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环境有机前处理的方法介绍及经验总结

  • 吃豆得杜
    2019/07/01
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  • 私聊

前处理综合讨论

  • 人2017年毕业后加入了环境检测这一行业,这两年来一直从事有机方面的测试,今天就给大家介绍一下有机SVOC前处理的基本方法和我这两年来的一些经验总结。
    目前环境有机的SVOC的前处理主要参照EPA8270、HJ834、HJ835,其中水样的制备主要参照EPA8270,该方法适用于分析地下水、地表水以及其它环境中水样中半挥发性有机化合物的浓度。主要原理是分别在中性和酸性的条件下,通过液-液萃取,将萃取液经过无水硫酸钠脱水后,经浓缩,定容后,进样于气象质谱分析检测。
    具体步骤如下
    一,取出洗净的分液漏斗置于铁架台上,倒入少量的二氯甲烷盖上盖子进行润洗。
    注:润洗的目的是防止因为分液漏斗未洗净,瓶壁上残留污染物而影响实验结果。
    二,用漏斗加入烘制过的适量氯化钠。
    注:氯化钠要烘的原因是因为买来的氯化钠不是纯净物,里面有很多杂质,这些杂质可能会对实验结果有影响,经过高温烘制可以降低杂质对实验结果的干扰。加氯化钠的目的是使得水体饱和,最大程度的使被萃取物溶出,同时有有一定的防止乳化作用。
    三, 加入被测水样,第一遍调节PH至中性,加入60ml左右二氯甲烷,加入替代物Surrogate,放上摇水震荡仪摇3分钟,第二至三遍PH至酸性,收集三次萃取液到圆底烧瓶中(烧瓶同样事先要润洗)。
    四,在烧瓶中放入足量的无水硫酸钠进行脱水以及去除其它脏物。脱水的原因一是有水会影响浓缩效果,二是最后进样分析时,由于水的极性很大,会对色谱柱造成化学损伤以及降低检测器的性能。
    五,将萃取液转移到用二氯甲烷润洗过的K-D瓶中(用加有无水硫酸钠的漏斗过滤),放入4-5粒沸石(防止爆沸)在75度左右进行大K浓缩至5ml左右。
    六,更换小斯奈德管进行75度小K浓缩至不多于0.5ml,冷却至室温待分样。
    注:大小K及过滤过程中应防止有样品洒出,小K过程中要边摇动边放入水浴槽中,防止爆沸,同时应防止使样品蒸干,影响回收率及最终数据准确性。
    七,将定容好的样品转移至带进样瓶中,加入内标待测。

    土样测定方法主要参照HJ834,该方法适用来分析土壤中半挥发性有机物的浓度。主要原理是通过固液萃取,无水硫酸钠脱水后,经浓缩,定容后,进样于气象质谱分析检测。主要操作步骤如下:
    一、称量土样时刮去土瓶上层泥土,取中间混合均匀的土样,并且弃去树叶,石块等杂质。将称取的土样放置于250ml玻璃瓶中,根据土样含水率加入适量的无水硫酸钠脱水。
    二、加入100ml二氯甲烷:丙酮(1:1)的混合液(20g土样)。根据所测参数加入相应的示踪物Surrogate。将粘在土瓶口的土样用玻璃棒捣入瓶底,并根据需要进行捣碎(每捣一个样品清洗擦拭玻璃棒一次,避免样品间相互污染),放入摇床或者翻斗机上震摇2个小时。
    三、将土样从摇床上拿下,静止一段时间,使得悬浮在液体里的土壤颗粒沉降下来。
    四、过滤之前润洗K-D瓶,将样品倒入装有少量无水硫酸钠的漏斗内进行过滤,过滤完用少量二氯甲烷重复润洗250ml玻璃瓶两次,合并滤液。
    五,将滤液转移到用二氯甲烷润洗过的K-D瓶中(用加有无水硫酸钠的漏斗过滤),放入4-5粒沸石(防止爆沸)在80度左右进行大K浓缩至5ml左右。
    六,更换小斯奈德管进行80度小K浓缩至不多于0.5ml,冷却至室温待分样。
    注:大小K及过滤过程中应防止有样品洒出,小K过程中要边摇动边放入水浴槽中,防止爆沸,同时应防止使样品蒸干,影响回收率及最终数据准确性。
    七,将定容好的样品转移至带进样瓶中,加入内标待测。

    水样和土样的制备除萃取外,浓缩过程是基本一致的,但值得注意的是,由于水样萃取液的溶剂全是二氯甲烷,而土样含一部分的丙酮,且丙酮的沸点大约57度,高于二氯甲烷39度的沸点,所以建议在采用K-D浓缩时水样萃取液时温度略低于土样过滤液的浓缩,以免K干而导致回收率下降。

    SVOC的前处理过程相对于其它前处理来说比较繁琐,因此要想把质控做好不太容易,主要原因就是前处理过程中容易带入污染和目标化合物回收率低。

    其中最容易带入的污染就是酞酸酯类的物质,这类物质主要来源于塑料制品,但化学实验室是无法完全避免塑料制品的使用的,所以需要在实验过程中需特别注意,例如滴管的胶头,土壤采样管的瓶盖等。

    回收率低的原因也有很多,例如在除水过程中无水硫酸钠加入过量,虽然需要加入无水硫酸钠除水,但如果过量的话会倒是目标回收率降低;大多数目标化合物的损失发生在K-D浓缩这一步,常见的原因有水浴温度过高导致溶液暴沸、溶剂被K干、水蒸气凝结在K-D瓶上再通过接口处流进K-D管。水样的回收率过低除了浓缩过程容易造成损失,萃取过程也是很重要的原因,水样的萃取应以下图的条件为原则,在pH调节时一定要将pH调到目标范围内。

    本文介绍的只是传统的前处理方法,但随着科技的发展,现在已经有了很多仪器能够代替人工进行前处理,现在已实现广泛应用的有冻干机、快速溶剂萃取仪、平行蒸发仪等。冻干机相比于传统的前处理方式,其除水更加彻底,而且冻干后的土经研磨过筛后目标化合物在样品中的分布更加均匀,能极大的减小平行样的差异;快速溶剂萃取仪的萃取效率比传统萃取方式要高,且时间更短;平行蒸发仪在浓缩的过程中能大大降低目标化合物的损失,提高回收率。但是,虽然越来越多的现代化设备被广泛应用,但由于成本等因素,传统的前处理方法还是占据了一席之位,因此,掌握好传统的前处理方法也是相当有必要的。

    由于这是本人第一次发帖,文中如果错误、不足之处还请各位老师一一指出。
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  • Insp_a98f5ef5

    第1楼2019/07/05

    刚好最近开始做这些项目,非常有用,感谢

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  • wazcq

    第2楼2019/07/15

    应助达人

    怎么不用氮吹?

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  • 999youran

    第3楼2019/07/15

    很好的的分享!

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  • 吃豆得杜

    第4楼2019/07/15

    氮吹回收率不太好。

    wazcq(wazcq) 发表:怎么不用氮吹?

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  • xiaogumd11

    第5楼2019/07/16

    应助达人

    现在土壤SVC多数用加速溶剂萃取法,如果样品量大,普通方法有得做了。

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  • 吃豆得杜

    第6楼2019/07/16

    其实前处理的瓶颈在浓缩这块,ase和摇床萃取相比更大的优势在于萃取得更加彻底。

    xiaogumd11(v3247983) 发表:现在土壤SVC多数用加速溶剂萃取法,如果样品量大,普通方法有得做了。

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  • Insm_483482d7

    第7楼2019/07/23

    请问你们土样索氏提取后会净化吗??用的什么固相萃取柱??过柱过程是什么样的啊

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  • Insp_8b428625

    第8楼2020/01/17

    谢谢分享,学习了

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  • 那片海

    第9楼2020/01/17

    应助达人

    净化测试最难的一步,,希望能写点净化的步骤

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