快速溶液萃取原理及应用
快速溶液萃取原理及应用
以溶质在不同溶剂中溶解度不同的原理为依据,运用快速溶剂萃取仪以及适合的溶剂,在温度较高与压力较高的条件下,将固体或半固体样品中的有机物快速提取出来的方法就是快速溶剂萃取技术。
因为待测样本从基体上解吸与溶解动力学过程会因高温条件而加快,所以此种方式可有效缩短提取时间,并且溶剂的溶解能力会因加热而增强,此种方式也可将溶剂的具体用量降低。可通过保持一定压力的方式提升溶剂在萃取过程中的沸点,以达到萃取效率的提高,保障萃取过程的安全性。
快速溶剂萃取的基本原理
1、温度增加
升高温度对于基体效应的克服有所帮助,使解析动力学加快,溶剂黏度降低,提升溶剂分子在机体中的扩散速度,使萃取效率得以提升。
50~200℃是快速溶剂萃取仪的允许温度范围,75~125℃为该仪器常规的使用温度,常用100℃来萃取环境当中的一般污染物。以往实验证实,萃取过程中热降解现象不明显,所以高温条件下的加热时间要控制在10min之内,以此对样品中易挥发组分进行萃取。
2、压力加大
随着压力的升高,液体的沸点也会相对提高,可利用压力加大的方式使溶剂在温度较高条件下保持液体状态,使萃取池快速充盈。
气体对于溶质的溶解能力远不如液体对于溶质的溶解能力,使用液体溶解溶质可有效提升萃取效率,避免易挥发性物质挥发,增加系统的安全性。6 895~20 684kPa为快速溶剂萃取仪的允许压力范围,常用压力一般为10 342kPa。
3、多次循环
萃取过程应以分析化学当中少量多次的萃取原则为依据,利用新鲜溶剂进行多次静态循环,使其尽可能地与动态循环相接近,使萃取效率提高。一般情况下良好的萃取效果可通过两三次循环而达成。
快速溶剂萃取应用
尽管快速溶剂萃取是近几年才发展的新技术,但由于其突出的优点,已受到分析化学界的极大关注。快速溶剂萃取已在环境、药物、食品、农业和聚合物工业等领域得到广泛应用。
1、环境领域的应用
快速溶剂萃取技术在环境方面用来监测土壤、大气和河流的有毒有害物质的污染情况,可从土壤、河泥、污泥、沉积物、大气颗粒物、粉尘、动植物组织、蔬菜和水果等样品中萃取《资源保护回收法》中的所有目标物质。
包括氯化物和有机磷、有机氯杀虫剂、半挥发物质、除草剂、柴油、石油总烃、二恶英、呋喃、zhayao(tNt、RDX、HMX)和多环芳烃、多氯联苯等物质,还可用于土壤普查,污水处理以及从空气过滤器中的聚胺酯滤膜和XAD树脂中萃取空气过滤截留的有机聚合物和城市飞尘中的二恶英。
2、食品领域的应用
在食品分析中,为满足食品安全法要求,快速溶剂萃取技术被用来监测市售的食品、熟肉食品、奶制品和水果蔬菜中的农药残留、从多种基质(包括液体的牛奶和半固体奶酪、鱼肉等)中萃取脂肪,确定脂肪含量、确定多种类型食品中的添加剂是否严格与标签要求相符合、是否有掺假行为以及确定不同产地天然产物的风味特性等,确保民众的菜篮子安全。
快速溶剂萃取技术为食品分析提供了高速度和节省溶剂的优势,为满足极低检出限的食品检测需处理大样品量的要求,快速溶剂萃取技术所备的100毫升萃取池,具备了萃取高克重的干、湿样品的能力。
3、农业领域的应用
快速溶剂萃取技术可用来萃取种子中的油,以确定含油量;萃取谷物、蔬菜、水果、茶叶、鱼肉和其他动物组织中的农药残留包括有机氯、有机磷杀虫剂,除草剂,多氯联苯和二曝英。
快速溶剂萃取技术应用领域仍在不断地开发,作为常规分析必要前处理过程的必备手段,快速溶剂萃取技术有非常广阔的市场前景,仅1997年的10至11月,快速溶剂萃取技术刚刚推出不久,就有500台ASE200销往世界各地,仅美国国家环保局就拥有12台,目前为止,全球已有数千个用户。
在我国,快速溶剂萃取技术刚刚推广,目前已有十几个用户,以及很多的购买意向,快速溶剂萃取技术可解决农业饲料的安全检测、进出口检验检疫的快速通关、环境污染物的提取、中草药、烟草成分及污染物提取、食品果品蔬菜的安全检测、土壤监测和普查等等问题。
ASE是实验室中现代分析仪器的Z好前处理伙伴,相信随着分析仪器的发展,分析速度精度的提高,会有越来越多的实验技术人员希望掌握快速溶剂萃取技术。
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