第三章 环境介质中相关因素的检测
第一节 环境介质中样品的采集和处理
环境因素对生物体的影响非常复杂,其介质的种类繁多,有空气、水、食物、土壤、生物材料等。根据其分析方法和分析项目的不同可采用不同的采样方法;但其基本步骤是一致的,它包括:样品的采集和保存、样品的预处理、干扰成分的分离或掩蔽、分析方法的选择、分析测定数据的处理等。5个步骤密不可分,只有环环紧扣,分析结果才能准确可靠。
一、环境介质中样品的采集
正确采样是获得真实可靠的数据十分重要的环节。如果采样设计或方法不合理,即便再好的分析人员,采用高精密的仪器,也不能获得准确的结果,甚至还会导致重大失误。环境介质中有害因素分析涉及的样品采集方法各异,有关具体的采样方法在各类专业项目中将会详细介绍。本节着重介绍样品采集的基本原则和基本采样方法。
(一)样品采集的原则
任何样品采集均应充分注意样品的代表性、典型性、适时性和真实性,这是采样的一般原则。
1.代表性 采集的样品必须能充分代表被采样品的总体,这是采样时必须遵守的重要原则。根据研究目的确定同质研究对象的全体称为总体;构成总体的每一个单元称为个体;试样则是从总体中按随机化原则抽出来的部分个体的集合体。采样就是从总体中采集能充分反映这些被测物质的一小部分样品。只有总体分布均匀,随机抽取的个体才具有代表性。例如,采集液体、半流体样品如植物油、鲜乳等用大桶或大罐盛装,应先充分混匀后再采样。为了保证所取的试样能够真实地反映出总体特征,采集样品要有一定的数量,试样个数多少由分析目的、总体中阳性物质的分布等来决定。例如,监测江、河、湖、水库等水体的水质,就要充分了解被测水体,根据不同情况分成若干个总体,不能把被监测的水体视为一个总体而只采集一份样品。因为这些水体的水质并非稳定均匀不变的,应在水体的不同断面、不同位置设定多个采样点,才具有代表性。
2.典型性 采样时应针对监测目的,采集能充分说明待测目的的典型样品。例如,对掺假或怀疑掺假的食品,应从其中仔细挑选可疑部分送检。如果为了证实某种污染物的污染范围或污染程度,就要从总体的不同范围分别采样。如食物中毒最好采集中毒者吃剩的可疑食物、患者呕吐物和使用过的未经处理的餐具等。又如,监测某工厂排放的废气对空气的污染情况,可在污染源常年主风向的下风向区域设几个采样点,并在上风向的远距离处设对照点。
3.适时性 适时性是指对有些样品的采集要有一个时间观念,应根据季节、时间或检测对象的某些规律,污染物排放时间等适时采样。例如,发生食物中毒,应立即赴现场采样,如果过时,则不易取得引起中毒的食品。又如,对地面水的监测,必须确定合理的采样频率,每年至少要在丰水期、枯水期、平水期分别采样,以了解水质的季节变化情况。
4.真实性 采样检测结果反映的是工作场所空气中待测物的“真实浓度”。“真实浓度”是指在特定的生产条件、气象条件和生产环境下,存在于工作场所空气中待测物的浓度,是劳动者在工作或生产状况下经常接触的浓度;同时要注意区分在特殊情况下的待测物浓度,例如,意外事故、人为因素、防护设施暂时失效时的浓度等。
在空气检测中,采集具有代表性和真实性的样品,是获得正确可靠的检测结果和评价的基本保证。所以必须了解工作场所空气样品的特征、毒物在空气中的状态、空气采样方法以及采样过程中的误差来源。
样品保存的原则是:在保存期内,样品应与原样品的质量相同,或待测组分不损失,没有人为污染,便于尽快分析,使分析结果符合要求。目前保存方法多限于:控制溶液的pH值;加化学防腐剂、稳定剂、抗凝剂、沉淀剂;冷藏和冰冻等。一般认为冷藏接近至冰点或更低温度是最好的保存方法,但并不适用于所有类型的样品。采样和分析测定时间相隔越短,分析结果越可靠。某些分析项目,要在现场进行分析测定,以免在运送过程中待测组分发生变化。总之,样品的保存方法应通过保存实验得出最佳方案。
(二)各类样品采集方法
1.空气样品的采集 大气中的有害物质,大多数来源于燃料燃烧以及交通工具所排放的废气及烟尘。空气中有害物质存在状态由它本身的理化性质、生产过程和环境状况决定。有的以气态或蒸汽存在,有的以气溶胶(雾、烟、尘)存在,有的以多种状态存在。存在状态不同,采样方法各不相同。另外还要根据浓度、现场气象条件、采样目的、测定方法及其灵敏度选定采样点、采样方法、采样时间、采样频度和采样数量等。空气样品的采集方法主要有集气法和富集法两大类。
(1)集气法:此法适用于空气中被测物质浓度较高或测定方法灵敏度较高,只需采集少量气体(<1L)就足够作分析用时。方法是用玻璃容器或大注射器、橡皮球胆、塑料铝箔复合膜袋以真空吸取或置换、充气的原理收集,但必须注意待测物质的渗透、吸附等化学特性。该采样方法所得测定结果为待测物质的瞬间浓度,本法亦不适用气溶胶样品的采集。
(2)富集法:由于空气中一些待测物质浓度一般都较低,为了使所采集样品中的待测物质能达到分析所需的适宜浓度,需将大量空气通过收集器吸收或吸附、阻留达到分离和富集的效果。此法所得测定结果是采样时间内待测物质的平均浓度。根据收集器的不同,富集法又可分为液体吸收法、固体吸附法、冷冻浓缩法、静电沉降法和个体计量器法等,最常用的是前两种。
1)液体吸收法:是用吸收液采集气态、蒸汽态和某些气溶胶等待测物质。方法是让空气通过吸收液,将待测物质迅速溶解或经化学反应溶于其中。吸收液主要由有害物质和所用分析方法选定。常用的吸收液有水、水溶液和有机溶剂。液体吸收法的缺点是:携带不便;吸收效率不够高;用有机溶剂吸收时,容易挥发而造成损失和污染环境。
2)固体吸附法:固体吸附剂主要有颗粒状吸附剂、纤维状滤料和筛孔状滤料3种。其中以颗粒状吸附剂最为常用,常用活性炭、硅胶和高分子多孔微球等。此法具有携带方便、吸收效率高、采样量大、易保存等优点。
2.水样的采集 根据待测水体的性质和分析项目不同采样方法各不相同。洁净和污染轻微的天然水,水质变化不大,因此在规定的采样地点、深度,按季节和不同时间采样数次,即可具有代表性。生活污水随着人群的活动而异,即使在一天中,水质也不稳定。工业废水则随生产变化而变化,因此采集有污染的废水时,采样前需了解污染源的排放规律和废水中污染物的时间变化等,然后根据分析目的要求采样,必要时可增加采样频率。
水样采集量根据测定项目不同而有不同的要求,一般要超过使用量的20%~30%作为实际采样量。如测定氨氮水样用量为400ml,亚硝酸盐为50ml,硝酸盐为100ml。
水样现场测定项目一般包括水温、pH值、溶解氧、电导率、氧化还原电位等;水文测量的内容包括水位、流速、流量等。
常规分析的水样与检测指标不同,需分别采样。采样容器可用无色磨口具塞的硬质细口瓶或聚乙烯塑料桶,如水样中含有油类或有机物,以玻璃瓶为宜,如测定水样中的微量金属离子,应加硝酸至pH<2,用吸附性较小的塑料容器为宜。
3.食物样品的采集 流体或半流体食品,如牛奶、饮料、酒、油等需先搅拌均匀,再用长方形管分层采样。颗粒性食物,如米、豆、粉、糖等混匀后反复按四分法缩分采样。不均匀的固体食品,如蔬菜、水果、鱼、肉等,视检验目的不同取有代表性的部分制成匀浆,再用四分法缩分取样。成品食物样品,可按不同批号,随机采样分析。
食物样品按目的不同,又可分为工厂样品、卫生监督样品、揭发样品和流行病学样品,采样应注意代表性,有些还应注意适时性和典型性。样品除检验用外,均应保留一部分备用。4.生物材料的采集(见第四章)。
二、环境介质中样品的处理
(一)样品处理的目的
环境监测检验中采集到的样品,除少数气体样品、水样可以不经处理而直接进行测定外,多数样品成分都较复杂,不能直接进行测定,需根据待测物质的性质,选用适当的方法将其从复杂的样品中分离出来,以适应分析测定的需要。样品前处理的目的,一是使样品便于进行分析;二是除去对测定有干扰的物质。样品前处理手段包括溶解、消化、分解分离、提取、浓缩、消除干扰物质等。
(二)样品溶液的制备
样品溶液的制备方法主要有溶解法和分解法。
1.溶解法
(1)水溶法(水浸法):用纯水(去离子水或重蒸馏水)将样品中待测物质溶出,如食物样品中的色素、山梨酸、苯甲酸等,都可用水溶法制备成样品溶液。
(2)酸性水溶液浸出法:用弱酸或强酸溶液浸泡,提取样品中待测物质组分。例如,用0.5mol/L盐酸可浸提油脂中的镍;用4%醋酸可浸取食品包装容器中的金属元素等。
(3)碱性水溶液浸出法:用弱碱或强碱溶液浸泡,提取样品中待测物质组分。例如,碱性水溶液可提取酚类物质。
(4)有机溶剂浸出法:根据待测物质不同选用不同的有机溶剂进行浸泡提取。常用有机溶剂如乙醚、石油醚、丙酮、氯仿、正己烷等。根据“相似相溶”原理选择有溶剂。例如,测定食品中的维生素A,可用三氯甲烷浸提;水果、蔬菜中的有机氯农药残留则可用丙酮浸出后,再用石油醚提取。
在用溶剂浸出前,样品应先粉碎或匀浆。溶解法所用溶剂应能充分溶解被测组分,且不得带入被测组分,不得干扰被测组分的测定,必要时设置试剂空白进行消除。
2.分解法 测定样品中的无机元素(主要是金属元素)时,共存或与无机离子结合的有机物将干扰测定,此时应用分解法制备样品溶液。分解法的目的是破坏有机物,使无机物转化为便于测定的离子状态,又称样品的无机化或消化处理。分解法主要有两种方法:
(1)干法灰化
1)高温灰化法:又称马福炉分解法,是利用高温破坏样品中的有机物。将样品置于陶瓷、石英或金属坩埚中,必要时需加入一定量的灰化辅助剂(助灰剂),经干燥炭化后,移入马福炉中分解。炉温一般控制在500℃以内,保持一定时间,使有机物完全氧化,生成CO2、SO2、NO、H2O挥发,剩下无机物残渣用水或酸溶解测定。助灰剂或固定剂常用氧化镁、硝酸镁、碳酸钠等,目的是增强氧化作用,防止待测组分损失,增强疏松作用,防止样品结块。本法的优点是设备简单、操作方便、试剂用量少、引入空白值小,适用于取样量多的批量样品的处理。缺点是灰化时间长,有些金属在灰化时可能损失。
2)低温灰化法:1962年Gleit等首次在分析化学领域使用了等离子体低温灰化炉进行灰化。方法是将炉内抽真空,再送O2,以电磁辐射作能源,利用高频等离子体技术,在灰化过程中不断产生强氧化性的氧等离子体,通过电子的能量,产生游离基和中性原子等与样品不断作用,使有机物在低温下完全分解。整个过程在密闭真空的环境下进行,炉温不超过200 ℃,一般在70℃左右即可灰化。此法灰化温度低,适用于样品中易挥发元素,如砷、汞、硒、锑的测定。灰化时对样品不产生污染,不损失,空白值低,不受灰分酸碱性的影响,不发生瓷效应,适用于批量大的样品处理,但设备昂贵,灰化时间长。
(2)湿法消化:在加热条件下用强氧化剂如硝酸、硫酸、高氯酸或双氧水、高锰酸钾等氧化分解有机物,使样品中的待测组分呈离子状态存在于液体中,故称为湿法消化。其优点是简便快速、效果好,适用于易挥发组分的测定。缺点是消化过程中产生大量酸雾和氮、硫的氧化物等有强烈刺激性和腐蚀性的有害气体。消化时必须有良好的通风设备,同时要求试剂纯度较高,否则空白值大。
1)硝酸消化:浓硝酸有强氧化性,能溶解除金、铂外的大部分金属,将样品与硝酸共沸至红棕色气体全部逸出,溶液呈无色透明为止。为了使消化后溶液不含氮氧化物(因这些物质将破坏下一步分析测定中的有机显色剂或指示剂),可采用:①延长加热时间将溶液煮沸除去;②加入去氮剂如尿素、草酸铵、亚硫酸钠等共沸,使消化液中残留的氮氧化物分解成易挥发NO除去,本法缺点是硝酸沸点较低,很难将有机物完全分解,故很少使用。
2)硝酸-高氯酸消化:硝酸中加入高氯酸,该混合酸既有强氧化性又有脱水能力,可以加速和提高消化效果。消化过程中当样品未全部氧化,溶液中的高氯酸变得太浓时,溶液的颜色会变深或变黑,此时,应立即将溶液离开热源,用硝酸稀释之后,再继续加热。
3)硝酸-硫酸或硝酸-硫酸-高氯酸(或过氧化氢)混合酸消化:硝酸中加入硫酸,沸点高达338℃,对一些难消化的样品有良好的作用,可以克服硝酸、高氯酸沸点低的缺点,对破坏脂肪、碳水化合物效果尤佳。特别是三酸混合消化是目前最常用的方法。通常是先加硝酸和硫酸消化,待冷后滴加高氯酸或过氧化氢进一步消化,或将三酸按一定比例配成混合酸加入样品中。
高氯酸在高温下容易发生爆炸,使用高氯酸消化的通风橱要常清洗,将滞留的高氯酸清除,以免橱内明火时发生爆炸。另外,在补加高氯酸时必须将溶液冷却至50~60℃后再加,切勿在高温下加入。
用冷原子吸收测汞时,常用硫酸与高锰酸钾消化样品。
4)氢氟酸消化:主要用于多种硅酸盐,生成挥发性的SiF4∶SiO2+4 HF→SiF4↑+2 H2O。它常与硫酸、硝酸或高氯酸混合应用。用氢氟酸分解样品需用铂器皿。使用此酸时应防止发生烫伤事故。
5)密闭罐消化:把样品放入用聚乙烯四氟作为内衬的密封罐中,外壳为不锈钢材料(或聚四氟乙烯罐)。根据样品的情况,分别加适量的氧化性酸、氢氟酸或过氧化氢加盖密闭,在加压条件下于130~150℃的烘箱中保温约2h,即可消化完全。分解后充分冷却,才可开盖。本法试剂用量少,可避免挥发性元素逸失,不易引入干扰物。采用本法要注意样品量和加酸量与密封罐容量相适应,切勿过量,以免产生过大的压力引起爆炸。
6)微波溶样:微波溶样是将微波快速加热能力与密闭消化的高温高压特点相结合,加快样品的消化及样液的制备。目前微波溶样已解决了用聚四氟乙烯等新型材料制成高强度、耐腐蚀和透射微波的溶样容器;采用新的光纤温度计测量在微波辐射中的高温和高压等技术。使微波溶样具有溶样快速、空白值低、省时,便于自动化等优点,是复杂样品消化的一个新方法。它与传统的样品处理方法相比,具有同样的精密度和准确度。例如,用硝酸消化坨粉样品,加入10ml硝酸,置于120ml聚四氟乙烯容器中,用374 W功率,微波加热,当温度升至140℃时,保持3min后,停止操作,样品即完全溶解。
(三)干扰成分的分离
分析工作中样品的组成一般都较复杂,共存组分往往对待测组分产生干扰,使结果偏高或偏低,所以在测定之前应采取适当方法消除干扰。共存组分的干扰若较小,可加掩蔽剂消除。但多数情况下,单用掩蔽方法不能解决问题,需将被测组分与干扰物质分离,分离时常需另加掩蔽剂提高分离效果。方法有溶剂萃取法、沉淀法、挥发和蒸馏法、离子交换和色谱法等。
1.溶剂萃取法 溶剂萃取法又称为液-液萃取法。方法是在试液(水相)中加入与水不相溶的有机溶剂,经反复振摇,使待测组分进入有机相,而另一些不溶于有机溶剂的组分留在水相,以达到分离的目的。萃取主要用于低含量元素的分离富集,也用于干扰组分的去除、有机物的纯化和净化。该法的优点是设备简单,易操作,分离效果好。缺点是有机溶剂易挥发,易燃且有毒,批量样品分析测定时工作量较大。
(1)萃取的基本原理
1)亲水性和疏水性:无机盐的水合离子易溶于水而难溶于有机溶剂,这种性质称为亲水性。物质含亲水基团越多,其亲水性越强,常见的亲水基团有—OH、—SO3H、—COOH、—NH2等。许多有机化合物难溶于水而易溶于有机溶剂,这种性质称为疏水性,疏水性随物质疏水基团(烃基、卤代烃基等)的增多而增强。如果要从水溶液中将某些无机离子萃取到有机溶剂中,必须设法先将亲水性转化为疏水性,若要把水溶液中疏水物质(多为有机物)转移到有机相中则可直接萃取。
2)分配定律:某溶质A溶于两种共存互不相溶的溶剂时,设A按一定比例分配在水相和有机相中,当分配达平衡后,A在两相中浓度的比值在一定温度时为一常数,称分配系数(KD),这个定律称为分配定律。
KD与溶质和溶剂的特性及温度等因素有关。分配定律只适用于低浓度的溶质,而且要求该溶质在两相中存在的形式相同,没有离解、缔合等副反应,因此分配定律在实际分析工作中不太适用。
3)分配比:在分析工作中常遇到溶质在水相和有机相中具有多种形式(离子或分子),通常用分配比(D)来表示溶质在两相中的分配情况,分配比为溶质A在有机相中各种存在形式的总浓度(C有)与溶质A在水相中各种存在形式的总浓度(C水)之比,即:
当两相体积相等时,D值越大说明A进入有机相的量越多。
4)萃取百分率:萃取百分率E%是指物质被萃取到有机相中的百分率
由上式可推出E与D的关系:
上式中,V水、V有分别为有机相和水相的体积。当用等体积溶剂进行萃取时,V有=V水,则为:
由E(%)的计算公式可看出E(%)与D及所用萃取剂的体积的关系:①当 V水=V有时,E(%)随D的增大而增加。如D=1, E(%)=50%, D=9则E(%)=90%。②当D一定时,E(%)随V水/V有比值的减小而增加,即V有越大 E(%)越高。不过,靠减小V水/V有值来提高萃取效率,效果并不明显。而且由于有机溶剂用量的增加,给以后的操作带来不利影响。
因此,欲提高萃取效率,最好选用D值大的萃取剂,实现高萃取率的一次萃取,如D值不够高,一次萃取不能满足分离要求时,可采取多次萃取法。由E(%)计算表明,同量萃取溶剂,分次萃取的效率要比一次萃取的效率高。
(2)萃取的类型和条件:萃取分离有机物的实例很多,如乙醚或石油醚萃取食品中的脂肪,用环己烷萃取大气中的苯并(a)芘等,均属直接萃取,条件较简单。下面介绍如何将亲水性离子萃取到有机溶剂中的方式和条件。
1)生成螯合物萃取体系:金属离子和螯合剂生成疏水性螯合物,再用有机溶剂萃取。例如,Ni2+是亲水的,在水溶液中以的形式存在,在pH≈9的氨性溶液中加入丁二酮肟,使之与Ni2+形成螯合物。此螯合物不带电,分子中含有两个大的有机分子,带有许多疏水基团,因而整个分子具有疏水性,可被氯仿等萃取至有机相中。
萃取条件选择:①金属与所选螯合剂生成的螯合物越稳定,萃取效率越高。该螯合剂还应有一定的亲水基因,在水中有适当的溶解度,才能与金属离子生成螯合物。②溶液的酸度越低越有利于萃取,但酸度也不能过低,否则会引起金属离子水解或发生其他干扰反应。③萃取溶剂应选择螯合物在其中的溶解度较大的惰性溶剂,比重应与水的比重相差较大,无毒、无特殊气味。
2)生成离子缔合物体系:由带不同电荷的离子借静电引力缔合生成疏水的中性分子,易被有机溶剂所萃取。例如,用乙醚能萃取盐酸溶液中的铁离子,这是由于Fe3+在酸性溶液中形成的[FeCl4] -阴离子和乙醚与H+配合形成的(C2H5)2OH+阳离子缔合成[(C2H5)2OH]+[FeCl4] -疏水性中性分子的缘故。
萃取条件的选择:①应选择对被萃取物具有尽可能大的溶解度,而对干扰物溶解度尽可能小的溶液,萃取剂疏水性愈强,分离效果愈佳;反之则较差。②溶液酸度以有利于离子缔合物的形成为原则。③萃取溶剂常用的有苯、甲苯、二氯乙烷等惰性溶剂。对含锌盐离子如(C2H5)2OH+的离子缔合物应用含氧的活性溶剂,如醚、醇、酯、酮等。
2.沉淀法 沉淀法是分离金属的经典方法,利用沉淀反应,在试液中加入适当的沉淀剂,将被测组分沉淀出来,或将干扰组分沉淀分离。由于许多金属离子共沉淀现象较严重,所以分离效果并不理想。
沉淀法也是去除蛋白质的主要方法之一。在样品溶液中加入一定量试剂破坏蛋白质分子的水化层,或中和蛋白质分子的表面电荷,使蛋白质沉淀析出。通常采用盐析法、有机溶剂沉淀法、酸类沉淀法、重金属盐沉淀法等,即分别采取加入高浓度中性盐(如NaCl等);有机溶剂如甲醇、乙醇、丙酮等脱水剂;三氯乙酸、苦味酸、钨酸、高氯酸等酸类以及加入重金属离子(Cu2+、Hg2+、Pb2+、Ag+等)的办法使蛋白质分子沉淀分离。
3.共沉淀法 共沉淀是指当一种难溶化合物沉淀时,某些可溶性杂质或本来不应沉淀的组分同时也被沉淀下来。共沉淀分离法是利用溶液中高含量组分沉淀的同时,将微量组分一起带入沉淀,从而达到分离和富集的目的。高含量沉淀组分称为共沉淀剂或载体。常用的共沉淀剂有无机共沉淀剂和有机共沉淀剂两类。无机共沉淀法成本低,沉淀的比表面大,吸附力强,富集元素多,但有时选择性不高,分离后引入大量载体,不利于后续分析。有机共沉淀剂,可以灼烧除去,不会引入其他杂质,选择性强。
例如,测定水中铅时,于水中加入适量的Ca2+之后,沉淀剂Na2CO3生成CaCO3共沉淀剂沉淀,Pb2+也同时共沉淀下来。将生成的沉淀溶于少量酸中,Pb2+的浓度可大为提高,可被检出。
4.色谱法 柱色谱法、纸色谱法和薄层色谱法,在卫生检验应用甚广,尤其是薄层色谱法,分析速度快、灵敏度高、设备简单易行、分辨率高,可与先进仪器联用,提高分离能力与鉴定能力。离子交换色谱法是利用离子交换树脂与溶液中离子之间所发生的交换反应来达到分离的目的,不仅用于带相反电荷的离子的分离,还可用于带相同电荷或性质相近的离子的分离。去离子水的制备就是让水通过阴阳离子交换树脂混合柱,除去水中含有的一些可溶性盐类,达到净化的目的。
5.挥发和蒸馏法 挥发和蒸馏法是利用物质挥发性的差异而进行分离的方法。可用于干扰物蒸馏去除,也可将被测组分定量蒸出与干扰成分分离。
(1)挥发:利用被测组分在常温下具有挥发性使其与无挥发性的杂质分离。如汞的测定,样品中汞加氯化亚锡还原成汞蒸气,与不挥发的杂质分离后导入测汞仪测定。砷的测定是将不挥发的砷与锌和硫酸作用,转化为易挥发的砷(AsH3)逸出进行显色反应。
(2)蒸馏法:利用被测组分具有挥发性或经处理后能转变为挥发性物质,然后加热蒸馏,使待测组分蒸发吸收于水溶液或有机溶剂中达到分离浓缩的目的。本法多用于有机物的分离。
1)普通蒸馏法:用一般的蒸馏装置,利用物质沸点不同,进行分离。例如,测定水或尿中的酚时,可用普通蒸馏法从样品中将酚蒸出,与样品中其他物质分开。
2)水蒸气蒸馏法:是分离某些挥发性物质的有效方法。被分离的组分在100℃时必须具有一定的蒸气压与水不相混溶。例如,溴苯和水不相混溶。当将此混合物加热到95.5 ℃,水的蒸气压为86kPa,溴苯的蒸气压为15kPa,当总蒸气压为101kPa时,液体开始沸腾。混合气体中各个气体分压之比等于它们的摩尔数之比,由此即可求出溴苯所占的比例。
用水蒸气蒸馏时,被馏出组分在100℃时的蒸气压必须在1.33kPa以上,否则该组分在馏出液中的含量太低,不能达到与其他组分分离的目的。
3)减压蒸馏法:将蒸馏系统压力降到低于大气压进行蒸馏,样品的沸点能够降低,因此对于在正常温度下难发生分解的物质,或沸点太高难以达到其沸点的物质,可采用减压蒸馏法。在减压下挥发性相对增加,能将溶剂以较快的速度除去,有利于浓缩沸点高的微量有机物。
6.固相萃取法固相萃取法是20世纪70年代中期出现的一种分离方法,也称为液-固萃取。此法是将固定相(极性吸附剂、键合型吸附剂、离子交换剂、葡聚糖凝胶等)充填于小型塑料柱管内,构成一次性小型色谱柱。将样品液用注射器注入小柱中,然后选用适当的溶剂将待测物洗脱下来,其他干扰物则留在柱上。有时也可选用适当溶剂将干扰成分洗脱下来,然后再换用适当的洗脱剂,将待测物洗脱下来。固相萃取法主要用于:
(1)待测物的浓缩:例如用SEP-PAK C18小柱,在其上流过大量的含微量有机物的水样,使有机物浓缩富集在柱上,然后用少量适当的溶剂,如CH3CN∶H2O(75∶25),将有机物洗脱下来。
(2)杂质的去除:例如测定尿中可的松:使尿液通过C18小柱,尿中的杂质和可的松都被保留在柱上。先用2ml CH3OH∶H2O(20∶80)洗脱杂质,然后用2ml CH3OH洗脱可的松。
总之,在分析样品时,应根据被分离物质的性质、浓度、数量和分离后的纯度要求及定性或定量的方法等综合考虑,选择合适的分离方法。
(张合喜)