复杂体系分离分析

1复杂体系分析分离1、固相萃取和固相微萃取，原理，特点？固相萃取的基本原理固相萃取(SolidePhaseExtraction，SPE)是利用吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附，与样品的基质和干扰化合物分离，然后再用洗脱液洗脱，达到分离或者富集目标化合物的目的。固相萃取实际上采用的是液相色谱的分离原理，分离模式主要包括反相、正相、离子交换和吸。固相萃取所用的吸附剂与液相色谱常用的固定相相同，只是在填料的形状和粒径上有所区别。固相萃取的特点固相萃取与液液萃取等传统方法相比，具有明显的优势：1大大减少了高纯有毒溶剂的使用，减少了对环境的污染；2属于无相操作，易于收集分析物组分，可以处理小体积试样；3高的回收率和高的富集倍数；4操作简单、快速、易于实现自动化。固相萃取技术作为一种高效的样品制备技术，在环境分析、食品分析、临床分析、药物分析中得到广泛应用固相微萃取的基本原理：集预处理和进样于一体，将试样纯化、富集后，可与各种分析方法结合而特别适用于有机物的分析测定。固相萃取分离法属于非溶剂型萃取法。其中直接固相微萃取法是将涂有高分子固相液膜的石英纤维直接插入试样溶液或气相中，对待分离物质进行萃取，经过一定时间在固相图层和水溶液两相中达到分配平衡，即可取出进行色谱分析。顶空固相微萃取分离法是将涂有高分子固相液膜的石英纤维停放在试样上方进行顶空萃取，这是三项萃取体系，要达到固相、气相和液相的分配平衡，由于纤维不与试样基体接触，避免了干扰，提高了分析速度。特点：1操作简单、分析时间短、样品用量小、重现性好；2优于固相萃取的特点是传质较快，避免了堵塞，缩短了分析时间，且不需要溶剂；3容易自动化以及与其它分析技术联用；4无需使用有机溶剂，特别适合于野外采样；5不是将待测物全部分离出来，而是通过样品与固相图层之间的平衡来达到分离的目的；6可以萃取挥发性样品。2联用：与气相色谱（GC）、液相色谱（LC）、毛细管电泳（CE）、红外（IR）联用。使用固相萃取图层时应注意的问题：1必须在低于最高使用温度下使用，防止图层受热分解、脱落；2图层不能直接插入浸没在纯有机相或高盐度溶液中，以免涂层溶解，发射剥裂；3涂层纤维比较脆弱易断，伸出和缩回涂层时，必须小心操作，以免折断；4对与GC和HPLC分别联用的各种纤维涂层，不能混淆使用；5与GC联用时，必须注意更换GC进样口上的专用SPEM隔垫。应用前景：(1)进一步发展SPME与各种分析仪器的联用，以拓宽其使用范围(2)研制更多新型涂层和涂渍技术的改进。(3)使装置自动控制系统更趋完善和成熟。1由于方法具有快速、简便的特点，所以特别适用于现场在线监测。还可将SPME与便携式GC联用，进行野外直接分析，避免了在样品保存和运输中可能引入的误差。目前，SPME在环境样品分析，食品分析、药物分析、生物分析等领域均有应用。2目前SPEM主要是和GC联用分析环境样品中的有机物，也可将SPEM直接结合到原子吸收仪、电感耦合等离子体质谱仪、火花放电仪以及辉光放电仪，将SPEM拓宽到无机物的分析中。3在其他一些领域，SPME也发挥着越来越重要的作用，如脂肪酸的分离测定、蛋白质的吸附萃取等。新型涂层的开发研制是SPME技术发展的重要方向。特别是发展具有分子识别能力的萃取图层，增加萃取过程的选择性是SPME图层研究的关键。还可通过各种物理化学手段对纤维材料本身进行各种改性，以获得稳定性好又有一定机械强度的萃取头，进一步拓宽SPME的应用范围。2、现代样品前处理方法发展趋势？1进一步提高与完善无溶剂或少溶剂的样品前处理方法（如顶空法、超临界流体萃取、膜萃取、固相萃取、固相微萃取、液相微萃取等）；2开发高效、快速、无污染的样品制备与前处理技术；3与分析测定的在线联用；4应用智能机械实现操作自动化；5传统样品分离浓缩方法不断改进，新的样品前处理方法不断出现。33、超临界流通萃取原理，特点，应用，发展趋势？原理：超临界CO2流体萃取（SFE）分离过程的原理是利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系，即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然，对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的，但可以控制条件得到最佳比例的混合成分，然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的，所以超临界CO2流体萃取过程是由萃取和分离过程组合而成的。特点：1超临界萃取具有比较低的黏度和较高的扩散系数，比液体溶剂更容易穿过多孔性基体，提高了萃取效率；2温度或压力的改变可以调节超临界流体的溶解能力，因此可以通过对温度和压力的调节得到适当溶解能力的超临界流体，进而建立选择性比较高的萃取方法；3超临界流体提取的分析物可以通过压力的调节来进行分离，省去了传统萃取过程中的样品浓缩过程，节省了时间，避免了会挥发分析物的损失；4超临界萃取常用二氧化碳作为超临界流体萃取剂，减少了对环境的污染；5超临界二氧化碳萃取可以在接近室温下进行，可以有效防止热不稳定的物质的氧化和分解；6二氧化碳既是一种不活泼的气体，又是一种不会发生燃烧的气体，没有毒害作用，在萃取过程不会发生化学反应，比较安全可靠；7超临界流体萃取技术可以与色谱技术直接进行联用，有利于会发现有机化合物的定性定量分析。应用：广泛应用于生物样品分析、天然产物提取分析、药物分析、环境样品分析等领域。对于处理复杂体系、组分易变的样品有特殊的优势。发展趋势：超临界流体萃取与传统方法相比，可以将样品处理时间缩短1-2个数量级，避免使用有毒的有机溶剂，有利于样品的纯化，使它在短短20年中得到了飞速的发展。但是超临界流体也有自身的发展瓶颈，即极性物质的萃取和仪器小型化问题。超临界流体萃取与其它分析技术的联用也推动了分析型超临界流体萃取仪器的问世和发展。相信在不久的4将来，超临界流体萃取一定能取代现有的一些传统样品前处理技术，为分析化学的发展开辟一条新的道路。4、微波加热原理，特点。微波加热原理：微波是一种非电离的电磁辐射，被辐射物质的极性分子在微波电磁场中可快速转向并定向排列，由此产生的撕裂和相互摩擦将引起物质发热，即将电能转化为热能，从而产生强烈的热效应。因此微波加热过程实际上是介质分子获得微波能并转化为热能的过程。微波加热的特点：加热速度快，加热均匀，高效节能，选择性加热，生物效应（非热效应），安全清洁。微波萃取分离法基本原理：利用微波能强化溶剂萃取的效率，使固体或半固体试样中的的某些有机物成分与基体有效地分离，并能保存分析对象的原本化合物状态。微波萃取分离法的优点：快速、节能、节省溶剂、污染小；有利于萃取热不稳定性的物质，并可同时处理多份试样，特别适合于大量试样的快速萃取分离；适应面宽，较少受被萃取物极性的现在；仪器设备简单廉价。5、微波辅助萃取和微波消解的区别？1对目标组分的破坏程度的区别：微波辅助萃取是将样品中的目标组分以其初始形式萃取出来；而微波消解技术是在微波能的作用下，破坏样品中目标组分的初始形态，使其以无机离子最高或较高价态的形式萃取出来；2应用范围的区别：微波辅助萃取技术主要应用于有机污染物的分析和有机金属化合物的形态分析，微波消解技术主要应用于元素总量分析。6、加速溶剂萃取原理，应用，发展趋势？原理：一种在较高的温度（50~200℃）和压力（1000~3000psi或10.3~20.6MPa）下用溶剂萃取固体或半固体的新颖的样品前处理方法，整个操作处于密闭系统中，减少了溶剂挥发对环境的污染，有机溶剂用量少、萃取速度快、样品回收率高，并以自动化方式进行萃取等突出优点，已在环境、药物、食品和聚合物工业等领域的残留检测中得到广泛应用。7、膜分离原理，应用发展趋势？原理：膜分离技术是指以选择性透过膜为分离介质，通过在膜两侧施加某种推动力，如压力差、浓度差、电位差等，使样品一侧中的欲分离组5分选择性地透过膜，低分子溶质通过膜，大分子溶质被截留，以此来分离溶液中不同分子量的物质，从而达到分离、提纯的目的。膜分离技术具有装置简单、操作程序方便、无需有机溶剂处理、可与各种分析仪器直接连接、易于实现自动化和在线操作等优点。应用：应用于环境保护监测、生物分析、材料性能测定、工业卫生调查和评价、食品品质分析、医疗诊断、化妆品和香料组成分析、商品质量检验等行业。成功应用于包括各种气体、液体、固体样品等多种样品的基体分离和预富集，可以进行挥发性、半挥发性甚至难挥发性物质的分离与浓缩。与顶空、吸附、微捕集、超临界流体技术及低温技术等分离技术联用，膜引进质谱、膜-气相色谱-质谱、膜-微捕集-质谱、膜萃取-气相色谱及膜萃取-液相色谱等技术联用。用于挥发性有机物的分离和在色谱及质谱分析样品的制备。发展趋势：1膜材料：继续开发功能高分子膜材料和开发无机膜材料；2新的膜过程：膜蒸馏、膜萃取、膜反应；3集成膜过程。在解决某一具体分离目标时，综合利用几个膜过程，使之各尽所长，往往能达到最大限度的分离效果，获得最佳的经济效益。8、天然产物分离分析方法进展？一、超临界流体萃取联用技术1)超临界流体萃取-高效液相色谱联用技术2)超临界流体萃取-超临界流体色谱联用技术3)超临界流体萃取—光谱联用技术4)超临界流体萃取-核磁共振联用技术5)超临界流体萃取与其它分析技术的在线联用二、高速逆流色谱联用技术1)高效逆流色谱-高效液相色谱联用技术2)高效逆流色谱-质谱联用技术3)高效逆流色谱-蒸发光散射检测联用技术3)二维逆流色谱技术三、微波辅助萃取联用技术1)动态微波辅助萃取-色谱联用技术2)微波辅助萃取-光谱联用技术3)微波辅助萃取与其它样品前处理技术的应用四、亚临界水萃取联用技术五、固相（微）萃取联用技术61)固相萃取-高效液相色谱联用技术2)固相萃取-光谱联用技术3)固相微萃取-高效液相色谱联用技术六、超声波辅助萃取联用技术9、如何设计一个分离分析方法？答题抓住物质性质的差异，熔点，沸点，磁性，极性，溶解度，分配系数等等（能想到的，都列进去），因为这些物质不能自发的分离，需要外施加一场，在外场作用下，由于物质某性质的差异来实现分离。可以举色谱分离的例子。分离方法的选择：要能选择满意的分离方法，必须熟悉各种分离方法的基本原理和它的优缺点，熟悉所分析样品的性质，弄清后续分析方法的性质和对分析结果准确度的要求综合分析过程：1）分析任务确定2）分析方法选择样品性质、稳定性含量大致范围方法检测限及准确度、分析时间设备、费用、经验3）样品预处理4）含量测定、结构鉴定及表界面性质表征5）数据的正确表示与评估10、热解析、流动注射分析的原理、特点？热解析原理：将固体、液体、气体样品或吸附有待测物的吸附管置于热解析装置中，当装置升温时，挥发性、半挥发性组分从被解析物种释放出来，通过惰性载气带着待测物进入GC、GC-MS分析的一种技术。热解析的基础是待测物从个吸附材料商全部解析出来，即通过加热使样品中的有机物挥发出来而不发生降解且不产生不想要的副产物。特点：1热解析可进行100%的样品组分的色谱分析，而不是一部分，使灵敏度大大提高；2在色谱分析中因无溶剂峰，可进行宽范围挥发性物质分析，色谱保留时7间短的样品组分不会受到溶剂峰的干扰；3热解析不适用有机溶剂，减少和消除了由于溶剂汽化和废弃物对环境的污染以及对人体健康的影响；4热解析与气相色谱或质谱联用，可进行复杂样品的分析测定，具有广泛的应用范围。无需使用有机溶剂，易于实现自动化。缺点：样品完全解析可能需要较长的时间，样品处理的费用可能较高。对于大的和重的污染样品或含有不挥发组分的样品，常常需要很长的吹扫时间以完全地收集它们。由于常被用来测定小体积样品，样品的代表性令人关注。此外，热解析装置较昂贵。流动注射分析仪工作原理：把一定体积的试样间歇地注射到一个密闭的、运动着的、由适当液体（反应试剂）组成的连续载流中并被载流推动进入反应管道。试样在运动过程中靠对流和扩散作用分散，形成某种可以被检测的物质，随载流进入检测器中，产生瞬时信号，并用记录仪连续记录。特