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有机氯农药样品的加速溶剂萃取

发布时间:2017-03-09 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:407

ASE 是一种全新的处理固体和半固体样品的方法,该法的突出优点是有机溶剂用量少、快速、回收率高(与索氏萃取相当),己成为样品前处理的最佳方式之一,并被美国环保局(EPA)选定为推荐的标准方法(标准方法编号3545),已广泛用于农药残留分析。

1.加速溶剂萃取的原理

将样品放在密封容器中,在较高温度(通常50~200℃)和压力(通常10.3~20.6 MPa )条件下用有机溶剂萃取的前处理方法。高温可增加待测物的溶解度、增加扩散速度、降低溶质与基质活性点位间的相互作用、降低溶剂的粘度、降低溶剂与基质间的表面张力等。高压可以使溶剂保持液态,并迫使溶剂进入常压下无法接触到的基质内部。

2.加速溶剂萃取的影响因素

(1)萃取温度

提高萃取温度可使溶剂溶解待测物的容量增加。在低温低压下,溶剂易从“水封微孔”中被排斥出来,然而当温度升高时,由于水的溶解度的增加,则有利于这些微孔的可利用性。在提高的温度下能极大地减弱由范德华力、氢键、溶质分子和样品基体活性位置的偶极吸引力所引起的溶质与基体之间的强的相互作用力。加速了溶质分子的解析动力学过程,减小解析过程所需的活化能,降低溶剂的粘度,因而减小溶剂进入样品基体的阻滞,增加了溶剂进入样品基体的扩散,已报道温度从25℃增至150℃,其扩散系数大约增加2~10倍,降低溶剂和样品基体之间的表面张力,溶剂更好地浸润样品基体,有利于被萃取物与溶剂的接触。

(2)压力

液体的沸点一般随压力的升高而提高。例如丙酮在常压下的沸点为56.3 ℃,而在5个大气压下,其沸点高于100 ℃。液体对溶质的溶解能力远大于气体对溶质的溶解能力。因此欲在提高的温度下仍保持溶剂呈液态,则需增加压力。另外,在加压下,可将溶剂迅速加到萃取池和收集瓶。

(3)热降解

由于加速溶剂萃取是在高温下进行,因此,热降解是一个令人关注的问题。加速溶剂萃取是在高压下加热,高温的时间一般少于10 min,因此,热降解不甚明显。Richter等曾以DDT和艾氏剂为例,研究了加速溶剂萃取过程中易降解组分的降解程度。DDT在过热状态下将裂解为DDD和DDE,异狄氏剂裂解为异狄氏醛和异狄氏酮。实验结果表明,在150℃下,对加入萃取池内的DDT和异狄氏剂进行萃取(这些组分的正常萃取温度为100℃)。 萃取物用气相色谱分析,DDT的三次平均回收为103%,相对标准偏差为3.9%。异狄氏剂三次平均回收为101%,相对标准偏差为2.4%。在测定DDT时未发现有DDE或DDD存在,测定异狄氏剂时亦未发现有异狄氏醛和异狄氏酮的存在。

3.加速溶剂萃取在环境样品有机氯农药前处理中的应用

有机氯农药检测方面,ASE技术可一次性提取土壤中多种有机氯农药,且对土壤中滴滴涕的回收率明显高于SE法,对土壤中的六六六的提取能力与SE法相当;对于β-六六六、p, p'-DDD和o,p'-DDT等SE法的回收率相对较低的农药,ASE的结果也有明显改善,且溶剂用量少,萃取速度快,无需净化。申中兰等建立了用弗罗里硅土作基质固相分散剂的加速溶剂萃取,并以灭蚁灵(Mirex )为内标,快速同时测定土壤中16种有机氯农药的气相色谱法。加速溶剂萃取仪在100℃, 10.3 MPa的条件下用正己烷和丙酮静态提取样品10 min, 0.01ug/g加标水平回收率为77.3%~101.3%:检出限为0.01~0.04 ng/g。方法满足了土壤中有机氯农药残留测定的要求。对我国南方不同地域的72个土壤样品进行了测定,大部分有机氯农药在土壤中都有一定检出量,其中环氧七氯最高(2.6~844.5ng/g),甲氧DDT (23.2~219.8 ng/g)和p,p'-DDT (4.0~183.1 ng/g)为次之,而o,p'-DDT在72个土样中都没有检出。但ASE不适于提取挥发性有机氯农药。

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