現(xiàn)代分離方法與技術(shù)萃取分離法PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第1頁/共281頁第2頁/共281頁第3頁/共281頁第4頁/共281頁第5頁/共281頁n物質(zhì)的親水性：物質(zhì)溶于水而不溶物質(zhì)的親水性：物質(zhì)溶于水而不溶于有機(jī)溶劑的趨勢(shì)。于有機(jī)溶劑的趨勢(shì)。n物質(zhì)的疏水性：物質(zhì)不溶于水而溶物質(zhì)的疏水性：物質(zhì)不溶于水而溶于有機(jī)溶劑的趨勢(shì)。于有機(jī)溶劑的趨勢(shì)。第6頁/共281頁極性的丙醇。常用的非極性溶劑極性的丙醇。常用的非極性溶劑有：酮類、醚類、苯、有：酮類、醚類、苯、CCl4和和CHCl3等。等。第7頁/共281頁加入某種試劑使之與被萃取的金屬加入某種試劑使之與被萃取的金屬離子作用，生成一種不帶電荷的易離子作用，生成一種不帶電荷的易溶于溶于 有機(jī)溶劑的分子

2、，然后用有有機(jī)溶劑的分子，然后用有機(jī)溶劑萃取。機(jī)溶劑萃取。第8頁/共281頁第9頁/共281頁AA水有第10頁/共281頁rgorgorgRT00lnaqorgDaqaqorgorgaqorg0KAAaaKeqeqeqRTln0eqeqorgorgRTRTlnln00RTeorgeqeqorg00lnRTKeorgeq000exp第11頁/共281頁第12頁/共281頁水水水有有有水有2121jjAAAAAACCD第13頁/共281頁分率越大，萃取效率越高，并可以分率越大，萃取效率越高，并可以通過分配比計(jì)算萃取百分率。通過分配比計(jì)算萃取百分率。第14頁/共281頁水有水有）（VWVWCCD/W

3、-110水有水VDVVWW01nnVDVVWW水有水0%1001%10000nnVDVVWWWE水有水第15頁/共281頁%99.99%10010385101%100132nVDVVE水有水m2=1mg(1-0.9999) = 0.0001mg答：（略答：（略）第16頁/共281頁效果越好，如果效果越好，如果DA和和DB很接近，很接近，則則接近于接近于1，兩種，兩種物質(zhì)便難以分離。物質(zhì)便難以分離。第17頁/共281頁第18頁/共281頁（八）萃取過程熱力學(xué)（八）萃取過程熱力學(xué) 從一個(gè)溫度下的萃取平衡常數(shù)求算另一個(gè)溫度下的萃取平衡常數(shù)。從一個(gè)溫度下的萃取平衡常數(shù)求算另一個(gè)溫度下的萃取平衡常數(shù)。

4、000lnSTHKRTG200/THTTGp20lnRTHTK2112012303. 2lglgTTTTRHKK第19頁/共281頁第20頁/共281頁稀釋劑：稀釋劑： 為了溶解萃取劑，或減少萃取劑用量、調(diào)節(jié)萃取為了溶解萃取劑，或減少萃取劑用量、調(diào)節(jié)萃取劑的密度或黏度，常加入一種惰性溶劑。稀釋劑的密劑的密度或黏度，常加入一種惰性溶劑。稀釋劑的密度一般介入度一般介入0.63-1.59(正戊烷和四氯化碳正戊烷和四氯化碳)之間。之間。第21頁/共281頁第22頁/共281頁第23頁/共281頁第24頁/共281頁Mn+ + nL- + mR = MLnmR式中，式中， Mn+：金屬陽離子；：金屬陽離

5、子；L-：溶液中能夠與陽離子配位的陰離溶液中能夠與陽離子配位的陰離子；子；R：中性萃取劑。：中性萃取劑。第25頁/共281頁第26頁/共281頁第五章 萃取分離法（1）含磷萃取劑： 磷酸酯（磷酸三羥基酯）(RO)3PO 膦酸酯（羥基膦酸二羥基酯）R(RO)2PO 次膦酸酯 R2(RO) PO 膦氧化合物（三羥基氧化膦） R3PO 焦磷酸酯R4P2O7 磷化氫的衍生物 (RO)3P，如三苯氧膦萃取Cu2+第27頁/共281頁第五章 萃取分離法（2）含氧萃取劑 酮、酯、醇、醚 在酸性條件下可以質(zhì)子化形成“佯鹽”，代表性物質(zhì)為甲基異丁基酮、仲辛醇等。（3）含硫萃取劑 亞砜、硫醚，鉑簇金屬優(yōu)良的萃取劑

6、。（4）含氮中性萃取劑，如吡啶。第28頁/共281頁第五章 萃取分離法中性萃取劑的應(yīng)用：（1）萃取強(qiáng)酸：p非極性有機(jī)溶劑可萃取近乎中性的弱酸p極性溶劑可萃取強(qiáng)酸，有機(jī)相中溶劑化的氫離子與溶劑分子或水分子之間形成氫鍵。)()()(orgmnorgEHAmEnAnH)(2)(2)()(orgmznorgEOHHAmEOzHnAnH第29頁/共281頁第五章 萃取分離法極性含氧溶劑萃取酸的規(guī)律：p較弱的酸易萃取，如硝酸、三氯乙酸比鹽酸、高氯酸萃取性能好；p酸分子體積大，易萃取，如HCl、HBr、HI、HClO4被萃取能力依次增強(qiáng)；p水合能力強(qiáng)，則難被萃取，硫酸和磷酸第30頁/共281頁第五章 萃取分

7、離法（2）萃取金屬離子：p常從硝酸溶液中萃取金屬離子，以中性分子M(NO3)n的形式被萃??；p從HCl、HBr等溶液中萃取，則以HnMXm+n形式被萃??；p從高氯酸中，則以離子對(duì)形式萃?。籶從硫酸溶液中難萃取。？磷酸三丁酯(TBP)能萃取多種金屬離子？第31頁/共281頁乙酰丙酮和噻吩甲乙酰丙酮和噻吩甲酰三氟丙酮酰三氟丙酮(TTA)等。等。第32頁/共281頁合物的分配比有關(guān)。當(dāng)萃取溶劑和合物的分配比有關(guān)。當(dāng)萃取溶劑和螯合劑一定時(shí)，則萃取效率的高低，螯合劑一定時(shí)，則萃取效率的高低，可以通過可以通過M2+的分配比來判斷。的分配比來判斷。第33頁/共281頁-SO3H-CH3、-C2H5等）、芳香

8、基等）、芳香基(苯和萘基苯和萘基)等。等。第34頁/共281頁第35頁/共281頁6.5pH大于大于10以上，萃取效率反而降低，以上，萃取效率反而降低，這是因?yàn)樯呻y絡(luò)合的這是因?yàn)樯呻y絡(luò)合的ZnO22-所所致，所以萃取致，所以萃取Zn2+最適宜最適宜的的pH范圍為范圍為6.5-10之間。之間。第36頁/共281頁第37頁/共281頁共他少量干擾元素掩蔽起來。常用共他少量干擾元素掩蔽起來。常用的掩蔽劑有氰化物、的掩蔽劑有氰化物、EDTA、酒石、酒石酸鹽、檸檬酸鹽和草酸鹽等。酸鹽、檸檬酸鹽和草酸鹽等。第38頁/共281頁（四）（四）離子締合萃取體系 陰離子與陽離子締合后能夠進(jìn)入有機(jī)相。其平衡復(fù)雜

9、，定量處理較難。orgKaqaqYXYXXY)()()( aqaqorgXYYXYXK)()()(orgnKaqaqaqSYXSnYXS)()()()(naqaqaqorgnSSYXSYXK)()()()(溶劑化作用能使親脂性離子對(duì)穩(wěn)定性提高： 第39頁/共281頁(2) 金屬絡(luò)陰離子的離子締合物金屬絡(luò)陰離子的離子締合物(3) 形成洋鹽的締合物形成洋鹽的締合物(4) 其它離子締合物其它離子締合物第40頁/共281頁第41頁/共281頁第42頁/共281頁R2OROHRCOOHRCOORRCOR第43頁/共281頁第44頁/共281頁第五章 萃取分離法離子締合萃取體系主要有：(1)胺類萃取體系，

10、如8個(gè)碳以上的叔胺，可萃取金屬離子和無機(jī)酸；)()(33orgXNHRXHorgNRXOHNROHorgXNHR233)(XorgNHARAorgXNHR)()(33萃取反萃取離子交換FHSOClNOClO434ClBrI第45頁/共281頁第五章 萃取分離法(2)冠醚、穴醚萃取體系：金屬離子的體積和電荷與醚的環(huán)腔大小匹配，易萃??；(3)金屬離子以配陰離子形式被萃取，如Fe3離子的鹽酸水溶液乙醚體系。(4)金屬離子以陽離子形式被萃取，如四苯基硼酸根、高氯酸根可以直接從水相萃取體積較大的金屬陽離子。第46頁/共281頁第47頁/共281頁BADDDS協(xié)第48頁/共281頁作用。作用。第49頁/共

11、281頁第50頁/共281頁共萃取和萃取抑制 共萃?。╟oextraction），即若成分P不存在的情況下，不能萃取成分Q，Q伴隨著P的萃取而被萃取的現(xiàn)象。 用高分子量的羧酸HA萃取金屬離子時(shí)，多種如Cu2A4(HA)2、BeOA6、Ni2A4等或者更高多核的Al6A12(OH)6這樣的化學(xué)種被萃取時(shí)，有極為相似的金屬離子存在情況下，含在萃取種內(nèi)的金屬離子被它部分取代而生成異核多核體（heteropolynuclear）。 第五章 萃取分離法第51頁/共281頁 例如,鎳和鈷共存的溶液用辛酸進(jìn)行萃取時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：HHANiCoHACoNi4)()(44222 完成上述兩種金屬離子各1個(gè)的萃

12、取種。 這種現(xiàn)象不僅僅在羧酸那樣的非鰲合劑萃取的情況下存在。例如鈣和鍶難以用二氧六環(huán)萃取，當(dāng)鈧和鈮共存時(shí)，很容易萃取，這是因?yàn)樯蒀a(ScOX4)2萃取種的緣故。第五章 萃取分離法第52頁/共281頁 羧酸RCOOH被非極性溶劑以二聚體的形式萃取，當(dāng)兩種羧酸HA、HB共存時(shí)，與(HA)2、(HB)2、HAHB型異種羧酸結(jié)合的二聚體也被萃取。 某種成分由于共萃取而萃取更好，從分離的角度并不希望如此。進(jìn)行分離時(shí)，如果只憑單一成分的知識(shí)，會(huì)由于共萃取而導(dǎo)致意想不到的失敗。第五章 萃取分離法第53頁/共281頁萃取抑制： 與共萃取相反，由于常量成分的存在會(huì)發(fā)生微量成分的萃取抑制。 例如在由配位性溶劑

13、（酮、醚、磷酸三丁酯）萃取鹵代金屬酸時(shí)，有機(jī)相中發(fā)生質(zhì)子解離的情況下，存在如下萃取平衡：orgmorgmMXHMXH)()(11第54頁/共281頁萃取常數(shù)為：11morgmorgexMXHMXHK)(1XMMMXDmorgmM金屬離子的分配比為：第55頁/共281頁iiMXXXMi1)(111mMXmmXMMXm)(11XMXHHKDmMXorgexMm合并得到 氫鹵酸的濃度較高而且為定值時(shí)，式中右邊除H+org外均為定值，DM與H+org成反比。第56頁/共281頁 金屬離子M、N被萃取時(shí)，有機(jī)相中orgmorgmorgNXMXH11orgmorgmNXMX11orgmorgNXH1N為常

14、量成分而M為微量成分時(shí)，因此近似為 即在常量成分N共存而被萃取時(shí)，與此萃取相反，微量成分M的分配比降低。這種萃取抑制現(xiàn)象對(duì)于金屬精制極為有利。實(shí)質(zhì)上是競爭的結(jié)果第五章 萃取分離法第57頁/共281頁鐵（III）0.5 moldm-3共存時(shí)各種微量金屬離子的分配情況溶劑溶劑（鹽酸濃（鹽酸濃度）度）微量金微量金屬離子屬離子微量金屬離子的分配微量金屬離子的分配D1/D2不存在不存在鐵鐵存在鐵存在鐵 , 氯二氯二乙醚乙醚（8 mol/kg）Ga7002232In0.250.0018140Tl(III)4000.56710Sb(V)173.05.7第五章 萃取分離法第58頁/共281頁鐵（III）0.5

15、 moldm-3共存時(shí)各種微量金屬離子的分配情況溶劑溶劑（鹽酸濃（鹽酸濃度）度）微量金微量金屬離子屬離子微量金屬離子的分配微量金屬離子的分配D1/D2不存在鐵不存在鐵存在鐵存在鐵磷酸三丁磷酸三丁酯酯（9mol/kg）Zn5.00.00331500Co2.50.0012500In220.012200Sb(III)3.20.674.8Sb(V)10005.5180Hg250.012500第五章 萃取分離法第59頁/共281頁第60頁/共281頁(1)熔融鹽萃取 ：熔融MgCl2從熔融的鈾鉍合金中萃取裂變產(chǎn)物元素，加入KCl或NaCl降低熔點(diǎn)，裂變產(chǎn)物中的第1、2、3簇元素和稀土元素被氯化進(jìn)入鹽相，

16、作為萃取劑中的Mg被還原進(jìn)入合金相；(2)熔融金屬萃?。喝廴诘慕饘費(fèi)g與經(jīng)過輻照的熔融鈾接觸，鈾輻照產(chǎn)生的钚進(jìn)入Mg相，實(shí)現(xiàn)鈾钚分離；第61頁/共281頁第五章 萃取分離法(3)高溫有機(jī)溶劑萃?。?TBP的多聯(lián)苯溶液在150，從Ni(NO3)2和KNO3的熔融混合物中(熔點(diǎn)130)萃取Er、Nd、Am、Cm、Np等鑭系和錒系元素的硝酸鹽。與常溫下的萃取相比，分配比提高23個(gè)數(shù)量級(jí)。第62頁/共281頁第五章 萃取分離法3 影響溶劑萃取的因素(1)萃取劑濃度；(2)酸度；(3)金屬離子濃度；(4)鹽析劑；(5)溫度；(6)萃取劑和稀釋劑；(7)第三相(8)第63頁/共281頁第五章 萃取分離法(

17、1)萃取劑濃度 以簡單離子締合體系為例：)(orgMAAMAMMAKAKD成正比第64頁/共281頁第五章 萃取分離法(2)酸度 中性配合萃取體系中，酸度直接影響與金屬離子形成中性鹽的陰離子的濃度； 陽離子交換體系中，H與金屬離子競爭萃取劑；nHorgMAMorgnHAnn)()(npHorgHAnKD)(lglglgpH增加1，一價(jià)離子分配比增加10倍，二價(jià)離子增加100倍，三價(jià)離子增加1000倍。第65頁/共281頁第五章 萃取分離法(3)金屬離子濃度 金屬離子濃度較低時(shí)，影響幾乎沒有。當(dāng)金屬離子濃度較大時(shí)，消耗的萃取劑多，在初始萃取劑濃度不變的情況下，水相中游離的萃取劑濃度明顯降低，分配

18、比降低。鈾離子濃度(g/L)1.03.05.010.02550100200分配比6033.433.232.330.021.07.431.37萃取率98.496.795.488.057.8TBP萃取硝酸鈾酰時(shí)鈾酰離子濃度對(duì)分配比的影響第66頁/共281頁第五章 萃取分離法(4)鹽析劑的影響 萃取過程中，往水相中加入另外一種無機(jī)鹽使目標(biāo)萃取物(通常是金屬離子)的分配系數(shù)或分配比提高的作用成為鹽析。 機(jī)理：同離子效應(yīng)；降低水的活度；價(jià)態(tài)高，離子半徑小的金屬鹽鹽析作用強(qiáng)。KNHNaLiCaMgFeAl42233第67頁/共281頁第五章 萃取分離法(5)溫度的影響 萃取反應(yīng)放熱

19、，則溫度升高，分配比降低；反之，則溫度升高，分配比增加。20lnRTHTKKD 第68頁/共281頁第五章 萃取分離法(6)萃取劑和稀釋劑的影響 對(duì)于多數(shù)萃取劑，萃取能力隨著稀釋劑的介電常數(shù)升高而下降，原因可能是稀釋劑影響了萃取劑的聚合或稀釋劑可能與萃取劑形成了氫鍵； 冠醚萃取體系則相反，可能是因?yàn)楣诿言诮殡姵?shù)小的溶劑中溶解度太小的原因。第69頁/共281頁第五章 萃取分離法(7)第三相的影響 兩層有機(jī)相和一層水相的情況，原因可能：(1)萃取劑在有機(jī)相溶解度太小，如胺類，在烷烴中溶解度小，在芳烴中大，為避免產(chǎn)生第三相，常用芳烴稀釋劑，或用煤油稀釋劑，則加辛醇等助溶劑；第70頁/共281頁第五

20、章 萃取分離法(2)萃合物在有機(jī)相溶解度太小。 如TBP煤油萃取硝酸溶液中的釷，萃合物Th(NO3)42TBP不能全部溶解到有機(jī)相，出現(xiàn)第三相。 可增加相比消除。(3)另一種萃合物的形成。如TBP煤油萃取硝酸溶液中的鈾時(shí)，硝酸濃度過高，可能出現(xiàn)HUO2(NO3)3 2TBP。 提高萃取溫度，增加不同相之間的互溶性，有助于消除第三相。第71頁/共281頁果被萃取物質(zhì)的分配比足夠大果被萃取物質(zhì)的分配比足夠大時(shí)，則一次萃時(shí)，則一次萃取即可達(dá)到定量分離的要求。取即可達(dá)到定量分離的要求。第72頁/共281頁第73頁/共281頁連續(xù)萃取技術(shù) 水相和有機(jī)相多次接觸提高萃取率。第五章 萃取分離法有機(jī)相比水輕第

21、74頁/共281頁第五章 萃取分離法有機(jī)相比水重固體樣品第75頁/共281頁5. 溶劑萃取新技術(shù)5.1 液相微萃取技術(shù) 1996年Cantwell等提出微液-液相微萃取法(MDLPME) 。 1999年P(guān)edersen-Bjergaard等提出了中空纖維膜-液相微萃取法(HFLPME)，由于中空纖維膜的保護(hù)，有機(jī)相比較穩(wěn)定，且不容易被雜質(zhì)污染的問題，得到了更理想的結(jié)果。第五章 萃取分離法第76頁/共281頁LPME原理：兩相萃取和三相萃取水-膜-有機(jī)相萃取水-膜-水相萃取第五章 萃取分離法第77頁/共281頁兩相LPME： 待測物質(zhì)通過被固定在中空纖維膜微孔中不溶于水的有機(jī)相進(jìn)入到中空纖維膜內(nèi)

22、部的接收相，有機(jī)相與接收相相同。 富集系數(shù)主要取決于待測物質(zhì)在兩相之間的分配系數(shù)K接收水。K接收水=C接收C水第五章 萃取分離法第78頁/共281頁三相LPME： 在中空纖維膜里面的接收相不是有機(jī)相，而是另一個(gè)水相。萃取效果同樣是由分配系數(shù)決定：K接收/水= K接收有機(jī) K有機(jī)/水 提高分配系數(shù)的數(shù)值是得到較好的萃取效果的常用方法，例如調(diào)整接收相溶劑的pH值，使得待測物質(zhì)子化，或者發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)等。第五章 萃取分離法第79頁/共281頁LPME的影響因素n 有機(jī)接收相-離子液體n pH值-最重要最有效n 攪拌-擺動(dòng)攪拌優(yōu)于磁力攪拌n 萃取時(shí)間-決定于平衡過程n 樣品鹽度-鹽析降低某些待測物在水溶

23、液中的溶解度，提高萃取常數(shù)n 中空纖維膜材料-多孔憎水性聚丙烯膜，固定有機(jī)相溶液，過濾樣品溶液中脂肪、蛋白質(zhì)等大分子或懸浮物雜質(zhì)，解決了SPME在處理生物樣品時(shí)經(jīng)常遇到的問題，一次性使用無殘留第五章 萃取分離法第80頁/共281頁LPME的應(yīng)用n生物樣品血液、尿樣、唾液、乳汁等，其待測組分能直接用LPME前處理。n環(huán)境樣品中混合污染物的選擇性富集，因?yàn)楦鹘M分在各相之間的分配系數(shù)存在差異，如除草劑、多環(huán)芳烴、有機(jī)氯農(nóng)藥，硝基苯酚等。第五章 萃取分離法第81頁/共281頁銥分離方法有溶劑萃取法、離子銥分離方法有溶劑萃取法、離子交換法、沉淀法、萃取色譜法、交換法、沉淀法、萃取色譜法、離子交換色譜法、

24、碳纖維電積法、離子交換色譜法、碳纖維電積法、加壓氫還原法等。加壓氫還原法等。第82頁/共281頁第83頁/共281頁第84頁/共281頁第85頁/共281頁第86頁/共281頁基硫麟基硫麟(TPPS)、三丁基硫麟、三丁基硫麟(TBPS), N, N,N”一三正己基偶磷一三正己基偶磷硫代酸胺硫代酸胺THPS等。等。第87頁/共281頁第88頁/共281頁第89頁/共281頁第90頁/共281頁5.2 5.2 膠體膠體( (膠團(tuán)膠團(tuán)) )萃取萃取(micellar extraction) 萃取物以膠體或膠團(tuán)形式被萃取。長期以來限于氯仿萃取膠體金，乙醚或氯仿萃取膠體銀，硫酸鋇等。 隨著生物化工技術(shù)的

25、發(fā)展，出現(xiàn)了反相微膠團(tuán)萃取技術(shù)?？梢詽M足不破壞生物物質(zhì)的活性，且能溶解生物物質(zhì)并能于水相分離的要求。第五章 萃取分離法第91頁/共281頁第92頁/共281頁第93頁/共281頁反相微膠團(tuán)的形成過程：向非極性溶劑中加入表面活性劑第五章 萃取分離法(a)單層單層 (b) 雙層雙層 (c) 液晶相液晶相 (薄層薄層) (d) 氣泡型氣泡型 (e) 正相微膠團(tuán)正相微膠團(tuán) (f) 反相微膠團(tuán)反相微膠團(tuán) 表面活性劑在溶液中的不同聚集體表面活性劑在溶液中的不同聚集體第94頁/共281頁第95頁/共281頁第96頁/共281頁蛋白質(zhì)的溶解模型微膠團(tuán)中含水量是一個(gè)重要參數(shù)，含水率W0越大，微膠團(tuán)半徑越大。W0

26、H2O/S第五章 萃取分離法A水殼模型；水殼模型；B插入模型插入模型C吸附模型；吸附模型；D溶解模型溶解模型第97頁/共281頁萃取過程。萃取過程。第98頁/共281頁主要影響因素：主要影響因素：n表面活性劑種類和濃度表面活性劑種類和濃度n水相水相pH：蛋白質(zhì)帶電情況，正電易萃?。旱鞍踪|(zhì)帶電情況，正電易萃取n離子強(qiáng)度離子強(qiáng)度n其他因素：溫度、含水量、溶劑等等其他因素：溫度、含水量、溶劑等等第五章 萃取分離法第99頁/共281頁分離蛋白質(zhì)時(shí)，分離蛋白質(zhì)時(shí)， 使用最多的是陰離子型表面活性劑使用最多的是陰離子型表面活性劑AOT。第100頁/共281頁第101頁/共281頁第102頁/共281頁第10

27、3頁/共281頁第104頁/共281頁AOT體系中，三種低分子量的在較低體系中，三種低分子量的在較低pH時(shí)，幾乎能時(shí)，幾乎能完全溶解于反膠團(tuán)相。完全溶解于反膠團(tuán)相。不過，不過，pH過低時(shí)，蛋白質(zhì)變性，溶解度隨之降低。過低時(shí)，蛋白質(zhì)變性，溶解度隨之降低。顯然，對(duì)于多種蛋白自混合物的分離，只要他們的顯然，對(duì)于多種蛋白自混合物的分離，只要他們的pI有差異，就可以通過控制溶液的有差異，就可以通過控制溶液的pH使他們達(dá)到分離使他們達(dá)到分離。第105頁/共281頁第106頁/共281頁第五章 萃取分離法第107頁/共281頁制備含蛋白質(zhì)的微膠團(tuán)的方法慢，蛋白質(zhì)有機(jī)相穩(wěn)定快速簡單適合水不溶型蛋白質(zhì)第五章 萃

28、取分離法第108頁/共281頁分離過程第五章 萃取分離法第109頁/共281頁5.3 5.3 雙水相萃取雙水相萃取 兩個(gè)水相能發(fā)生相分離嗎 ？聚合物的不相容性導(dǎo)致雙水相的產(chǎn)生。空間阻礙作空間阻礙作用，相互間用，相互間無法滲透，無法滲透，不能形成單不能形成單一的水相。一的水相。第五章 萃取分離法第110頁/共281頁做雙水相萃取技術(shù)。做雙水相萃取技術(shù)。第111頁/共281頁第五章 萃取分離法第112頁/共281頁第五章 萃取分離法雙水相體系的相圖雙水相體系的相圖不同的雙水相體系不同的雙水相體系,其成相條件是不同的其成相條件是不同的,相圖常被用于研究不同雙水相體系中的成相現(xiàn)象。把雙水相體系中的組成

29、成分相圖常被用于研究不同雙水相體系中的成相現(xiàn)象。把雙水相體系中的組成成分,分別以不同的濃度相混分別以不同的濃度相混,然后觀察其成相過程然后觀察其成相過程,把此過程以圖的形式描繪下來把此過程以圖的形式描繪下來,即稱為此種雙水相體系的相圖。即稱為此種雙水相體系的相圖。第113頁/共281頁,系中的組成處于系中的組成處于TCB下方下方,體系中體系中由于不滿足成相條件而呈現(xiàn)單相。由于不滿足成相條件而呈現(xiàn)單相。第114頁/共281頁生物分子在雙水相體系中的分配生物分子在雙水相體系中的分配（1）界面張力的作用）界面張力的作用（2）道南效應(yīng)：帶電大分子在兩相分配時(shí)，會(huì)在兩相）道南效應(yīng)：帶電大分子在兩相分配時(shí)

30、，會(huì)在兩相產(chǎn)生電位，此即道南效應(yīng)（產(chǎn)生電位，此即道南效應(yīng)（Donnan）。）。第五章 萃取分離法道南效應(yīng)使得某些物質(zhì)道南效應(yīng)使得某些物質(zhì)選擇性地通過道南膜，選擇性地通過道南膜，即某種（類）物質(zhì)在某即某種（類）物質(zhì)在某相聚集。相聚集。第115頁/共281頁雙水相萃取的應(yīng)用第五章 萃取分離法第116頁/共281頁第五章 萃取分離法第117頁/共281頁第118頁/共281頁第119頁/共281頁第120頁/共281頁第121頁/共281頁雙水相萃取的優(yōu)點(diǎn)（1）含水量高達(dá)7090，同時(shí)組成兩相的高聚物對(duì)生物活性物質(zhì)無傷害。（2）可以直接從含有菌體的發(fā)酵液和培養(yǎng)液中提取蛋白質(zhì)，能不經(jīng)過破碎提取細(xì)胞內(nèi)的

31、酶。（3）易于放大，連續(xù)操作，處理量大。第五章 萃取分離法第122頁/共281頁5.4 5.4 凝膠萃取凝膠萃取 具有敏感反應(yīng)與自我調(diào)節(jié)的凝膠，如外界的pH、溫度、電場、離子強(qiáng)度、官能團(tuán)等的變化引起凝膠的溶漲或者收縮，可以實(shí)現(xiàn)選擇性萃取或者化學(xué)閥的功能。 生物體的大部分由柔軟而含水分的凝膠組成，例如海參海參就是利用其獨(dú)特的凝膠結(jié)構(gòu)從周圍環(huán)境吸取養(yǎng)分。 第五章 萃取分離法第123頁/共281頁 凝膠的溶漲和收縮是其三維高分子網(wǎng)絡(luò)中交聯(lián)點(diǎn)之間鏈段的伸展和蜷縮的宏觀表現(xiàn)。 凝膠的性質(zhì)取決于凝膠網(wǎng)絡(luò)和溶劑及其相互作用，其體積取決于作用在聚合物網(wǎng)絡(luò)上斥力和引力的平衡。 第五章 萃取分離法第124頁/共2

32、81頁（1）溫度敏感凝膠 含有一定比例的疏水和親水基團(tuán)，溫度的變化可以影響這些基團(tuán)的疏水相互作用以及分子間的氫鍵，從而使凝膠結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 聚N-烷基丙烯酰胺類凝膠聚合物在水后形成的親水性凝膠具有溫度敏感性。 高分子凝膠一般有下臨界溫度（下臨界溫度（LCSTLCST），），在該溫度下，隨著溫度降低，凝膠急劇膨脹。在該溫度上，隨著溫度上升，凝膠急劇收縮。第五章 萃取分離法第125頁/共281頁N-異丙基丙烯酰胺與丙烯酸叔丁酯共聚微凝膠微凝膠的DH（水動(dòng)力學(xué)直徑）隨溫度變化曲線第五章 萃取分離法第126頁/共281頁（2）pH敏感凝膠 聚丙烯酸（PAA）的羧基隨著pH變化而離解或非離子化，離解時(shí)產(chǎn)

33、生離子，因靜電斥力，官能團(tuán)之間距離增大，大分子網(wǎng)絡(luò)伸展，反之，大分子網(wǎng)絡(luò)收縮。第五章 萃取分離法第127頁/共281頁納米凝膠的透光率隨pH變化圖 聚（N-異丙基丙烯酰胺-丙烯酸）納米凝膠，低pH，不帶電荷，高分子鏈間與鏈內(nèi)形成氫鍵，收縮，透光率低，高pH，帶負(fù)電，溶漲，透光率增大。第五章 萃取分離法第128頁/共281頁（3）電敏凝膠 高分子凝膠網(wǎng)絡(luò)上帶電荷，在直流電場下均會(huì)發(fā)生凝膠的電收縮。在電場下，帶正電的凝膠的對(duì)離子帶著水分一起從陽極放出，帶負(fù)電的凝膠水分從陰極放出。 凝膠的電收縮是可逆的。 凝膠的電收縮速率與電場強(qiáng)度成正比，與水的粘度成反比。單位庫侖電量引起的收縮量與凝膠的電荷密度成

34、反比，與電場強(qiáng)度無關(guān)。 第五章 萃取分離法第129頁/共281頁 （4）凝膠的篩分作用 除了相變特性外，另外一個(gè)重要特征是凝膠的篩分作用。 因此，凝膠可以用作固相萃取劑，對(duì)溶液中大分子物質(zhì)進(jìn)行濃縮和凈化，以及不同大小分子的分級(jí)。第五章 萃取分離法第130頁/共281頁（5）萃取用凝膠的要求 不溶解 不污染溶液 溶漲和收縮快、溶漲量大、易與溶液分離 對(duì)溶質(zhì)的吸著選擇性高 強(qiáng)度好、壽命長、易再生第五章 萃取分離法第131頁/共281頁（6）凝膠萃取的優(yōu)點(diǎn) 耗能少，萃取劑易再生，設(shè)備及操作簡單，對(duì)物料分子不存在機(jī)械剪切或熱破壞等。 （7）凝膠萃取的應(yīng)用 稀溶液中提取有機(jī)物或生物制品，如淀粉脫水，發(fā)酵

35、液中抗生素的提取，蛋白質(zhì)的提取與濃縮，廢水中微量有機(jī)物的去除等。第五章 萃取分離法第132頁/共281頁1 熱流體進(jìn)口 2 機(jī)殼 3 溶液 4 凝膠顆粒 5 溫度計(jì) 6 進(jìn)料口 7 轉(zhuǎn)鼓 8 擋板 9 取樣口 10 放液口 凝膠萃取機(jī)（天津大學(xué)的王宇新等設(shè)計(jì)制作） 第五章 萃取分離法第133頁/共281頁堿性蛋白酶的濃縮 聚N-異丙基丙烯酰胺溫敏凝膠放入堿性蛋白酶溶液中，相變點(diǎn)溫度為37.5，溫度35以下時(shí)溶漲度為25-50倍，濾去凝膠，溶液得到濃縮。將溫度調(diào)節(jié)到37.4時(shí)，很快可以干縮到溶漲度接近2倍。第五章 萃取分離法第134頁/共281頁固定化半乳糖苷酶的可控酶反應(yīng) 用N, N-亞甲基雙

36、丙烯酰胺交聯(lián)的N-異丙基丙烯酰胺與丙烯酰胺的共聚物凝膠，可以用于固定化鄰硝基苯基-D-半乳糖苷酶的水解反應(yīng)。 溶漲時(shí)，促進(jìn)底物溶液的吸收與擴(kuò)散，凝膠內(nèi)底物濃度增大，促進(jìn)酶反應(yīng)，收縮時(shí)則抑制酶反應(yīng)。第五章 萃取分離法第135頁/共281頁牛血清蛋白和牛血紅蛋白的分離 水解淀粉-聚丙烯酰胺接枝共聚物，相變點(diǎn)為pH3.5，會(huì)溶漲40-50倍。pH降到3.0時(shí)，凝膠收縮。通過凝膠的溶漲，可以分別從0.1牛血清蛋白和0.05牛血紅蛋白溶液中濃縮，分配系數(shù)分別為16和44。 如果采用顆粒度較小的凝膠并使溶液的pH值小于溶質(zhì)的等電點(diǎn)，則由于吸附等原因，牛血紅蛋白可以進(jìn)入膠相呈紅色，可將兩種蛋白分離。第五章

37、萃取分離法第136頁/共281頁胰島素釋放設(shè)備 在這個(gè)系統(tǒng)中，多孔膜作為胰島素存儲(chǔ)器與血液之間的支撐介質(zhì)。含有P(MAA-g-EG)的水凝膠填充于這些孔之間。當(dāng)葡萄糖濃度較高時(shí)，發(fā)生葡萄糖氧化酶催化的反應(yīng)，生成葡萄糖酸，導(dǎo)致周圍的pH值降低，引起凝膠收縮。凝膠收縮后導(dǎo)致膜孔徑增大（分子閥門被打開），允許胰島素以擴(kuò)散的方式釋放出來。當(dāng)葡萄糖濃度降低后，pH升高引起凝膠溶漲，分子閥門關(guān)閉，膜不允許胰島素的滲透。第五章 萃取分離法第137頁/共281頁分子閥門系統(tǒng)的活動(dòng)機(jī)制分子閥門系統(tǒng)的活動(dòng)機(jī)制 葡萄糖氧化酶葡萄糖氧化酶C6H12O6 + O2 + H2O C6H12O7 + H2O2第五章 萃取分

38、離法第138頁/共281頁第139頁/共281頁第140頁/共281頁第141頁/共281頁第142頁/共281頁取直至加熱結(jié)束。把制樣罐冷卻取直至加熱結(jié)束。把制樣罐冷卻至室溫，取出制樣杯，過濾或離至室溫，取出制樣杯，過濾或離心分離，制成供下一步測定的溶心分離，制成供下一步測定的溶液。液。第143頁/共281頁第144頁/共281頁第145頁/共281頁第146頁/共281頁第147頁/共281頁第148頁/共281頁第149頁/共281頁3萃取天然色素萃取天然色素 把把MAE應(yīng)用于天然色素的提取，既能降低生產(chǎn)時(shí)間、應(yīng)用于天然色素的提取，既能降低生產(chǎn)時(shí)間、能源、溶劑的消耗以及廢物的產(chǎn)生，也能提

39、高生產(chǎn)率和萃能源、溶劑的消耗以及廢物的產(chǎn)生，也能提高生產(chǎn)率和萃取物的純度，是一種良好發(fā)展前途的新工藝。陳猛等（取物的純度，是一種良好發(fā)展前途的新工藝。陳猛等（1999 年）利用年）利用MAE法萃取干辣椒中辣椒色素，單因素實(shí)法萃取干辣椒中辣椒色素，單因素實(shí)驗(yàn)了萃取功率、萃取時(shí)間、萃取溶劑濃度、萃取壓力對(duì)辣驗(yàn)了萃取功率、萃取時(shí)間、萃取溶劑濃度、萃取壓力對(duì)辣椒色素萃取率的影響。匈牙利學(xué)者椒色素萃取率的影響。匈牙利學(xué)者Gergely A.等（等（2000年年）也研究了利用）也研究了利用MAE法從辣椒粉中提取辣椒色素，實(shí)驗(yàn)結(jié)法從辣椒粉中提取辣椒色素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用果表明用MAE法萃取辣椒色素萃取混合溶劑

40、的介電常數(shù)對(duì)法萃取辣椒色素萃取混合溶劑的介電常數(shù)對(duì)萃取率有重要的影響。張衛(wèi)強(qiáng)等（萃取率有重要的影響。張衛(wèi)強(qiáng)等（2002年）研究了年）研究了MAE 提取了番茄紅素的工藝條件，確定了最佳工藝條件，最終提取了番茄紅素的工藝條件，確定了最佳工藝條件，最終番茄紅素的萃取率為番茄紅素的萃取率為97.56%。林棋等（。林棋等（2002 年）以花生年）以花生殼為原料萃取了天然黃色素，確定了殼為原料萃取了天然黃色素，確定了NAE的最佳提取工藝的最佳提取工藝條件。條件。第150頁/共281頁4 用于食品分析用于食品分析 雖然現(xiàn)代分析手段有著很大的進(jìn)步，但食品分析中樣雖然現(xiàn)代分析手段有著很大的進(jìn)步，但食品分析中樣品

41、預(yù)處理方法的發(fā)展還是有些緩慢，因此探索快速、簡便品預(yù)處理方法的發(fā)展還是有些緩慢，因此探索快速、簡便、有效、自動(dòng)化的樣品預(yù)處理方法，應(yīng)是食品化學(xué)工作者、有效、自動(dòng)化的樣品預(yù)處理方法，應(yīng)是食品化學(xué)工作者的重要課題和研究方向之一。目前的重要課題和研究方向之一。目前MAE在食品分析上主要在食品分析上主要應(yīng)用于食品中農(nóng)藥殘留分析。楊云等（應(yīng)用于食品中農(nóng)藥殘留分析。楊云等（2002 年）建立了年）建立了MAEGC-MS 聯(lián)用法測定了蔬菜種二嗪磷、對(duì)硫磷、水聯(lián)用法測定了蔬菜種二嗪磷、對(duì)硫磷、水胺硫磷的分析方法，研究了四種萃取試劑的萃取效率，最胺硫磷的分析方法，研究了四種萃取試劑的萃取效率，最后選用二氯甲烷為

42、萃取溶劑，正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了萃取溶劑體后選用二氯甲烷為萃取溶劑，正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了萃取溶劑體積和萃取時(shí)間。與傳統(tǒng)的機(jī)械振蕩萃取法相比，積和萃取時(shí)間。與傳統(tǒng)的機(jī)械振蕩萃取法相比，MAE不僅不僅萃取效率高，而且還具有省時(shí)省溶劑的優(yōu)點(diǎn)。萃取效率高，而且還具有省時(shí)省溶劑的優(yōu)點(diǎn)。第151頁/共281頁 銀杏葉黃酮類化合物的傳統(tǒng)提取制備方法主要有三種銀杏葉黃酮類化合物的傳統(tǒng)提取制備方法主要有三種:水蒸水蒸氣蒸餾法氣蒸餾法,溶劑萃取法和超臨界流體萃取法。水蒸氣蒸餾法設(shè)備溶劑萃取法和超臨界流體萃取法。水蒸氣蒸餾法設(shè)備簡單、成本低簡單、成本低,但提取率低、雜質(zhì)含量較高但提取率低、雜質(zhì)含量較高,后處理難度大。溶后處理難度

43、大。溶劑萃取法選擇性高劑萃取法選擇性高,產(chǎn)品收率高產(chǎn)品收率高,但成本較高但成本較高,存在溶劑殘留效應(yīng)存在溶劑殘留效應(yīng),對(duì)人類和環(huán)境有一定負(fù)面影響。超臨界流體法具有提取效率高對(duì)人類和環(huán)境有一定負(fù)面影響。超臨界流體法具有提取效率高、無溶劑殘留、無毒性、銀杏中活性成分和熱不穩(wěn)定成分不易、無溶劑殘留、無毒性、銀杏中活性成分和熱不穩(wěn)定成分不易被分解破壞而保持其天然特征等優(yōu)點(diǎn)被分解破壞而保持其天然特征等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)還可以通過控制臨界同時(shí)還可以通過控制臨界溫度和壓力的變化來達(dá)到選擇性提取和分離純化的目的溫度和壓力的變化來達(dá)到選擇性提取和分離純化的目的,但該法但該法設(shè)備要求高設(shè)備要求高,難以大規(guī)模生產(chǎn)。因此難以

44、大規(guī)模生產(chǎn)。因此,在水蒸氣蒸餾和溶劑萃取在水蒸氣蒸餾和溶劑萃取的基礎(chǔ)上采取微波輻射進(jìn)行提取分離不僅可以克服上述兩者的的基礎(chǔ)上采取微波輻射進(jìn)行提取分離不僅可以克服上述兩者的缺點(diǎn)缺點(diǎn),而且與超臨界萃取相比而且與超臨界萃取相比,微波萃取儀器設(shè)備比較簡單廉價(jià)微波萃取儀器設(shè)備比較簡單廉價(jià),適用面廣適用面廣,能大大提高提取物中黃酮類化合物含量能大大提高提取物中黃酮類化合物含量,且溶劑損耗且溶劑損耗較小。較小。第152頁/共281頁 通過微波法提取銀杏葉黃酮類化合物與傳統(tǒng)乙醇水溶液提取效果進(jìn)行通過微波法提取銀杏葉黃酮類化合物與傳統(tǒng)乙醇水溶液提取效果進(jìn)行對(duì)照對(duì)照,認(rèn)為微波萃取黃酮類化合物是一種有發(fā)展前景的新工

45、藝。認(rèn)為微波萃取黃酮類化合物是一種有發(fā)展前景的新工藝。1實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分1. 1原料原料銀杏新鮮葉片采自東華理工學(xué)院校園內(nèi)栽培的銀杏銀杏新鮮葉片采自東華理工學(xué)院校園內(nèi)栽培的銀杏(2000年年45月月) 。1. 2儀器儀器WD9003L232Z型微波爐型微波爐; DHT電熱套電熱套;索氏抽提器。索氏抽提器。3總黃酮分析總黃酮分析1. 3總黃酮分析總黃酮分析 黃酮類化合物與鋁離子絡(luò)合黃酮類化合物與鋁離子絡(luò)合(在堿性與亞硝酸根存在條件下在堿性與亞硝酸根存在條件下)生成穩(wěn)定生成穩(wěn)定色澤色澤,然后以蘆丁作標(biāo)準(zhǔn)物然后以蘆丁作標(biāo)準(zhǔn)物,用分光光度計(jì)在用分光光度計(jì)在510 nm波長處測定吸光度波長處測定吸光度,

46、計(jì)計(jì)算黃酮類化合物提取率。算黃酮類化合物提取率。標(biāo)準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)曲線:= 0. 106 7A - 0. 001 142 (A: 吸光值吸光值;:黃酮素濃度黃酮素濃度(mg/mL) ;相關(guān)系數(shù)為相關(guān)系數(shù)為r =0. 999 99)1. 4實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法 傳統(tǒng)乙醇法工藝流程傳統(tǒng)乙醇法工藝流程:鮮銀杏葉鮮銀杏葉清洗除雜清洗除雜烘干烘干切碎切碎按一定固液比加入乙醇溶液按一定固液比加入乙醇溶液抽提抽提過濾過濾回收乙醇回收乙醇過濾過濾黃酮素粗提物黃酮素粗提物配制粗產(chǎn)品乙醇溶液配制粗產(chǎn)品乙醇溶液檢測檢測第153頁/共281頁微波法工藝流程微波法工藝流程:鮮銀杏葉鮮銀杏葉清洗除雜清洗除雜晾干晾干切碎切碎加一定量

47、乙醇作萃取劑加一定量乙醇作萃取劑微波處微波處理理抽提抽提過濾過濾回收酒精回收酒精過濾過濾配制粗產(chǎn)品乙醇水溶液配制粗產(chǎn)品乙醇水溶液檢測檢測 傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)方法:準(zhǔn)確稱取干銀杏葉絲準(zhǔn)確稱取干銀杏葉絲,置于索氏抽提器濾紙筒內(nèi)置于索氏抽提器濾紙筒內(nèi),加加70%乙醇乙醇水溶液進(jìn)行回流抽提水溶液進(jìn)行回流抽提,控制水浴溫度控制水浴溫度80 左右。隨著回流慢慢加劇左右。隨著回流慢慢加劇,紙紙筒內(nèi)的銀杏葉顏色逐漸變淡筒內(nèi)的銀杏葉顏色逐漸變淡,成淡黃色成淡黃色,最終呈乳白色。虹吸管內(nèi)回流最終呈乳白色。虹吸管內(nèi)回流液由開始的深黃綠色漸漸變成淺黃色液由開始的深黃綠色漸漸變成淺黃色,而燒瓶中浸取液顏色越來越深而燒瓶中浸取

48、液顏色越來越深,液相上層黑色粘稠物質(zhì)是葉綠素被氧化所致。過濾可除液相上層黑色粘稠物質(zhì)是葉綠素被氧化所致。過濾可除去渣和葉綠素氧化物。經(jīng)蒸餾回收酒精和再過濾去渣和葉綠素氧化物。經(jīng)蒸餾回收酒精和再過濾,得到淡黃色黃酮素粗得到淡黃色黃酮素粗產(chǎn)品水溶液。產(chǎn)品水溶液。微波萃取微波萃取:稱取鮮銀杏葉稱取鮮銀杏葉,剪成細(xì)絲置于燒杯中剪成細(xì)絲置于燒杯中,在低火檔微波處理在低火檔微波處理1 min,葉子經(jīng)微波破壁葉子經(jīng)微波破壁,水分浸出后顏色變?yōu)樯钅G色。取出燒杯以保鮮水分浸出后顏色變?yōu)樯钅G色。取出燒杯以保鮮袋封口袋封口,并于其上扎幾個(gè)小孔并于其上扎幾個(gè)小孔,加入加入70%乙醇水溶液乙醇水溶液,再微波間斷處理

49、累再微波間斷處理累積積4 min,萃取液呈棕黃色萃取液呈棕黃色,移入索氏抽提器抽提移入索氏抽提器抽提1. 5 h后葉子顏色變淡后葉子顏色變淡。第154頁/共281頁表表1不同加熱方式對(duì)萃取的影響不同加熱方式對(duì)萃取的影響加熱方式加熱方式, 抽提抽提/h A /mgmL-1 M /mg 提取率提取率I /% 提取提取I/%恒溫水浴鍋加熱恒溫水浴鍋加熱 0. 089 0. 008 364 52. 28 0. 265 1. 309抽提抽提11恒溫水浴鍋加熱恒溫水浴鍋加熱 0. 059 0. 005 163 32. 27 0. 166 0. 820抽提抽提6恒溫水浴鍋加熱恒溫水浴鍋加熱, 0. 046

50、0. 003 776 23. 60 0. 131 0. 647抽提抽提1. 5微波微波5 min恒溫水浴恒溫水浴 0. 123 0. 011 992 74. 95 0. 368 1. 817抽提抽提1. 5電熱套加熱電熱套加熱, 0. 083 0. 007 724 48. 28 0. 242 1. 195抽提抽提1. 5電熱套加熱電熱套加熱, 0. 174 0. 017 434 108. 96 0. 536 2. 665微波微波5 min抽提抽提1. 5第155頁/共281頁 由表由表1可以看出可以看出,經(jīng)微波處理后經(jīng)微波處理后,黃酮類化合物提取率比傳統(tǒng)方法黃酮類化合物提取率比傳統(tǒng)方法有明顯的

51、提高。在傳統(tǒng)方法中有明顯的提高。在傳統(tǒng)方法中,以以70%乙醇溶液作萃取劑乙醇溶液作萃取劑,隨抽提隨抽提時(shí)間的延長時(shí)間的延長,提取率有所提高。而經(jīng)過微波處理后提取率有所提高。而經(jīng)過微波處理后,提取率可達(dá)提取率可達(dá)0. 368% (以鮮銀杏葉重計(jì)以鮮銀杏葉重計(jì)) ,這是同等抽提時(shí)間條件下傳統(tǒng)方法的這是同等抽提時(shí)間條件下傳統(tǒng)方法的2. 8倍倍,是傳統(tǒng)抽提是傳統(tǒng)抽提11 h的的1. 39倍?？梢姳丁？梢?利用微波處理節(jié)省時(shí)間利用微波處理節(jié)省時(shí)間,可以大大提高提取效率。可以大大提高提取效率。由于恒溫水浴鍋的加熱條件比較溫和再加之回流的管程較長導(dǎo)致由于恒溫水浴鍋的加熱條件比較溫和再加之回流的管程較長導(dǎo)致熱

52、量的散失較多熱量的散失較多,因此回流效果不明顯。現(xiàn)改進(jìn)加熱條件因此回流效果不明顯?，F(xiàn)改進(jìn)加熱條件,利用易利用易于控制溫度的電熱套進(jìn)行加熱于控制溫度的電熱套進(jìn)行加熱,回流效果明顯提高回流效果明顯提高,結(jié)果同樣結(jié)果同樣1。 由表由表1可知可知:利用電熱套加熱的條件下利用電熱套加熱的條件下,利用傳統(tǒng)的方法抽提利用傳統(tǒng)的方法抽提1. 5 h后后,得提取率為得提取率為0. 242% (以鮮銀杏葉重計(jì)以鮮銀杏葉重計(jì)) ;經(jīng)微波處理經(jīng)微波處理5 min,抽抽提提1. 5 h后得提取率為后得提取率為0. 536% (以鮮銀杏葉重計(jì)以鮮銀杏葉重計(jì)) ,是同等條件是同等條件下下傳統(tǒng)方法的傳統(tǒng)方法的2. 2倍倍,又

53、一次說明微波處理可以大大提高了提取率。又一次說明微波處理可以大大提高了提取率。第156頁/共281頁第157頁/共281頁第158頁/共281頁1. 2 色譜條件色譜條件 載氣載氣(N2 ) 流量流量:2 mL/ min ,尾吹氣尾吹氣(N2 ) :28 mL/ min ,分流比分流比:1 10 ,進(jìn)樣口溫度進(jìn)樣口溫度:250 ,檢測器檢測器( ECD) 溫度溫度:280 ,柱溫柱溫:采用程序升采用程序升溫初始溫度溫初始溫度120 （5 / min），），220 (保持保持10 min)，（，（10 /min），），250(保持保持3 min)1. 3 樣品處理樣品處理1. 3. 1 制備制備

54、 因土壤樣品含有較多的水分因土壤樣品含有較多的水分,所以所以,為準(zhǔn)確稱重為準(zhǔn)確稱重,須干燥處理。但只可須干燥處理。但只可采取自然風(fēng)干或真空冷凍干燥等方式采取自然風(fēng)干或真空冷凍干燥等方式,不可直接于日光下曝曬或高溫烘不可直接于日光下曝曬或高溫烘干干,以防所測組分的損失。空白樣品為經(jīng)環(huán)己烷提取的石英砂。以防所測組分的損失?？瞻讟悠窞榻?jīng)環(huán)己烷提取的石英砂。1. 3. 2 萃取萃取 稱取干燥土壤樣品稱取干燥土壤樣品5 g 左右左右,加入環(huán)己烷加入環(huán)己烷2丙酮丙酮(1:1) 混合溶劑混合溶劑30mL ,將裝有樣品的制樣杯放入密封罐中將裝有樣品的制樣杯放入密封罐中,然后把密封罐放到微波萃取儀里然后把密封罐

55、放到微波萃取儀里,萃取條件為萃取條件為108保持保持20 min。加熱結(jié)束后。加熱結(jié)束后,微波萃取儀爐內(nèi)溫度降至微波萃取儀爐內(nèi)溫度降至室溫室溫,取出制樣杯取出制樣杯,用無水硫酸鈉過濾。用無水硫酸鈉過濾。1. 3. 3 濃縮濃縮過濾的溶劑收集至自動(dòng)氮吹濃縮儀專用氮吹瓶中過濾的溶劑收集至自動(dòng)氮吹濃縮儀專用氮吹瓶中,用用N2 進(jìn)行吹掃進(jìn)行吹掃,濃縮濃縮1. 0mL 。第159頁/共281頁第160頁/共281頁農(nóng)藥種類農(nóng)藥種類 回歸方程回歸方程 相關(guān)系數(shù)相關(guān)系數(shù) 檢出限檢出限(g/ kg)2六六六六六六 y = 17. 3 x219. 1 r = 0. 9998 0. 012六六六六六六 y = 1

56、6. 8 x211. 5 r = 0. 9999 0. 012六六六六六六 y = 9. 3 x + 9. 7 r = 0. 9993 0. 022六六六六六六 y = 13. 7 x28. 6 r = 0. 9999 0. 01pp2 DDE y = 14. 7 x + 6. 4 r = 0. 9999 0. 02op2 DDT y = 7. 6 x212. 5 r = 0. 9994 0. 04pp2 DDD y = 13. 9 x + 9. 0 r = 0. 9997 0. 03pp2 DDT y = 6. 0 x215. 1 r = 0. 9991 0. 04第161頁/共281頁表表

57、2 空白加標(biāo)、樣品加標(biāo)的回收率和準(zhǔn)確度空白加標(biāo)、樣品加標(biāo)的回收率和準(zhǔn)確度項(xiàng)目 空白加標(biāo)樣品加標(biāo) 回收率( %) 回收率( %)2六六六 95. 6 94. 52六六六 92. 1 90. 72六六六 89. 8 89. 32六六六 94. 5 93. 6pp2 DDE 89. 6 89. 2op2 DDT 90. 2 90. 1pp2 DDD 91. 7 90. 4pp2 DDT 89. 3 89. 0第162頁/共281頁項(xiàng)目項(xiàng)目 七次進(jìn)樣七次進(jìn)樣 七次微波萃取七次微波萃取 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 變異系數(shù)變異系數(shù)( %) 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 變異系數(shù)變異系數(shù)(2六六六六六六 12. 7 1. 4

58、23. 6 2. 32六六六六六六 14. 8 1. 8 14. 7 1. 52六六六六六六 13. 5 1. 5 16. 5 1. 62六六六六六六 9. 2 1. 0 12. 9 1. 3pp2 DDE 9. 1 1. 0 14. 3 1. 4op2 DDT 11. 5 1. 3 20. 2 2. 0pp2 DDD 9. 8 1. 1 17. 8 1. 8pp2 DDT 9. 9 1. 1 17. 3 1. 7第163頁/共281頁這個(gè)實(shí)驗(yàn)建立了用微波萃取與這個(gè)實(shí)驗(yàn)建立了用微波萃取與GC 、ECD 聯(lián)用分析聯(lián)用分析測定土壤中六六六和測定土壤中六六六和DDT 的系統(tǒng)分析方法。結(jié)果的系統(tǒng)分析方

59、法。結(jié)果表明利用微波萃取來提取土壤中微量六六六、表明利用微波萃取來提取土壤中微量六六六、DDT 是快速、有效的。是快速、有效的。如果很好的控制萃取操作條件如果很好的控制萃取操作條件,消除在分析過程消除在分析過程中本底干擾中本底干擾,正確操作正確操作GC ,本法具有很好的準(zhǔn)確性本法具有很好的準(zhǔn)確性及及精密度。精密度。第164頁/共281頁微波萃取用于天然產(chǎn)物提取的應(yīng)用前景微波萃取用于天然產(chǎn)物提取的應(yīng)用前景第165頁/共281頁今后的微波萃取技術(shù)今后的微波萃取技術(shù),要使其具有更廣泛的應(yīng)用前景要使其具有更廣泛的應(yīng)用前景,可以從以下幾方面進(jìn)可以從以下幾方面進(jìn)行深入研究。行深入研究。 進(jìn)一步縮短樣品處理

60、的時(shí)間進(jìn)一步縮短樣品處理的時(shí)間進(jìn)一步探討萃取機(jī)理進(jìn)一步探討萃取機(jī)理開發(fā)微波萃取新技術(shù)和其他技術(shù)聯(lián)用開發(fā)微波萃取新技術(shù)和其他技術(shù)聯(lián)用開發(fā)微波萃取在線檢測新技術(shù)開發(fā)微波萃取在線檢測新技術(shù)將微波萃取的實(shí)驗(yàn)室研究擴(kuò)大為工業(yè)化研究將微波萃取的實(shí)驗(yàn)室研究擴(kuò)大為工業(yè)化研究 綜上所述綜上所述,微波萃取法雖然在天然產(chǎn)物有效成份提取方面的微波萃取法雖然在天然產(chǎn)物有效成份提取方面的應(yīng)用尚剛剛起步應(yīng)用尚剛剛起步,但隨著我國中草藥資源的深入開發(fā)和國際交但隨著我國中草藥資源的深入開發(fā)和國際交流的進(jìn)一步擴(kuò)大流的進(jìn)一步擴(kuò)大, 必將為微波輔助萃取技術(shù)提供更好的發(fā)展契必將為微波輔助萃取技術(shù)提供更好的發(fā)展契機(jī)機(jī), 而相關(guān)的微波技術(shù)