土壤檢測中,涉及有機化合物是重點檢測項目。但是在進行有機項目檢測之前,應(yīng)該采取怎樣的處理辦法呢?我們以多氯聯(lián)苯為例,跟大家聊聊這個話題。
一、土壤樣品的采集處理
1、標(biāo)準(zhǔn)依據(jù):
GB17378.3-2007海洋監(jiān)測規(guī)范第3部分 樣品采集儲運和運輸
HJ/T166-2004土壤環(huán)境檢測技術(shù)規(guī)范
HJ613-2011土壤干物質(zhì)和水分的測定 重量法
2、樣品采集。
采集的樣品需具有代表性,采樣點的選擇應(yīng)建立在對地區(qū)自然條件、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況、土壤性狀及污染歷史及現(xiàn)狀調(diào)研的基礎(chǔ)上;取樣量依樣品類型,污染水平,潛在干擾物質(zhì)與方法的檢測限而定。
3、樣品處理。
采集的土壤樣品在送到實驗室后,應(yīng)避免在微生物的作用下發(fā)霉變質(zhì),需立即將樣品倒在塑料薄膜上或瓷盤內(nèi)進行風(fēng)干。尤其是PCBs,屬于半揮發(fā)性物質(zhì)且能夠光解,必須在陰涼處慢慢風(fēng)干,避免陽光直接暴曬,且風(fēng)干處要防止酸堿等氣體及灰塵的污染。風(fēng)干后的土壤樣品再進行磨碎,然后根據(jù)分析目的過篩、保存。
4、處理時的注意事項。
在樣品的采集及處理過程中,需避免樣品的交叉污染,尤其是當(dāng)待測物的污染水平相差很大時。
二、土壤樣品的萃取技術(shù)
1 、索氏萃取法。
索氏萃取是傳統(tǒng)的萃取方法之一,至今仍運用廣泛,在分析非極性和中等極性痕量有機物方面有較大作用,如沉積物、土壤和動植物組織等。
索氏萃取法溶劑挑選原則須符合以下幾點:
① 對分析物選擇性好;
② 沸點低,便于純化和濃縮;
③ 毒性低。
常用的溶劑有:丙酮、正己烷、二氯甲烷、石油醚等。
但瑣事萃取法缺點是干燥過程耗時長,在萃取時,硫容易從基質(zhì)中萃取出來,進而影響檢測器的測定,延長分析時間。當(dāng)然,自動索氏萃取技術(shù)倒是在一定程度上降低了萃取溶劑用量,也縮短了萃取時間。
2、超聲萃取法。
超聲萃取法是分析固體基質(zhì)最簡單的技術(shù)之一。原理是在室溫下將適當(dāng)?shù)挠袡C溶劑和樣品混合,以超聲萃取待測物質(zhì)。
超聲萃取法的優(yōu)點是萃取速度快、操作簡單,并且不需要特殊的儀器設(shè)備。在優(yōu)化條件下,回收率可能優(yōu)于索氏萃取。
但雖然超聲萃取樣品的提取時問較短,但萃取結(jié)束后仍需要進一步離心分離有機相,因此增加了人為誤差的可能。在批量處理樣品時,消耗時間太長。
常用溶劑有石油醚、丙酮、正己烷、二氯甲烷等。
3、酸堿處理萃取法。
有實驗表明,在萃取混合液中加入有反應(yīng)性的酸、堿或經(jīng)酸堿處理過的硅膠可顯著地改善萃取效果,提高萃取回收率。不過這個方法是建立在其它萃取方法之上的,不能從根本上改善這些方法的局限性,而且酸堿對環(huán)境有負(fù)影響,故實際應(yīng)用的不多。
4、蒸汽相萃取法。
蒸汽相萃取法的優(yōu)點是所得萃取物不需進一步凈化,可直接用于色譜分析。該法常用來分析湖泊沉積物中PCBs和有機氯沉淀物、水中氯代農(nóng)藥和PCBs等。但該法的實際應(yīng)用并不廣泛。
5、 超臨界流體萃取。
利用超臨界流體在物理、化學(xué)方面的特性,根據(jù)樣品類型、目標(biāo)物的沸點、分子量等選擇適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件可以有選擇性地把目標(biāo)化合物萃取出來。由于全過程很少、甚至不使用有機溶劑,避免了萃取過程中溶劑對人體的損害和對環(huán)境的污染。在所有的超臨界流體中,由于CO2合適的臨界條件以及物理、化學(xué)特性,被廣泛使用,在土壤和沉積物中PCBs的萃取中得到了廣泛應(yīng)用。
并且,SFE-CO2將萃取與分離合二為一,不需回收溶劑,操作方便;在萃取的同時,可實現(xiàn)萃取液的濃縮和定容,避免了濃縮步驟。如果SFE的條件優(yōu)化的合適,可以將SFE的萃取物直接注射進GC/MS進行分析而不需要進一步凈化。
SFE是上世紀(jì)80年代才發(fā)展起來的一種新技術(shù),還存在許多不成熟的地方,比如超臨界流體的萃取壓力較高,萃取能力小而且能耗較大。因此,如何解決高壓帶來的不利因素,讓該技術(shù)可以可靠、安全地生產(chǎn)是非常重要的。
6、微波輔助萃取。
微波輔助萃取技術(shù)在有機化合物萃取上的應(yīng)用發(fā)展較遲。與傳統(tǒng)的萃取方法不同,微波加熱的能量直接作用于被加熱物質(zhì),空氣及容器對微波基本上不吸收和反射,從而保證了能量的快速傳導(dǎo)和充分利用。且微波萃取能對體系中的不同組分進行選擇性加熱,從而使目標(biāo)組分直接從基體分離,具有很好的選擇性。
在溶劑的選擇上,微波萃取通常選用極性有機溶劑,因為非極性溶劑不吸收微波能,或者選擇非極性溶劑和極性溶劑的混合溶劑;并且要求所選溶劑對目標(biāo)萃取物具有較強的溶解能力,對萃取成分的后續(xù)操作干擾較少。常見報道是用丙酮/正己烷混合溶劑作為萃取溶劑的,也有的采用甲苯/水混合溶劑。
微波萃取速度快、溶劑用量少、重現(xiàn)性提高,副反應(yīng)少,溶劑利用率高。比超臨界流體萃取優(yōu)越的是,微波萃取可以同時分析14個樣品,很大程度了提高了工作效率,因此受到不同行業(yè)的重視。不過迄今為止,還不能像超臨界流體萃取那樣實現(xiàn)與檢測儀器的在線聯(lián)機。
三、土壤樣品萃取液凈化技術(shù)
1、化學(xué)法。
化學(xué)法是利用化學(xué)試劑與干擾物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將其分解或轉(zhuǎn)化成有利于有機目標(biāo)化合物測定的物質(zhì),以達(dá)到去除干擾的目的。常用的化學(xué)試劑主要有濃硫酸、KOH、NaOH、高錳酸鉀等。其主要優(yōu)點是快速、有效。
2、柱層析法。
柱色譜法是分離凈化有機目標(biāo)化合物最常用的方法之一。原理是根據(jù)目標(biāo)組分與干擾組分的性質(zhì),選擇固體吸附劑將液體樣品中的化合物吸附,然后再用合適的洗脫液洗脫,達(dá)到分離凈化的目的。
在使用柱色譜法時,不但要選擇合適的固定相和洗脫液,還要確定洗脫液體積、洗脫時間,繪制洗脫曲線以達(dá)到最佳凈化分離效果。因此,柱色譜法與傳統(tǒng)的萃取方法一樣,也是一個耗時長、溶劑用量大的過程。常用的色譜填料主要有弗羅里土、硅膠、活性炭、氧化鋁、凝膠等。
土壤樣品檢測的準(zhǔn)確性,不僅取決于高靈敏度和選擇性的分析儀器上,同時樣品的前處理對于有機目標(biāo)化合物分析中也起到極為重要的作用。尤其是對土壤、底泥等復(fù)雜環(huán)境樣品中有機項目的分析,因為多種高濃度干擾物的作用,嚴(yán)重影響有機目標(biāo)化合物的測定。
中科檢測擁有先進的儀器設(shè)備和技術(shù),同時對于土壤檢測還有多年豐富的經(jīng)驗,具有較強方案風(fēng)險把控能力,能很好地應(yīng)對不同情況的土壤檢測。如果有這方面的業(yè)務(wù)需求,歡迎與我們聯(lián)系。