第4章 样品的采集及常见的与处理方法

分析化学“十二五”职业教育国家规划教材主编石慧刘德秀化学工业出版社化学工业出版社目录第一章绪论第二章分析天平与称量方法第三章误差与分析数据处理第四章样品的采集及常见的与处理方法第五章重量分析法第六章滴定分析法概论第七章酸碱滴定法第八章非水溶液的酸碱滴定法第九章沉淀滴定法第十章配位滴定法第十一章氧化还原滴定法第十二章电化学分析法第十三章紫外-可见分光光度法第十四章原子吸收分光光度法第十五章液相色谱法第十六章气相色谱第十七章高效液相色谱法第十八章联用技术简介第四章样品的采集及常见预处理方法第一节试样的采集第二节试样的分解和测定前预处理第三节常用的分离富集方法学习目标1.掌握固体、液体药物试样的采集、分解和测定前的预处理方法。2.熟悉分析化学常见的分离与富集方法。3.了解气体的采集方法。第一节试样的采集定量分析的一般步骤样品采集样品的分解与预处理测定方法的选择分析数据记录、处理、结果计算分析报告的撰写。第一节试样的采集采样：即在大量分析对象中抽取有一定代表性样品，供分析检验验用，这项工作叫样品采集，简称采样。第一节试样的采集正确采样的意义样品的组成成分复杂多样，且组成及其分布往往不均匀。因此，如果所采取的样品不能代表全部物料的组成成分，无论后续的一系列检验工作做得如何非常精密和准确，其检验结果也将毫无价值，甚至得出错误结论。样品的正确采集是样品分析中一个非常重要的环节。第一节试样的采集正确采样所需遵循的原则1.采集的样品要均匀、有代表性，能反映全部被检物的组成、质量。2.采样方法必须与分析目的保持一致。3.采样过程要设法保持原有的理化指标，防止待测组分发生化学变化或丢失。4.防止待测成分被污染。5.样品的处理过程尽可能简单易行。第一节试样的采集3.采样的一般方法随机抽样代表性取样按照随机原则，从大批物料中抽取部分样品。所有物料的各个部分都有被抽到的机会。用系统抽样法进行采样，根据样品随空间（位置）、时间变化的规律，采集能代表其相应部分的组成和质量的样品（如分层取样、随生产过程流动定时取样、按组批取样、定期抽取货架商品等）。均衡、不加选择等距或机械食品生产中多用第一节试样的采集两种方法的利弊：随机抽样可以避免人为的倾向性，但是，对于不均匀的食品(如黏稠液体、蔬菜等)的采样，仅仅用随机抽样法是不行的，必须结合代表性取样，从有代表性的各个部分分别取样。因此，采样通常采用随机抽样与代表性取样相结合的方式进行。具体的取样方法，因分析对象性质的不同而异。第一节试样的采集4.采样方式土壤样品:采集深度0-15cm的表地为试样，按3点式(水田出口，入口和中心点)或5点式(两条对角线交叉点和对角线的其它4个等分点)取样。每点采1-2kg，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于0.5mm的样品作分析试样。沉积物:用采泥器从表面往下每隔1米取一个试样，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分，取小于0.5mm的样品作分析试样。金属试样:经高温熔炼，比较均匀，钢片可任取。对钢锭和铸铁，钻取几个不同点和深度取样，将钻屑置于冲击钵中捣碎混匀作分析试样。第一节试样的采集四分法将原始样品充分混合均匀后，堆集在一张干净平整的纸上，或一块洁净的玻璃板上，用洁净的玻璃棒充分搅拌均匀后堆成一圆锥形，将锥顶压成一圆台，使圆台厚度约为3cm；划“＋”字等分成4份，取对角2份，其余弃去，将剩下2份按上法再行混合，四分取其二，重复操作至剩余为所需品量为止。采样检样混合原始样品处理、缩分平均样品检验样品复检样品保留样品待检样品第一节试样的采集四分法样品制备的常用设备绞肉机高速组织捣碎机匀浆机超微粉碎机第一节试样的采集二、液体试样的采集如植物油、鲜乳、饮料、口服液、酊剂等按采样公式确定采取的桶数从装物料的不同位置和深度分别采样置同一容器内搅拌均匀，分取缩减至所需要的量第一节试样的采集三、气体试样的采集采集静态气体在气体容器上装取样管或直接与气体分析仪相连。采集动态气体延长通过采样器的时间，取不同部位、不同时间的平均式样取样管插入反应器的深度为1/3，对着气流方向，10~25°仰角不能与气体分析仪直接相连第一节试样的采集四、生物试样的采集植物试样（植物的根、茎、叶等）试样干重1kg（新鲜试样以含水80%~90%计，需5kg）采样常以梅花形布点，5~10个试样混合成一个代表样品清水洗4次，不能浸泡，用纱布擦干动物样品（血液、尿液等）静脉采血，加肝素或柠檬酸等抗凝剂尿液，根据需要规定时间采样，加防腐剂或冷藏样品采样案例——鱼类鱼类个体较小的鱼类可随机多个取样（2～3条），切碎、混合均匀后，分取缩减至所需要的量。个体较大的鱼则分别从头、体、尾各部位取适当量，切碎后混匀，分取缩减至所需量。样品采样案例——果蔬果蔬先去皮、核，只留下可食用的部分。体积较小的果蔬(豆、枣、葡萄等)，随机抽取多个整体，切碎混合均匀后，缩减至所需量。体积较大的果蔬(番茄、冬瓜、苹果等)，可从中心剖成4个或8个对称部分，然后取对角线2个部分，再混合缩分至所需量。体积膨松型蔬菜(菠菜、青菜、小白菜)，应由多个包装(捆、筐)分别抽取一定数量，混合后做成平均样品。样品采样案例——小包装食品（在500g以下）小包装食品（在500g以下）如罐头、瓶装饮料、奶粉等按照同一批号的产品连同包装随机抽样。如果小包装外还有大包装(如纸箱)，可在堆放的不同部位按照采样公式，抽取一定数量的大包装，打开大包装后，从每箱中随机抽取小包装(瓶、袋)，再缩减至所需数量。第二节试样的分解和测定前预处理试样分解过程中应遵循的原则：试样分解必须完全待测组分不能有损失不能引入试样和干扰物质。在定量分析中，试样分解的方法：溶解法、熔融法、干式灰化法、湿式灰化法、微波溶样法一、溶解法采用适当的溶剂，将试样溶解后制成溶液的方法，称为溶解法主要有水溶法、酸溶法和碱溶法。常用溶剂为水、酸、碱及混酸等酸有盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸、磷酸；混酸有王水、硝酸+高氯酸，氢氟酸+硫酸、氢氟酸+硝酸等氢氧化钠溶液用于溶解一些两性金属（铝）和氧化物二、熔融法利用高温下试样与熔剂发生多相反应，使试样组分转化为易溶于水或酸或碱的化合物，分为酸熔、碱熔和半熔法。酸性熔剂有KHSO4、KHF2碱性熔剂有Na2CO3、K2CO3、NaOH、KOH、Na2O2及其混合物半熔法在低于熔点温度下，将试样与熔剂混合加热至熔结，温度低，加热时间较长三、干法灰化法试样置于马弗炉内，根据被测组分挥发性差异，选择合适的灰化温度加热，使试样分解、灰化，然后用适当的溶剂将剩余的残渣溶解。有机药物试样的分解可用氧气瓶燃烧法（2010年版《中国药典》附录Ⅶ）。将试样包裹在定量滤纸内，用铂片夹牢，放入充满氧气并盛有少量吸收液的锥形瓶中进行燃烧，试样中硫、磷、卤素及金属元素，分别形成硫酸根、磷酸根、卤素离子及金属氧化物或盐类等溶解在吸收液中。四、湿法灰化法利用氧化性酸和氧化剂对有机物进行氧化、水解，以分解有机物。最常用的氧化性酸和氧化剂有硫酸、硝酸、高氯酸和双氧水。单一的氧化性酸在操作中不易完全将试样分解或在操作时容易产生危险，在日常工作中多不采用，代之以二种或二种以上氧化剂或氧化性酸的联合使用，以发挥各自的作用，使有机物能够高速而又平稳的消解。灰化的器具与设备素瓷坩埚电炉高温电炉微波消解仪第三节常用的富集方法沉淀分离法挥发法萃取法色谱法微波溶样法索氏提取法萃取法萃取通常在分液漏斗中进行，一般需经4～5次萃取，才能达到完全分离。色谱法——柱色谱是净化提取液中杂质的最通用方法。使用此法时，调整吸附剂的活性及选用极性强弱适宜的洗脱液是净化成败的关键。例：聚酰胺对色素有很强的吸附力，而其他组分则难于被吸附，在测定食品中色素含量时，常用聚酰胺吸附色素，经过滤、洗涤，再用适当的溶剂解吸，可得到较纯的色素溶液。色谱法——纸色谱在一张特制的滤纸上，一端滴上待分离的样品溶液，放在密闭容器中，使溶剂从有样品的一端流向另一端，从而使样品中的混合物得到分离。再通过显色，使分离后的各物质在滤纸的各个不同位置上显示出来。它是一种微量分离与分析方法。多糖类样品的纸上色谱分离。色谱法——薄层色谱把吸附剂或支持剂均匀涂抹在玻璃板上成一薄层，把样品溶液点在薄层上，然后用适量的溶剂使之展开，从而达到分离和定量分析目的的分离方法。目标测试1.何为采样？采集的样本必须具有什么特点？2.常用的预处理方法有哪些？