登陆注册
9460800000007

第7章 采样和样品制备(2)

各类方法又因原料的组成及被测元素的性质不同可有许多不同的操作条件,选择的原则应是:第一,方法简便,使用试剂越少越好;第二,方法耗时间越短,有机物破坏越彻底越好;第三,被测元素不受损失,破坏后的溶液容易处理,不影响以后的测定步骤。

根据具体操作方法不同,又可分为干法和湿法两大类。

(1)干法灰化:又称为灼烧法,是一种用高温灼烧的方式破坏样品中有机物的方法。干法灰化法是将一定量的样品置于坩埚中加热,使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化,再置高温电炉中(一般约550℃)灼烧灰化,直至残灰为白色或浅灰色为止,所得残渣即为无机成分,可供测定用。除汞外大多数金属元素和部分非金属元素的测定都可用此法处理样品。

干法灰化法的特点是不加或加入很少的试剂,故空白值低;因多数食品经灼烧后灰分体积很少,因而能处理较多的样品,可富集被测组分,降低检测限;有机物分解彻底,操作简单,无需操作者看管。但此法所需时间长;因温度高易造成易挥发元素的损失;并且坩埚对被测组分有一定吸留作用,致使测定结果和回收率降低。

干法灰化提高回收率的措施:可根据被测组分的性质,采取适宜的灰化温度;也可加入助灰化剂,防止被测组分的挥发损失和坩埚吸留。例如:加氯化镁或硝酸镁可使磷元素、硫元素转化为磷酸镁或硫酸镁,防止它们损失;加入氢氧化钠或氢氧化钙可使卤素转化为难挥发的碘化钠或氟化钙;加入氯化镁及硝酸镁可使砷转化为砷酸镁;加硫酸可使一些易挥发的氯化铅、氯化镉等转变为难挥发的硫酸盐。

近年来开发了一种低温灰化技术,即将样品放在低温灰化炉中,先将空气抽至0~133 Pa,然后不断通入氧气,0.3~0.8 L/min。用射频照射使氧气活化,在低于150℃的温度下便可使样品完全灰化,从而可以克服高温灰化的缺点,但所需仪器价格较高,不易普及。

(2)湿法消化:简称消化法,是常用的样品无机化方法。即向样品中加入强氧化剂,并加热消煮,使样品中的有机物质完全分解、氧化,呈气态逸出,待测成分转化为无机物状态存在于消化液中,供测试用。常用的强氧化剂有浓硝酸、浓硫酸、高氯酸、高锰酸钾、过氧化氢等。湿法消化法有机物分解速度快,所需时间短;由于加热温度较干法低,故可减少金属挥发逸散的损失,容器吸留也少。但在消化过程中,常产生大量有害气体,因此操作过程需在通风橱内进行;消化初期,易产生大量泡沫外溢,故需操作人员随时照管;此外,试剂用量较大,空白值偏高。

常用消化方法有硝酸-高氯酸-硫酸法、硝酸-硫酸法。

①硝酸-高氯酸-硫酸法具体步骤是:样品于凯氏烧瓶中,加少许水使之湿润,加数粒玻璃珠,加硝酸-高氯酸(4+1)混合液,放置片刻。小火缓缓加热,待作用缓和后放冷,沿瓶壁加入浓硫酸,再加热,至瓶中液体开始变成棕色时,不断沿瓶壁滴加硝酸-高氯酸(4+1)混合液至有机物分解完全。加大火力至产生白烟,溶液应澄清,呈无色或微黄色。在操作过程中应注意防止爆炸。

②硝酸-硫酸法的具体步骤是:样品于凯氏烧瓶中,分别加入浓硝酸和浓硫酸,先以小火加热,待剧烈作用停止后,加大火力并不断滴加浓硝酸直至溶液透明不再转黑后,继续加热数分钟至有白烟逸出,消化液应澄清透明。

湿法消化的特点是加热温度较干法低,减少金属挥发逸散的损失。但在消化过程中,产生大量有毒气体,操作需在通风柜中进行,此外,在消化初期,产生大量泡沫易冲出瓶颈,造成损失,故需操作人员随时照管,操作中还应控制火力注意防爆。

湿法消化耗用试剂较多,在做样品消化的同时,必须做空白试验。

近年来,开发了一种新型样品消化技术,即高压密封罐消化法。此法是在聚四氟乙烯容器中加入适量样品和氧化剂,置于密封罐内在120~150 ℃烘箱中保温数小时,取出自然冷却至室温,便可取此液直接测定。此法克服了常压湿法消化的一些缺点,但要求密封程度高,并且高压密封罐的使用寿命有限。

(3)紫外光分解法:这也是一种消解样品中的有机物从而测定其中的无机离子的氧化分解法。紫外光由高压汞灯提供,在(85±5) ℃的温度下进行光解。为了加速有机物的降解,在光解过程中通常加入双氧水。光解时间可根据样品的类型和有机物的量而改变。有报导称测定植物样品中的Cl-、Br-、SO2-4、PO3-4、Cd2+、Cu2+、Zn2+、Co2+等离子时,称取50~300 mg磨碎或匀化的样品置于石英管中,加入1~2 mL双氧水(30%)后,用紫外光光解60~120 min即可将其完全光解。

(4)微波消解法:这是一种利用微波为能量对样品进行消解的新技术,包括溶解、干燥、灰化、浸取等,该法适于处理大批量样品及萃取极性与热不稳定的化合物。微波消解法以其快速、溶剂用量少、节省能源、易于实现自动化等优点而广泛应用。目前这种方法已用于消解废水、废渣、淤泥、生物组织、流体、医药等多种试样,被认为是“理化分析实验室的一次技术革命”。美国公共卫生组织已将该法作为测定金属离子时消解植物样品的标准方法。

3.2.2溶剂提取法

在同一溶剂中,不同的物质具有不同的溶解度。利用样品各组分在某一溶剂中溶解度的差异,将各组成分完全或部分地分离的方法,称为溶剂提取法。此法常用于维生素、重金属、农药及黄曲霉毒素的测定。

溶剂提取法又分为浸提法、溶剂萃取法、盐析法。

(1)浸提法:用适当的溶剂将固体样品中的某种待测成分浸提出来的方法,又称液-固萃取法、浸泡法。

一般提取剂的选择要使提取效果符合相似相溶的原则,故应根据被提取物的极性强弱选择提取剂。对极性较弱的成分(如有机氯农药)可用极性小的溶剂(如正己烷、石油醚)提取;对极性强的成分(如黄曲霉毒素B1)可用极性大的溶剂(如甲醇与水的混合溶液)提取。溶剂沸点宜在45~80℃,沸点太低易挥发,沸点太高则不易浓缩,且对热稳定性差的被提取成分也不利。此外,溶剂要稳定,不与样品发生作用。

提取方法有振荡浸渍法、捣碎法、索氏提取法。

振荡浸渍法是将样品切碎,放入一合适的溶剂系统中浸渍、振荡一定时间,即可从样品中提取出被测成分。此法简便易行,但回收率较低。

捣碎法是将切碎的样品放入捣碎机中,加溶剂捣碎一定时间,使被测成分提取出来。此法回收率较高,但干扰杂质溶出较多。

索氏提取法是将一定量样品放入索氏提取器中,加入溶剂加热回流一定时间,将被测成分提取出来。此法溶剂用量少,提取完全,回收率高,但操作较麻烦,且需专用的索氏提取器。

(2)溶剂萃取法:利用某组分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同,使其从一种溶剂转移到另一种溶剂中,而与其他组分分离的方法。此法操作迅速,分离效果好,应用广泛,但萃取试剂通常易燃、易挥发,且有毒性。

选择萃取溶剂时应注意其与原溶剂不互溶,但对被测组分有最大溶解度,而对杂质有最小溶解度;或被测组分在萃取溶剂中有最大的分配系数,而杂质只有最小的分配系数。经萃取后,被测组分进入萃取溶剂中,同仍留在原溶剂中的杂质分离开。此外,还应考虑两种溶剂分层的难易以及是否会产生泡沫等问题。

萃取通常在分液漏斗中进行,一般需经4~5次萃取,才能达到完全分离的目的。当用比水轻的溶剂,从水溶液中提取分配系数小,或振荡后易乳化的物质时,采用连续液体萃取器较分液漏斗效果更好。烧瓶内的溶剂被加热,产生的蒸汽经过管上升至冷凝器中被冷却,冷凝液化后滴入中央的管内并沿中央管下降,从下端成为小滴,使欲萃取的液层上升,此时发生萃取作用。萃取液经回流至烧瓶内后,溶液再次气化,这样反复萃取,可把被测组分全部萃入溶剂中。

(3)盐析法:向溶液中加入某一盐类物质,使溶质溶解在原溶剂中的溶解度大大降低,从而从溶液中沉淀出来。例如,在蛋白质溶液中,加入大量的盐类,特别是加入重金属盐,蛋白质就从溶液中沉淀出来。在蛋白质的测定过程中,也常用氢氧化铜或碱性醋酸铅将蛋白质从水溶液中沉淀下来,将沉淀消化并测定其中的含氮量,据此以断定样品中纯蛋白质的含量。

同类推荐
  • 食品工厂设计

    食品工厂设计

    食品工厂设计是一项复杂的工作,要想完成设计任务必须做好多专业人员的合作。因此,对于食品科学与工程专业设计人员来说,为了保证设计工作的规范性和建成投产后的食品的卫生安全,除了掌握食品工厂工艺设计的原则和基本方法步骤外,还必须了解其他相关专业设计方面的知识并做好与其他专业设计人员的沟通交流和配合工作。因此,本书以“食品工厂工艺设计”为中心,内容包括基本建设的概念、基本建设程序的相关知识,食品工厂建设前期的项目决策及可行性研究的重要意义和方法,食品工厂公用工程设计的原则和方法,食品工厂设计对厂址选择、总平面设计和卫生等方面的相关规范要求以及食品工厂建成后的经济技术分析等。
  • 米格飞机的传奇:米格风云

    米格飞机的传奇:米格风云

    米格系列战斗机是苏联/俄罗斯战斗机的重要组成部分,也是世界著名的战斗机,本书主要从型号入手,讲述了米格设计局从诞生至今的基本情况。从型号的研制背景、型号的使用情况等进行介绍,在讲述型号研制生产的同时,还侧面讲述了世界政治和社会的演变,是了解米格战斗机较为理想的参考读物。本书适合军事和航空爱好者阅读,也可以作为从事飞机设计、生产和使用的专业人员的参考读物。
  • 大鹏同风起

    大鹏同风起

    《大鹏同风起--国际名人驾机飞行传奇/飞行系列丛书》编著者丁邦昕、魏克。《大鹏同风起--国际名人驾机飞行传奇/飞行系列丛书》以平实,生动的笔触,讲述了飞机问世以来100多年间,国际上23位政要,名流驾机飞行的传奇故事。他们的名字人们耳熟能详:丘吉尔、布什父子、阿萨德,魏茨曼,穆巴拉克、侯赛因,加加林,普京,他信,查尔斯,安德鲁,威廉和哈里王子……有的是职业飞行员,沿着从军,从政之路扶摇直上,或改行从事科学研究、文学创作,硕果累累,有的出于对飞行的爱好,历经千难万险,终身挚爱未曾改变;有的则是兴致所致偶尔为之,一飞冲天,轰动一时。
  • 微型航天器:航模(征服太空之路丛书)

    微型航天器:航模(征服太空之路丛书)

    航空模型的制作与放飞,从古至今一直吸引着无数人。20世纪初飞机发明后,全世界出现了空前的航空热。发达国家竞相发展自己的航空事业,而模型飞机是学习航空技术、研究飞机最为简捷有效的方法。发达国家把航空模型活动当做普及航空教育,培养航空人才,发展航空事业的基础,从而形成了有组织有领导的群众性航模运动。
  • 未了的传奇:波音747的故事

    未了的传奇:波音747的故事

    乔·萨特——波音747总设计师,当之无愧的“747之父”,以自己的亲身经历,讲述了波音747从立项、研制、试飞直至交付客户的整个过程中许多鲜为人知的故事,其中许多情节是第一次披露。747飞机的诞生经历了许多坎坷,乔凭借他的洞察力、正直、勇气,带领他的项目组以坚韧不拔的精神克服了重重困难,最终研制出了堪称工业界奇迹的747飞机。本书故事跌宕起伏,语言生动风趣,既可给航空业内管理者和科研人员以启迪与借鉴,也能为航空业外读者带来阅读的享受。
热门推荐
  • T病毒的崛起

    T病毒的崛起

    凌风所在的地球受到了丧失的袭击,他在网上购买了一款名叫<机能优化液>的东西,自称是来自鬼马星,使用后开启了自己的第一能力,还开始了求生之旅
  • 九州封剑录

    九州封剑录

    九州之下,以剑为尊。---------------------中二屌丝的穿越之旅,爆笑与热血的结合。新人新书,各位书友看完麻烦收藏一下下,拜谢!
  • 少年人王

    少年人王

    一次车祸,一次重生,一段传奇。这里有熟悉的上古神话和原始文明,也有着封建的体制及军队的碰撞。这里万族林立,人族势微沦为奴役,少年如何去改变这一切。立志要让那世间万灵,以人为尊;天地万族,以人为先;莫欺我人族少年穷。
  • 迷失亲海

    迷失亲海

    《迷失亲海》讲的是关于亲情迷失的故事。小说《迷失亲海》中的母亲期望能有个美满和睦的家庭,让所有家庭里的人不再迷失。这又未尝不是所有家庭中母亲的愿望呢?文中讲述了上个世纪八十年代中后期一位母亲(韩凝云)由陕北远嫁到宁夏农村的故事。故事中的母亲起初没有得到丈夫的信任与支持,一味地受到公婆挑唆,兄弟妯娌的孤立,家族中人欺辱,甚至受到同村人的刁难。尽管如此,母亲韩凝云却还是为了自己的孩子艰难的度日如年的维持着婚姻。一句话,一个母亲为了自己的骨肉的伟大是最让人肃然起敬的!本故事中母亲韩凝云的婚姻看似走到了边缘,看似柔弱母亲的韩凝云又是怎么维持着?这又道出了怎样的婚姻观呢?欢迎关注《迷失亲海》,谢谢!
  • 贵宁

    贵宁

    年幼母丧,寿宁从此掌家,昔日安稳的生活瞬间成为镜中花。亲密无间的挚友意外惨死,朝中局势危如累卵喂!还有你,那个半夜爬到我家房顶的锦衣卫,你给我下来!且看世家贵女寿宁,如何拨开重重迷雾,揭露其中的魑魅魍魉!锦衣卫:嫁给我,什么杀手真凶都不在话下。寿宁一脸娇羞,捂脸遁走~
  • 爱就疯狂,不爱就坚强

    爱就疯狂,不爱就坚强

    超级媒体大腕杨锦麟、台湾两性作家郑匡宇联合力荐!著名情感作家、实战派顶级婚恋导师、“微观爱情”理论的创始人陈保才,迄今最犀利的“红尘法则”。作为“两性鬼才”,陈保才在新书中通过一个个现实中鲜活的案例,层层剖析,贡献独家婚恋方法论,揭示情爱中最大的秘密!用多少力去爱?怎样爱才能不受伤?如何获得真正的幸福?知道这些问题的答案,比得到爱情本身重要得多。在准备婚礼之前,请先准备婚姻。
  • 麒麟谣

    麒麟谣

    这是广为流传的一首童谣,“快啊回家吧,赤色的恶魔要来啦,从小因双亲被杀,收养在陵南派的宋改名陵昔,,武学小有所成,又因门派内排挤,毅然决然走上复仇之路,渐渐的,他才发现,父母的被害,并不是简单地被赤麒麟所杀...怒斩麒麟,冲击更高的武仙巅峰!尽在《麒麟谣》!
  • tfboys浅哼当情已根深蒂固

    tfboys浅哼当情已根深蒂固

    如何让你遇见我,在我最美丽的时刻,为这,我已在佛前,求了五百年,求他让我们结一段尘缘。佛于是把我化作一棵树,长在你必经的路旁,阳光下慎重地开满了花,朵朵都是我前世的盼望。当你走近请你细听,那颤抖的叶是我等待的热情,而当你终于无视地走过,在你身后落了一地的,那不是花瓣,是我凋零的心。在四叶草盛开的未来,我陪你们……
  • 谁与蔷薇与玫瑰

    谁与蔷薇与玫瑰

    我们的以后,却终究是被时光带走了。有些人,只适合相遇。
  • 穿越之痛扁贾宝玉

    穿越之痛扁贾宝玉

    作品简介:她,叶听雨,一个靓丽的现代白领;他,钟越,一个软件公司的小老板。两人海誓山盟蒙。却不料叶听雨却突遭劈腿。她被伤得痛不欲生。为了疗伤,她独自一人却旅游,却不幸被色狼盯上,她极力挣扎却无力挣脱……。穿越之后,实现了华丽的逆转:她变身为高贵的公主,皇帝御妹。他,成了贾宝玉。他把她当成……抓住她的手“林妹妹,对不起,是我负了你”……她满怀激愤上去就是几个大耳光:我呸,你个负心贼,害人精……我才不是你的什么林妹妹。你爱不起,就别乱勾引。没本事担当,就别来害人!……别让我一脚踢飞你。你给我去死!他不明白那个温柔可人、逆来顺受、只会哭不会反抗的林妹妹为什么会变得如此强势、粗暴无礼……?最终,叶听雨离弃了那个背叛爱情的“宝哥哥”,投身爱人的怀抱。“让这个杀千刀的负心汉也尝一尝被劈腿的滋味!……”新婚之夜,老公对听雨的才貌、品行崇拜之至。自诩多情种子的贾宝玉,眼看着心上人成为他人妻,却毫无办法。“爱人结婚了,新郎不是我”。风水轮流转,他也终于尝到了他加在林黛玉身上的痛苦……各位亲们,还等什么,赶紧跳坑吧!