水體中SVOCs的前處理方法比對
分析水體中半揮發(fā)性有機(jī)物有一個非常重要的步驟,對的,就是前處理, 隨著科技的進(jìn)步,其前處理技術(shù)也一直在更新,目前主要有液液萃取、固相萃取、固相微萃取、磁力攪拌吸附萃取等,今天小析姐就與大家聊一聊他們的原理及應(yīng)用情況,并對幾種前處理過程在操作步驟、分析效果方面進(jìn)行了比較。
半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs),一般是指沸點(diǎn)范圍為170~350 ℃的有機(jī)物,主要包括多環(huán)芳烴類(PAHs)、鄰苯二甲酸酯類(PAEs)、有機(jī)氯農(nóng)藥類(OCPs)和硝基苯類(NBs)等化合物。我國環(huán)保部和美國國家環(huán)境保護(hù)局(EPA)已將20多種半揮發(fā)性有機(jī)物列入優(yōu)先控制的污染物名單中。
隨著科技的進(jìn)步,其前處理技術(shù)也一直在更新。前處理方法主要有液-液萃取法(LLE)+KD濃縮+氮吹、固相萃取法(SPE)+氮吹、固相微萃取法(SPME)和磁力攪拌吸附萃?。⊿BSE)。固相萃取和固相微萃取技術(shù)由于萃取填料或涂層僅對特定化合物有選擇性吸附,較難同時準(zhǔn)確測定不同類別的SVOCs,且成本較高。而液液萃取作為的前處理方法,具有萃取范圍廣、萃取效率高、操作簡單、成本低廉等突出優(yōu)點(diǎn),非常適合多類SVOCs的同時萃取。
前處理方法有哪些?
1、液液萃取法
液液萃取常用于樣品中被測物質(zhì)與基質(zhì)的分離,在兩種不相容液體或相之間通過分配對樣品進(jìn)行分離。可通過選擇兩種不相容的液體控制萃取過程的選擇性和分離效率。選擇的溶劑必須與原體系溶劑不相溶,且分析物在該溶劑中的溶解度大于原溶劑。
2 、固相萃取法
固相萃取是一種基于色譜分離的樣品前處理方法。固相萃取包括固相和液相。液體樣品在正壓、負(fù)壓或重力的作用下通過裝有固體吸附劑的固相萃取裝置(固相萃取柱、固相萃取膜等)。由于固體吸附劑具有不同的官能團(tuán),能將特定的分析物吸附保留在SPE柱上。
固相萃取儀分盤式和小柱兩種形式,柱式SPE:針對填料保留機(jī)理的不同(填料保留目標(biāo)化合物或保留雜質(zhì)),操作稍有不同。
如果填料保留目標(biāo)化合物,固相萃取操作一般有4步:活化,除去柱子內(nèi)的雜質(zhì)并創(chuàng)造一定的溶劑環(huán)境;上樣,將樣品用一定的溶劑溶解,轉(zhuǎn)移入柱并使組分保留在柱上;淋洗,除去干擾物;洗脫,用小體積的溶劑將被測物質(zhì)洗脫下來并收集。
如果填料保留雜質(zhì),固相萃取操作一般有3步:活化,除去柱子內(nèi)的雜質(zhì)并創(chuàng)造一定的溶劑環(huán)境。上樣,將樣品轉(zhuǎn)移入柱,此時大部分目標(biāo)化合物會隨樣品基液流出,雜質(zhì)被保留在柱上。故此步驟要開始收集;洗脫,用小體積的溶劑將組分淋洗下來并收集。合并收集液。此種情況多用于食品或農(nóng)殘分析中去除色素。
液液萃取與固相萃取的比較:
液液萃取法對比固相萃取,需消耗更多的溶劑,更長的時間。由于液液萃取法需選擇與原溶劑不相溶的溶劑,因此在溶劑的選擇范圍上比固相萃取法要窄,而在液液萃取中乳化現(xiàn)象嚴(yán)重,還需額外進(jìn)行破乳操作。
3、固相微萃取(SPME)
SPME技術(shù)利用涂有吸附劑(PDMS/PA)的石英纖維萃取頭吸附樣品中的待測物,從而達(dá)到萃取濃縮的目的,實(shí)質(zhì)上是一種待測物在基體樣品和固定相之間取得平衡的技術(shù)。在一定條件下,待測物在固定相上有較高的分配系數(shù)時,可以將其定量萃取出來。
SPME有2種萃取系數(shù)時,可以將其定量萃取出來。SPME有2種萃取方式:一是直接進(jìn)入式萃??;二是頂空萃取。
直接固相微萃取是萃取過程中,萃取頭直接插入樣品進(jìn)行萃取,該方式同時適用于氣體和液體,通常揮發(fā)性較差的物質(zhì)都是進(jìn)行直接固相微萃取,適用于分析氣體樣品和潔凈水樣中的有機(jī)化合物。
頂空固相微萃取是將萃取頭置于樣品上方,分析物先揮發(fā)到頂空氣相,然后再分配到涂層固定相,整個過程是一個水相、氣相和涂層之間的三相分配過程。適用于分析廢水、油脂、腐殖酸等復(fù)雜基體的樣品和固體樣品中揮發(fā)、半揮發(fā)性有機(jī)化合物。
4、磁力攪拌吸附萃?。⊿BSE)
攪拌子吸附萃取法是一種新型的樣品分離富集技術(shù)。該法是將PDMS涂層涂布在攪拌子上,通過自身攪拌完成萃取過程,避免了固相微萃取過程中磁子攪拌的競爭吸附。將磁性攪拌子放于樣品溶液中,待測物被吸附在PDMS相,濃縮后分析物通過一個熱解析儀裝置進(jìn)行熱解析(與GC聯(lián)用)或溶劑解析(與HPLC聯(lián)用)從攪拌子上解析出來后直接進(jìn)行色譜分析。由于覆蓋在SBSE棒上的PDMS涂層要比SPME針頭上的要厚,因此SBSE的濃縮能力要比SPME要強(qiáng)。
固相微萃取技術(shù)是20世紀(jì)90年代初提出并發(fā)展起來的用于吸附并濃縮待測物中目標(biāo)物質(zhì)的樣品制備方法,該技術(shù)是在固相萃?。⊿PE)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的萃取分離技術(shù),由于其萃取相的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于樣品體積而定義為微萃取。它幾乎克服了傳統(tǒng)樣品處理方法的所有缺點(diǎn),無需有機(jī)溶劑、簡單方便、測試快、費(fèi)用低,集采樣、萃取、濃縮、進(jìn)樣于一體,能夠與氣相或液相色譜儀聯(lián)用,可手動和自動操作,使得樣品處理技術(shù)及分析操作簡單省時。
通過對上述4種方法的介紹,可以簡單的對比一下這4種方法。
隨著科技的不斷進(jìn)步,半揮發(fā)性有機(jī)物的前處理技術(shù)在不斷發(fā)展,其主要發(fā)展趨勢是解決萃取端的痕量富集問題,萃取的快慢及富集的效果直接影響著其整個前處理的步驟。總之,其前處理技術(shù)的操作步驟越來越簡單,時間越來越快,試劑消耗越來越少,對實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的污染也越來越少。