10-9級(檢測下限可達0.01)海洋生物中Al,Mn,Cu,Ni,Co,Zn,Sn,Cd,Ba,La,Ce,Th,U
GC-QSIL-FPD(氣相色譜表面發射火焰光度檢測)
水中有機錫,鉛,汞,鍺,硒等形態分析以及生物樣品等,靈敏度達0.7-2.3pg(檢出限)有機錫
在無機物的分析方面,IC與檢測儀器的聯用,尤其是各種進樣方式的ICP與MS的聯用在痕量元素分析中已成為重要的分析技術前沿。由於後者的高靈敏度(檢出限達l0—60pg/mL),高選擇性,線性范圍寬,以及多種元素的同時測定,和可進行在線分析等已使USEPA將ICP-MS列為可行的常規分析手段.
與生物學科的結合的環境分析化學
1,生物試驗指導的分離分析
生物試驗指導的分離分析發展於80年代初,是有機污染物分析的重要發展方向之一。現環境樣品中的致癌,致畸變,致突變性成份是人們主要關心的對象,由於醫學還不能完全控制和治癒嚴重威脅人類生命的癌症,而流行病學又指出,人類70%—90%的癌症是由於環境中的致癌物所引起,短期生物試驗的發展(如Ames試驗)提供了在短期內初步評價研究對象三致特性的可能,且費用較為低廉,靈敏度高,選擇性好,結合化學分離和鑒定,就有可能從復雜的環境試樣中有效地篩選出活性組分,獲得新的結果,環境中潛在致癌物硝基多環芳烴的發現即是一例.較近的研究表明大氣飄塵中不但存在硝基多環芳烴,而且有羥基硝基多環芳烴,後者的致突變性有時比前者為高。在氣體研究中也得到相應的結果,這些結果促進了環境污染活性的研究.生物指導的活性發現是生物學科與分析學科結合的產物,它將在環境科學研究中發揮更大的作用。
2,新的分析方法——生物監測:免疫分析
常規的環境分析有時對大批復雜試樣不能及時迅速報出結果,在這方面某些生物監測方法卻能起到很好的作用.免疫試驗就是一個很好的例子,後者近幾年在環境方面的應用有很大的成就,並已在區域性環境質量評價中得到應用。免疫試驗優點很多:價格便宜,靈敏度高(如1ng),前處理方法簡便.有利於大量監測某種確定的對象,還有可能進行實時分析,因此前景誘人。在《分析化學前沿》有關環境分析若干進展中已報道免疫分析在農葯,致癌物,甚至DNA加合物方面試驗的一些數據.由此得知其靈敏度甚高。美國EPA,AOAC,IUPAC已組織過多次專業會議,今後有希望在環境監測中得到更多應用.
此外,各種類型的生物感測器和生物標記物的開發與應用亦將有廣泛的前途。
10. 萃取裝置如何解決極性差異
解決方法是改變極性或樣品溶液的pH使脊春目標化合敏畝物在樣品溶液中的親和力降低。當大體積水樣品通過SPE柱時,反相柱填料失去柱子預處理櫻拿耐留下的甲醇。