【word】 改进索氏提取器提取土壤中多环芳烃（菲、蒽、屈）

【word】 改进索氏提取器提取土壤中多环芳烃（菲、蒽、屈） 改进索氏提取器提取土壤中多环芳烃(菲、 蒽、屈) 2011年第3期 第38卷总第215期 广东化工 www.gdchem.corn143 改进索氏提取器提取土壤中多环芳烃(菲蒽,屈) 李莉 (青海出入境检验检疫局综合技术中心,青海西宁810000) 【摘要1文章用改进索氏提取器与自动索氏提取器提取土壤中加标多环芳烃(菲,蒽,屈),采用高效液相色谱法对提取液进行分离测定,并 选择了流动相最佳比例.结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明,采用改进索氏提取器,二氯甲烷作提取剂,氧化铝柱层析法纯化,并用HPLC--UVD测定可得到很好的效 果.三种多环芳烃的平均加标回收率在78.7%,111%之间,且重现性较好. [关键词】索氏提取;改进;土壤;多环芳烃;高效液相色谱 [中图分类号]065[文献标识~72j]A[文章编号]1007—1865(2011)03—0143-03 TheExtractionofPolycyclicAromaticHydr0carbons(PAns)inSoilUsing ImprovedSoxhletSextractor LiLi (ComprehensiveTechnicalCenterofQinghaiEntry—ExitInspectionandQ uarantineBureau,Xining810000,China) Abstract:AmethodfordeterminationofPolycyclicAromaticHydrocarbons(PHE,ANT,CHV)insoilbyHighPerformanceLiquidChromat0graphy(HPLc) afterextractionbyimprovedsoxhletsextractorusingCH2C12andpurificationbyA1203layercolumnchromatographyisdescribed.Theoptimiz~edproportionofthe mobilephasehadbeendiscussed.TherecoveryratesforthethreePolycyclicAromaticHydrocarbonsareinarangeof78.7%,111% Keywords:soxhletextraction;improved;soil;polycyclicaromatichydrocarbons(PAHs);highperformanceliquidchromatography(HPLC) 多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons,PAHs)是一类 具有多个苯环的芳香族有机化合物,一般指稠环型化合物,确 切地应叫多环芳烃或稠环烃.环境中PAHs主要来源于煤,石 油等矿物和各种化石燃料的不完全燃烧lJJ,森林火灾及火山爆 发.近年来对环境中PAHs的关注越来越多;在美国环保局 (EPA)所公布的优先污染物中,PAHs就有16种,在我国国家 环保局的第一批公布的68种优先污染物中,PAHs有7种J. 目前,分离和测定多环芳烃的主要方法有薄层色谱(TLC),气 相色谱(GC),高效液相色谱(HPLC)和气相色谱一质谱联用 (GC/MS)等方法,其中HPLC分离测定土壤中的PAHs具有高 分辨率与高灵敏度的特点J.而在土壤中PAHs测定的关键步 骤是样品提取,提取方法最经典的是使用索氏提取器提取.索 氏提取(SoxhletExtraction,SE)被许多国家作为法定的标准方 法,在样品没有标准值的情况的下经索氏提取的样品测定结果 可以作为标准参考值J,并常作为新萃取方法的参考标准.索 氏提取器(soxhletsextractor)又叫脂肪抽出器,是一种从沉积 物,生物组织等固体样品中提取物质的有效方法j.索氏提取 在开放的体系中进行,被提取的样品与溶剂蒸气相接触,受大 气压所限,索氏提取中温度基本恒定,不会升得太高,而影响 待提取成份的溶解度,使提取率不理想J. 自动索氏萃取(automatedsoxhletextraction)实际上是热溶 剂浸泡和索氏萃取的结合71:样品放入套筒中,先浸入沸腾的 溶剂,使之有一个快速的初始萃取,然后提起套筒,溶剂回流 进行索氏萃取.基于对土样成批处理时要用到大量的提取剂, 且虹吸管易破碎,回收溶剂操作不方便,我们对自动索氏提取 器进行改进,将虹吸管去除对样品的提取过程由原来的浸泡变 为淋洗,在土样上端放置一陶瓷片,防止提取组分在土壤中成 “金字塔”状渗透,则提取更彻底. 文章根据索氏萃取的基本原理,对自动索氏提取器进行改 进,将虹吸管去除.通过做自动索氏提取器和改进索氏提取器 提取土壤中多环芳烃(菲,蒽,屈)的加标回收实验;在实验中, 用二氯甲烷这种较强极性的有机溶剂作提取剂,采用中性氧化 铝柱层析进行纯化,环己烷作洗脱剂,提取液均用旋转蒸发浓 缩,然后用高纯氮气吹干,甲醇定容,最后采用HPLC--UVD 对萃取产物进行分离测定,并计算加标回收率,比较了两种索 氏提取器对多环芳烃(菲,蒽,屈)提取效果;进而验证了改进 索氏提取器的可行性及其优势所在. 1实验部分 1.1仪器与试剂 1.1.1主要仪器 HP一11O0型高效液相色谱仪,配紫外检测器;HHs—l 一 8型电热恒温水浴锅;DLSB--5/25型低温冷却液体循环泵; LABOROTA4000型旋转蒸发仪;SHZ--D(III)型循环水式真空 泵;索氏提取器:自动索氏提取器3个,改进索氏提取器3 个;微量注射器25L;自制氧化层析柱qo1cm×15cm. 1.1-2试剂 去离子水(自制);氧化铝(已活化);PAHs混合标准储备液: 菲1.00gg/mL,蒽1.00pg/mL,屈0.96gg/mL(国家标准物质 研究中心);无水硫酸钠;高纯氮(武钢氧气公司);甲醇,二氯 甲烷,环己烷均为色谱纯. 1.2样品处理 1.2.1加标样品的索氏提取 (1)将已经过索氏提取过的土样称取后装入柱状的滤纸筒 中,轻轻压实,加入配置好的混合标准液lmL,封口后放入 提取筒中.在500mL蒸馏瓶中加二氯甲烷,于50?水浴, 冷却循环水16?,提取48h.提取条件见表1. 表1索氏提取条件 Tab.1Soxhletextractioncondition (2)将提取液于旋转蒸发器中浓缩至约20mL.浓缩条件: 水浴温度30?,转速60r/min,真空泵压力一0.03-.0.02MPa. (3)将提取液倒入铺有无水硫酸钠的漏斗中过滤,并用少 量的二氯甲烷洗涤蒸馏瓶,将滤液于旋转蒸发器中浓缩至2-3 mL,再用环己烷进行溶剂置换(每次三滴管环己烷,共置换三 次)于旋转蒸发器中浓缩至2-3mL,以除净二氯甲烷.其中浓 缩条件:水浴温度33?,转速60r/rain,真空泵压力一0.04,0.03 MPa;溶剂置换条件:水浴温度40?,转速90r/rain,真空 泵压力一O.07-一0.06MPa. 1.2.2浓缩液的纯化 (1)将活化好的氧化铝用环己烷浸泡后,湿法填装制成(p1 em×l5cm的层析柱.环己烷湿法装柱:将脱脂棉装于层析柱 底端(玻璃层析柱长44cm,内径10mm),用少量环己烷润洗 层析柱,移取氧化铝于层析柱中,装成15cm高的氧化铝柱. 将滤液倒入层析柱中,用约50mL环己烷淋洗柱子,收集于 鸡心瓶中. (2)将淋洗液于旋转蒸发器中浓缩至1,2mL.浓缩条件: 【收稿日期]2011-叭一10 [作者简介]李莉(1980一),女,河南许昌人,本科,助理工程师,主要从事化矿冶金产品检测. l44 广东化工 www.gdchem.corn 2011年第3期 第38卷总第215期 水浴温度47?,转速90ffmin,真空泵压力一0.75,0.70MPa. (3)将浓缩液转移至10mL的试管中,用少量环己烷洗涤 鸡心瓶.用高纯氮(流量3L/min,温度35?)吹转移液表面至 干后~JHx1mL甲醇定容,最后转移至细胞瓶待测. 1.3荷效.液相色谱(HPLC)对PAHs的测定 1.3.1色谱条件实验 _l1A0噼?flJlfIffIl /i』l fl fc f璺 /, t,?\/|/t ,j一——一一一j一,———一 I34 图185/15甲醇一水溶液流动相色谱图 Fig185/15Methanol—watermobilephaseChromatogram 图375/25甲醇一水溶液流动相色谱图 Fig.375/25Methanol—watermobilephaseChromatogram 1.3.1.1流动相比例选择 色谱参数 色谱柱:ODS色谱柱(Hypersil1OOx4.6mm,5m填料); 流动相:甲醇,水;流速:lmL/min;进样体积:10gL;检 测器:紫外检测器(254nm);柱温:40?. 各流动相色谱图见图1,图7. 图280/20甲醇一水溶液流动相色谱图 Fig.280/20Methanol—watermobilephaseChromatogram rr~Jx.U.帛 一B70/30甲醇.水流动相 B一 :: 6一 , /\_,蕈-d一_J-2一I _ 一——/,1.,,一一.,>一…0一 _ J )7510175,n 图565/35甲醇一水溶液流动相色谱图 Fig.565/35Methanol—watermobilephaseChromatogram 图470/30甲醇一水溶液流动相色谱图 Fig.470/30Methanol—watermobilephaseChromatogram 图660/40甲醇一水溶液流动相色谱图 Fig.660/40Methanol—watermobilephaseChromatogram nnAU /\f//\, /,, , \一, _ 10— 8— 6一 d一 2— 0 J 81O1214 图7梯度洗脱分离色谱图 Fig.7GradientelutionseparationChromatogram 20I1年第3期 第38卷总第215期 广东化工 www.gdchem.tom145 实验采用以上不同比例流动相对三种组分进行分离,最终 确定选用梯度洗脱不但使菲与蒽可完全分离,而且屈的出峰时 间也较恰当,峰形都较好.验证了梯度洗脱可以缩短分析周期; 提高分离效能;改善峰形,减少拖尾;使峰变锐,能检测出微 量组分,提高检测灵敏度.见表2. 表2流动相线形梯度 Tab.2Mobilephaselineargradient 2实验结果 2.1样品加标实验结果 根据单纯标准溶液色谱图峰高与样品的色谱图峰高的比 值得到加标回收率.实验进行了三批土样(每批六个土样)的加 标回收,得到的加标回收率见表3,表5. 由三批土样的实验数据可以看到:改进索氏提取器的提取 土样平均加标回收率在78.7%-111%之间;自动索氏提取器 的提取七样平均加标回收率在81.7%-120.3%之间;提取效果 相当.则改进索氏提取器是一种具有可行性的提取器;并且在 实际应用中主要可较多得节约提取剂. 表3第一批土样样品加标回收率 Tab.3Therecoveryofthefirstsoilsamples% 表4第二批土样样品加标回收率 Tab.4Therecoveryofthesecondsoilsamples% 表5第三批土样样品加标回收率 Tab.5Therecoveryofthethirdlysoilsamples% 3结论 改进索氏提取器对于提取土壤中的多环芳烃得到了较满 意的加标回收率,在实际应用中比自动索氏提取器要节约一半 的提取剂量;验证了改进索氏提取器不仅保持了自动索氏提取 器的特点和功能,而且是一种可行性较强的索氏提取器.改进 索氏提取器去除了虹吸管,不但使回收溶剂的操作变得方便, 而且在洗涤时也变得容易了.改进索氏提取器对土壤提取过程 为连续”淋洗”,则萃取周期比自动索氏提取器的”浸泡”过 程的萃取周期短得多.采用索氏提取,二氯甲烷做提取剂,中 性氧化铝柱层析进行纯化,环己烷作洗脱剂,对于提取土壤中 的多环芳烃是非常可靠,实用,有效的处理方法.高效液相色 谱(HPLC--UVD)对于测定土壤中多环芳烃具有快速,稳定, 出峰的重现性较好的特点.对于改进索氏提取器仅验证了它 的可行性及较少的优势,其它方面的改进还有待进一步研 究. 参考文献 [1]金相灿.有机化合物污染化学,有毒有机物污染化学[M】.北京: 清华 大学出版社,l990:290. 【2]CugpersMP,GrotenhuisJTC,RulkensWH.Characterizationof PAH-contaminatedsedimentsinaremediationperspective[J].WatSciTech, 1998,37(6—7):157—164. 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