【摘要】當(dāng)前基于各種因素的影響,水環(huán)境污染日漸嚴(yán)峻。水質(zhì)污染主要分為無(wú)機(jī)物污染、有機(jī)物污染,后者可細(xì)化為耗氧有機(jī)物污染與痕量有害有機(jī)物污染,而日趨增多的有機(jī)物污染,威脅著人類(lèi)身心健康,因此必須加強(qiáng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)。在監(jiān)測(cè)分析中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)便是樣品預(yù)處理,快速溶劑萃取技術(shù)與其他方法相比,具有快速、高效、便捷等優(yōu)點(diǎn)。本文闡述了快速溶劑萃取技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)前處理中的優(yōu)點(diǎn),對(duì)快速溶劑萃取技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用及其意義進(jìn)行了論述分析。
【關(guān)鍵詞】快速溶劑萃取技術(shù);水環(huán)境監(jiān)測(cè);前處理;優(yōu)點(diǎn);應(yīng)用;意義
水環(huán)境中污染物主要以沉積物形式存在,并且在水與底泥間遷移轉(zhuǎn)化,為了有效保護(hù)水環(huán)境,應(yīng)對(duì)沉積物展開(kāi)全面、科學(xué)與合理監(jiān)測(cè),在此基礎(chǔ)上,以此保證水體污染治理效果與成效。根據(jù)有機(jī)污染物的特點(diǎn),主要檢測(cè)手段有樣品預(yù)處理與設(shè)備儀器檢測(cè)。
1、快速溶劑萃取技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)前處理中的優(yōu)點(diǎn)
水環(huán)境中有機(jī)物具有一定的特殊性,如:揮發(fā)性、溶解性與穩(wěn)定性,在對(duì)其樣品進(jìn)行預(yù)處理時(shí),可選用液固萃取方法,即利用有機(jī)物在不同溶劑中溶解度不同,將待測(cè)有機(jī)物提取出來(lái),傳統(tǒng)的方法主要有索氏提取,以及后來(lái)進(jìn)一步發(fā)展起來(lái)的自動(dòng)索氏提取、超聲萃取、微波萃取、超臨界萃取等,但有機(jī)溶劑的用量仍然偏多,萃取時(shí)間較長(zhǎng),萃取效率不夠高。并且水環(huán)境監(jiān)測(cè)具有采樣點(diǎn)多、樣品數(shù)量大、時(shí)效性強(qiáng)等特點(diǎn),需要一些應(yīng)急監(jiān)測(cè)措施,上述前處理方法不能滿(mǎn)足水環(huán)境監(jiān)測(cè)的需要。近年來(lái)發(fā)展的全前處理方法——快速溶劑萃取法,是一種在提高溫度和壓力的條件下,用于萃取固體物質(zhì)中有機(jī)物的自動(dòng)化方法,與前幾種方法相比,其突出的優(yōu)點(diǎn)是有機(jī)溶劑用量少、快速、回收率高,該法是解決水環(huán)境中底泥、土壤等固相物質(zhì)中揮發(fā)性、半揮發(fā)性和持久性有機(jī)物分析、監(jiān)測(cè)的有效方法。
2、快速溶劑萃取技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用分析
2.1 快速溶劑萃取技術(shù)的原理
快速溶劑萃取技術(shù)以溶質(zhì)在不同溶劑中的不同溶解度為依據(jù),通過(guò)快速溶劑萃取儀與適合的溶劑,在高溫、高壓環(huán)境下,快速、有效萃取樣品中的有機(jī)物。溶質(zhì)受高溫度及高壓強(qiáng)的影響,向正反方向進(jìn)行,使解吸與溶解動(dòng)力速度、溶劑沸點(diǎn)均大幅度提高,此后分析物可從基質(zhì)中快速解析,并且可迅速進(jìn)入溶劑,進(jìn)而保證了萃取速率。該儀器的答應(yīng)溫度范圍:50℃-200℃。常規(guī)使用的溫度范圍75℃~125℃,對(duì)于環(huán)境中一般污染物常用溫度100℃。在高壓下加熱,高溫的時(shí)間一般少于10min,實(shí)驗(yàn)證實(shí)熱降解不甚明顯,可用于樣品中易揮發(fā)組分的萃取。增加壓力。液體的沸點(diǎn)一般隨壓力的升高而提高,增加壓力使溶劑在高溫下仍保持液態(tài),并快速布滿(mǎn)萃取池,液體對(duì)溶質(zhì)的溶解能力遠(yuǎn)大于氣體對(duì)溶質(zhì)的溶解能力,提高了萃取效率,并保證易揮發(fā)性物質(zhì)不揮發(fā),增加了系統(tǒng)的安全性。該儀器的答應(yīng)壓力范圍:,常規(guī)使用壓力一般保持在1500psi。多次循環(huán)。根據(jù)分析化學(xué)中少量多次的萃取原則,在萃取過(guò)程中利用新鮮溶劑的多次靜態(tài)循環(huán),最大限度的接近動(dòng)態(tài)循環(huán),提高萃取效率。
2.2 快速溶劑萃取技術(shù)應(yīng)用的分析
(1)樣品的預(yù)備。含水樣品會(huì)降低萃取效率,萃取前需通過(guò)自然風(fēng)干或加入干燥劑進(jìn)行干燥,但不要使用硫酸鈉,在高溫下會(huì)凝聚。樣品顆粒的表面積越大,萃取的效率越高,萃取前需研磨顆粒粒徑小于0.5mm,聚合體樣品最好在低溫,例如液態(tài)氮保持低溫狀態(tài)下,通過(guò)加入添加劑后進(jìn)行研磨。在萃取時(shí)要加入分散劑,例如顆粒較細(xì)的海砂或硅藻土,提高萃取效率。(2)合理選擇萃取劑。合理選擇萃取劑對(duì)于有效地萃取目標(biāo)化合物有著重要的作用。除強(qiáng)酸外,有機(jī)試劑、水和緩沖溶劑均可用于ase,根據(jù)相似相溶原理,萃取劑的極性應(yīng)接近目標(biāo)化合物。不同極性溶劑的混合物可適用于多類(lèi)型化合物的萃取。(3)快速溶劑萃取技術(shù)的特點(diǎn)。溶劑被泵入填充有樣品的萃取池,加溫、加壓,數(shù)分鐘后,萃取物從加熱的萃取池中輸送到收集瓶中,經(jīng)凈化、脫水、濃縮處理,供色譜分析用。ase有機(jī)溶劑用量少,10g樣品只需15ml溶劑;快速萃取,完成一次萃取全過(guò)程的時(shí)間一般需15min;基體影響小,對(duì)不同基體可用相同的萃取條件;萃取效率高,選擇性好,已進(jìn)入美國(guó)epa標(biāo)準(zhǔn)方法,標(biāo)準(zhǔn)方法編號(hào)3545;便于方法的開(kāi)發(fā)和發(fā)展,已成熟的溶劑萃取方法都可用于加速溶劑萃取法的開(kāi)發(fā)利用;使用方便、安全性好,可達(dá)到12個(gè)樣品連續(xù)自動(dòng)萃取,全程自動(dòng)化。
2.3適用范圍。ase可用于底泥等固體物質(zhì)中酸性、堿性和中性物質(zhì)的萃取,尤其對(duì)水環(huán)境中的有機(jī)氯和有機(jī)膦農(nóng)藥、氯代除草劑、多氯聯(lián)苯類(lèi)物質(zhì)、二惡英、多氯二苯呋喃,總石油烴、柴油和廢油等的萃取十分有效。
3、ase在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的意義
ase技術(shù)的高效萃取性能及其儀器高度自動(dòng)化的完美結(jié)合大大改善了環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量和效率,對(duì)實(shí)現(xiàn)環(huán)境監(jiān)測(cè)的現(xiàn)代化有重要的現(xiàn)實(shí)意義。ase是近年來(lái)發(fā)展的現(xiàn)代化萃取技術(shù),由于其突出的優(yōu)點(diǎn),已受到環(huán)境污染監(jiān)測(cè)工的極大關(guān)注。ase技術(shù)在處理底泥等固相物質(zhì)中具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì),但仍具有其局限性,它不適于水中有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè),因此在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中應(yīng)進(jìn)一步提高水中有機(jī)物監(jiān)測(cè)技術(shù)水平。水中揮發(fā)性有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)也應(yīng)改變傳統(tǒng)的頂空氣相色譜法,發(fā)展吹掃捕集氣相色譜法;對(duì)于水中半揮發(fā)和難揮發(fā)、難降解有機(jī)物的監(jiān)測(cè),應(yīng)發(fā)展固相萃取技術(shù),促進(jìn)水中有機(jī)污染物監(jiān)測(cè)現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展。在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中,應(yīng)系統(tǒng)地發(fā)展吹掃捕集、固相萃取、快速溶劑萃取技術(shù),這三種前處理技術(shù)的結(jié)合可對(duì)水環(huán)境中有機(jī)污染物進(jìn)行較完整的處理,再與色譜技術(shù)的聯(lián)合使用,即可較全面地監(jiān)測(cè)水環(huán)境有機(jī)污染狀況,為進(jìn)行污染趨勢(shì)分析及研究控制對(duì)策提供可靠、全面的科學(xué)依據(jù),從而促進(jìn)水利現(xiàn)代化的可持續(xù)發(fā)展。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,快速溶劑萃取技術(shù)是固體物質(zhì)中污染物監(jiān)測(cè)的一種樣品前處理技術(shù),其以溶質(zhì)在不同溶劑中各異的溶解度為依據(jù),借助快速溶劑萃取儀,在高溫、高壓條件下,選取最優(yōu)溶劑,以此保證了監(jiān)測(cè)的高效性與快速性。
參考文獻(xiàn):
[1]王麗媛,周靈輝.快速溶劑萃取技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].黑龍江環(huán)境通報(bào),2011(04)
[2]盧守舟.水環(huán)境監(jiān)測(cè)中現(xiàn)代化萃取技術(shù)的應(yīng)用[J].環(huán)境科學(xué)導(dǎo)刊,2013(02)
[3]葉玲,楊春燕.ASE在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].污染防治技術(shù),2015(04)