水質(zhì)檢測中固相萃取技術(shù)的應用探討

來(lái)源：http://thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2018-07-31

　　固相萃取(SPE)是一種試樣預處理技術(shù)，該技術(shù)以液固分離萃取為其基礎與核心，由兩種技術(shù)結合而得，其一為柱液相色譜，其二則為液固萃取。在環(huán)境水樣中，被測物一般有著(zhù)比較低的濃度，背景干擾大，因此，利用固相萃取技術(shù)，能夠使水樣中痕量被測組分盡快富集，使分析方法相應檢測限大幅降低，最終推動(dòng)整個(gè)檢測靈敏度的有效性提升。

　　1 固相萃取柱的選擇

　　1.1 固相萃取構型的選擇

　　SPE從本質(zhì)上來(lái)講，可劃分為兩種構型，其一為固相萃取盤(pán)，其二則為固相萃取柱。對于典型固相萃取柱來(lái)講，其柱容積一般為1mL～6mL，填料粒徑多為40μm，填料質(zhì)量為0.1g～2g，在柱的兩端位置，配置有塑料篩板或是多孔的金屬。此種配置具有易裝填、價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但也有其缺點(diǎn)：通過(guò)液流時(shí)，會(huì )出現溝流現象，使傳質(zhì)效率大幅降低。因此，在固相萃取過(guò)程中，不能有過(guò)大的加樣流速，不然，會(huì )大大降低效率，使得回收率低。固相萃取盤(pán)通常由吸附樹(shù)脂加入少許聚四氟乙烯壓制而成，或由較細粒徑的鍵合硅膠制成，其厚度通常維持在0.5mm～1mm。

　　1.2 固相萃取吸附劑的選擇

　　在方法建立過(guò)程中，究竟應該選擇哪種吸附劑固定相，通常情況下，需考慮兩大因素，其一為樣品提取溶液的基體，也就是溶劑，其二為目標化合物的性質(zhì)。在實(shí)際開(kāi)展固相萃取過(guò)程中，在選擇固定相時(shí)，應盡量選擇與被分析物相應極性比較相似的。然后結合固相萃取具體的分離方式與模式，進(jìn)行細致劃分，即正、反相固相萃取等。而對于反相固相萃取而言，其乃是當前應用最為普遍且效果相對較佳的固相萃取方法;從本質(zhì)層面來(lái)考量，此方法以具有突出疏水性、非極性特征的固定相為基礎，從極性樣品溶液當中，以萃取的方式獲得弱極性的分析物，對物質(zhì)進(jìn)行深入的定量萃取分析，然后運用少許有機溶劑，從固定相上將分析物洗脫下來(lái)，然后實(shí)施測定。最為常用的是C18鍵合硅

　　膠等。

　　2 固相萃取方法的建立

　　2.1 預處理固相萃取柱

　　通過(guò)預處理固相萃取柱，除了能夠將附劑當中的雜質(zhì)去除，達到減少污染的目的之外，還能讓吸附劑更加滿(mǎn)足實(shí)際需要，即溶劑化，如此一來(lái)，在實(shí)際加樣吸附操作過(guò)程中，樣品溶液便可以更為深入、更加緊密的吸附劑表面呈接觸狀態(tài)，使整個(gè)測定工作更具重復性，獲得大的穿透體積以及較高的萃取效率。在進(jìn)行固定相活化時(shí)，通常情況下，會(huì )用到兩種溶劑，分別為固定相溶劑化與凈化固定相，但無(wú)論何種溶劑，對于其所具有的強度而言，都需要一致于樣品溶液相應強度，如果過(guò)強，那么會(huì )具有較低的回收率。通常，每100mg固定相的溶劑用量為1mL～2mL。比如用C18鍵合硅膠柱對水中的硝基苯類(lèi)化合物，在對其實(shí)施萃取時(shí)，采用更加適合的二氯甲烷(5mL)，然后經(jīng)SPE柱，對其實(shí)施活化處理，針對C18長(cháng)鏈來(lái)講，如若其沒(méi)有經(jīng)過(guò)處理，通常情況下，其呈現姿態(tài)為卷曲狀，而對于處理之后的C18長(cháng)鏈而言，其長(cháng)鏈以刷狀而呈現;在實(shí)際處理過(guò)程中，若選用的是二氯甲烷，那么需要進(jìn)行的工序便是將其抽干處理，然后用甲醇，通過(guò)SPE柱，置換二氯甲烷，最后，用水經(jīng)柱子，便可實(shí)現甲醇的相應替換操作，在此過(guò)程中，需確保樣品水溶液穩態(tài)，這能夠較好地提升整體的萃取

　　效率。

　　2.2 上樣

　　1)上樣溶劑。為最大程度避免分析物的流失，在上樣過(guò)程中，需選用較弱的溶劑，若過(guò)強，那么分析物就會(huì )保留的比較低，如此一來(lái)，便會(huì )影響到穿透體積，使其變得非常小，整個(gè)回收率也會(huì )隨之而大幅降低。如果被分析水樣中有著(zhù)比較多的強溶劑含量，那么可選用弱溶劑稀釋上樣。針對部分化合物而言，通過(guò)加入少許的有機改性劑，便能實(shí)現回收率的提升。比如利用C18對水樣中的硝基苯類(lèi)進(jìn)行萃?。簩⑦m量甲醇加入到1L加標水樣當中，進(jìn)行回收率實(shí)驗，最終結果得知，沒(méi)有加甲醇的水樣，有著(zhù)稍低的回收率，而加入有0.5‰～1.0‰甲醛的水樣，回收率有一定增加，當添加量大于2‰時(shí)，回收率不會(huì )隨之上升，而是下降。究其原因，主要因為在水樣中加入比較少的甲醇，可以增加硝基苯類(lèi)化合物相應吸附率，在此影響下，對于容器壁相應殘留而言，則會(huì )隨之而減少;如果甲醇的添加量比較多，那么過(guò)多的甲醇會(huì )對吸附的硝基苯進(jìn)行相應解析，使得整體回收率大幅降低。甲醇添加量控制在每升水5.0mL～10.0mL

　　為宜。

　　2)上樣體積。在對高濃度水樣進(jìn)行分析時(shí)，上樣體積小為宜。在對低濃度水樣進(jìn)行分析時(shí)，為最大化降低檢出限，需將大體積水樣當中的待測物富集起來(lái)，而當初富集于吸附劑上的化合物，由此影響，便會(huì )被洗脫，因此會(huì )大幅降低整體回收率。對此，在選取試樣的量時(shí)，可以依據實(shí)際情況，以試樣穿透體積前的最大量為依據與參考，與之對等。在實(shí)際操作中，由于有著(zhù)各種類(lèi)型與種類(lèi)的化合物，因此，如若填料用量不同，填料種類(lèi)也存在差異，在此狀況下，保留因子受上述影響同樣會(huì )存在差異，從而出現不同的穿透體積。比如以硝基苯類(lèi)化合物為例，當對其穿透體積實(shí)施系統化測定時(shí)，選用濃縮系列體積持續增大的相應被分析物的溶液，分別經(jīng)GDX502柱、ODS-C18柱(均為500mg)，然后依據實(shí)際情況與需要，以被吸附分析物為對象，對其實(shí)施洗脫處理，完成操作后，測定最終的回收率。分別選擇如下上樣體積，即2.0L、0.5L、1.5L與1.0L，然后分別將硝基苯類(lèi)標準物質(zhì)(20μg)加入到各上樣體積當中，分別對其回收率進(jìn)行系統化測定。最終得知，其中回收率最高的是0.5L，而大于85%有3種，分別為0.5、1.0與1.5L，而2.0L則降低了10%。由此得知，無(wú)論是GDX502柱，還是ODS-C18柱，對硝基苯類(lèi)各化合物相應穿透體積均達1.5L。

　　2.3 分析物的洗脫與收集

　　運用淋洗溶劑，對固相萃取柱上所吸附的相應被分析物實(shí)施洗脫操作，并進(jìn)行收集與測定，此外，盡量保留萃取柱中的干擾物質(zhì)。在此操作中，選用洗脫溶劑時(shí)，要做到強度適當，此點(diǎn)尤為重要。若過(guò)小，則不能較為有效地實(shí)現待測組分的理想化洗脫;若過(guò)高，那么會(huì )造成不必要干擾物質(zhì)也隨之而洗脫。為使最終的洗脫液干凈，可選比較弱的溶劑，用大溶劑體積洗脫分析物，然后運用氮吹進(jìn)行濃縮，最后實(shí)施系統化的色譜分析。比如基于FID檢測器自身特點(diǎn)，以及淋洗溶劑所持有的相應極性特征，在挑選所需要的洗脫溶劑時(shí)，運用二氯甲烷，對ODS-C18柱進(jìn)行洗脫，然后進(jìn)行全面性測定，最終得知，其回收率超過(guò)了85%。如果選用ECD檢測器，通過(guò)運用100：0;90：10;50：10;10：50(V/V)配比的正己烷/丙酮溶劑，來(lái)淋洗富集濃度與體積相同的模擬水樣的Oasis HLB柱，比較回收率得知，90：10V正己烷/丙酮溶劑具有較好效果。

　　3 結論

　　綜上所述，在檢測、分析環(huán)境水質(zhì)有機污染物方面，盡管當前已有許多應用技術(shù)，但從總體上來(lái)看，固相萃取技術(shù)效果更為突出，應用前景也更為廣闊，但在固相萃取方法實(shí)際建立時(shí)，需注重被分析物與試樣基體的性質(zhì)，對有多種選擇的固定相，經(jīng)實(shí)驗得出最佳選擇，從而得出最為實(shí)用、方便的固相萃取方法。

　　參考文獻

　　[1]韋燕琳.水環(huán)境監測方法及質(zhì)量控制研究[J].工程技術(shù)(全文版)，2016(6)：00246.

　　[2]戴樹(shù)桂，張東梅.固相萃取技術(shù)預富集環(huán)境水樣中鄰苯二甲酸酯[J].環(huán)境科學(xué)，2000(2)：66-69.

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