分離純化是農藥分析必不可少的過程,不管是商品農藥樣品還是殘留農藥樣品都不是純的農藥成分。
對于農藥樣品的分析,首先要進行一定的分離純化步驟,使農藥和雜質盡可能分離,達到分析結果準確的目的。
不同的農藥樣品有不同的純化方法。選擇分離方法的依據(jù)是樣品中農藥的性質和雜質的性質差別來選擇分離純化的方法
農藥分離的主要類別
原藥分析:各種農藥異構體及有效成分含量。
殘留分析:土、水、動植物體中農藥殘留量分析。
原藥的一般組成
原藥(固體):含填料,加工成粉劑,可濕粉劑顆粒時加入。
加入目的:原藥粉,不易粉碎;農藥藥效高,單位面積用量少,加入填料后易稀釋。
加入成分:藥石、粘土、碳酸鹽類。
原藥(液體):含溶劑、助劑、乳化劑、非有效成分(合成副產物、降解成分等)。
原藥分析與殘留分析比較
原藥分析對象:主要對有效成分分析。
原藥分析的特點:含量高,有固定的提純與分析方法。
殘留分析對象:對人、畜、環(huán)境有害成分。
殘留分析特點:殘留量少,組成復雜。要提取、富集,分離提純。分離提純與分析方法靈活多樣。
共同點:基本原理和方法一致。
分離提純(富集)——物理和化學方法;
分析類別:定性分析、定量分析
固體農藥的純化方法簡介
固體農藥(有效成分)制標準樣時用重結晶法提純。
提純原理:在某一種溶劑中,固體農藥的溶解度隨溫度變化有較大的變化。在較高溫度時的飽和溶液趁熱過濾除不溶性雜質。母液放冷,在較低溫度時農藥以晶體析出,過濾,可溶性雜質留在母液中而除去。
(可反復重結晶直到提純農藥熔點不變?yōu)橹梗?/span>
重結晶的關鍵因素
關鍵:選合適溶劑。
重結晶溶劑具備條件:
a.不與被提純成分發(fā)生化學反應
b.被提純物與雜質要有顯著溶解度差
c.被提純物在該溶劑中溶解度隨溫度變化變化大
d.溶劑沸點適中(不高也不低)
如沒有合適的純溶劑則用混合溶劑重結晶。
混合溶劑的選擇方法
1、確定兩種溶劑可以互相混溶,而且一種是被提純農藥的良好溶劑,一種是不良溶劑。
如乙醇和水;苯和乙醇;丙酮和三氯甲烷等。
2、取0.02g—0.03g樣品溶解于一定量(1mL)的良好溶劑中(試管),然后在不斷搖動下緩慢滴加不良溶劑,直到出現(xiàn)渾濁為止
3、記下不良溶劑的體積,計算得到混合溶劑的組成比例,通過重復試驗進行適當調整
重結晶的一般操作步驟
1、制成飽和熱溶液(接近溶劑的沸點)
2 熱過濾(除不溶雜質)
3、自然冷卻結晶
4、過濾晶體與洗滌。
5、干燥
6、標準品多次重結晶,直到m.p 不變?yōu)橹?/span>
重結晶操作要點
1、制成飽和熱溶液
視被提純物質多少選用適當容積的燒瓶,將被提純物質放入燒瓶,裝好回流裝置。
在不超過溶劑沸點的熱浴溫度下緩慢滴加溶劑,并攪動,使溶質在接近容積沸點時剛好溶解,立刻停止滴加溶劑
記下溶劑的體積與溶質的質量
2 (用保溫漏斗)熱過濾?;蛘邔岬牟际下┒泛蜑V紙用熱溶劑潤濕后減壓過濾
3、結晶:濾液自然冷卻結晶(易揮發(fā)溶劑或者易于吸潮的溶劑應密閉結晶)
如果冷至室溫不結晶,則可以放入晶種或用玻棒擦容器器壁;或放入冰箱進行結晶(注意冰箱溫度應該在溶劑凝固點之上)
4、過濾與洗滌晶體:減壓過濾、用低溫、少量溶劑洗滌
注意:減壓過濾應該在布氏漏斗完全沒有液滴滴下為止
5、干燥
a、低熔點固體、不吸潮物質,可以在空氣中干燥
b、高熔點, 熱穩(wěn)定的物質用烘箱中干燥
c、熱不穩(wěn)定,或吸潮、空氣中不穩(wěn)定的物質,低于m.p 20—30℃ ,真空干燥
液體農藥 分離提純方法
1、蒸餾法
1)原理:依液體混合物中各組分沸點不同而分離。
2)蒸餾方法分類:
常壓蒸餾適用于b.p較低,在b.p時不分解的物質。
減壓蒸餾適用于b.p較高,或在b.p發(fā)生分解的物質。
水蒸氣蒸餾適用于不與水反應,b.p較高的物質。
2、柱層析法
1)原理:當混合物被束縛在色譜柱的固定相上后,流動相自上而下流經固定相,帶動被分離組分向下移動。與固定相作用力大的組分在流動過程中留在了后面,與固定相作用力小的組分在流動過程中跑在了前面,混合物因而被分離。
2)柱層析分類:吸附、分配、凝膠
吸附色譜柱:吸附劑固體表面吸附各種成分
分配色譜柱:惰性載體表面涂高沸點液體,被分離物在淋洗劑與高沸點液體之間溶解分配
凝膠色譜柱:多凝膠填粒、淋洗,凝膠網眼大小篩分不同尺寸的分子
3)柱色譜的幾種技術指標:
a.直徑與長度比:1:10~1:40(短而粗的柱子,分離快,分離效果差;長而細的柱子,分離慢,分離效果好。)
b.色譜柱的分離效果還與吸附劑和洗脫劑的選擇、柱子的裝填質量有關。
3、薄層色譜法
1)薄層色譜是比柱色譜更加應用廣泛的分離分析手段。薄層色譜用于分離提純具有簡單快速的特點,但是其分離容量不及柱色譜大,分離效果也不及柱色譜好。
2)薄層分類:吸附與分配色譜
分配色譜又分正相色譜與反相色譜。
正相:含水吸附劑(固定相),弱極性流動相,極性小的移動快。
反相:鈍化吸附劑(固定相),強極性流動相,極性強的移動快。
4、掃集共蒸餾法
1)原理:將試樣用注射器注入事先填入的無吸附性的填充劑(玻璃棉、玻璃珠、海砂等)的凈化柱內,在規(guī)定溫度下,農藥和溶劑蒸汽隨氮氣流進冷凝管,冷凝后進入接收器。脂肪、色素不能汽化的雜質沉積在柱內填充劑上,使雜質得以分離。
本法可用于有機磷、有機氮農藥的分離提純。
2)構成部件:柱溫箱、溫度控制器、載氣流量控制器、自動淋洗裝置、凈化柱、冷凝管、冷阱、收集器。
5、低溫冷凍分離法
1)食品中農藥殘留的分析,取樣后殘留農藥與大量的脂肪、蠟質混合在一起,給分離造成困難。
2)由于動植物組織中的脂肪、蠟質可以在低溫下于丙酮溶液中生成沉淀,將樣品用丙酮反復萃取,萃取液經過冷凍,過濾而分離掉脂肪、蠟質沉淀,而農藥留在丙酮中。
3)冷凍溫度一般在-70℃
6、液相萃取法
1)原理:一組互不相溶的溶劑中溶有某一成分溶質。這種溶質以一定比例(濃度比)在兩相中分配。兩相中分配比稱分配系數(shù)。利用同組溶劑中各物質分配系數(shù)不同或同種物質在不同溶劑組中分配系數(shù)不同而分開。(選擇合適溶劑,反復分配)
2)適用農藥種類
a.用此法一次性回收率達60—100%的含氯農藥有:2,4—滴甲酯劑,艾氏劑、甲體六六六、乙體六六六、丙體六六六、丁體六六六、硫丹、異狄氏劑、七氯、氯殺螨、丙菌清、P,P`—滴滴滴、 P,P`—滴滴E、O, P`—滴滴銻、三氯殺螨醇、狄氏劑、環(huán)氧七氯、六氯苯、碳氫靈、甲氧滴滴銻
b.用上法回收的有機磷農藥有:谷硫磷、三硫磷、地亞農、氮線磷、乙拌磷、殺蟲螟松、亞胺硫磷、馬拉硫磷、甲基一六零五、一六零五、三九一一、磷胺、皮蠅硫磷
7、化學凈化法
1)殘留農藥提取液干擾分析成分很大程度是脂肪與色素?;瘜W凈化法是使雜質與某種試劑發(fā)生化學反應除掉或者消擾。
2)最常用的化學凈化法是用酸處理對酸穩(wěn)定的農藥或用堿處理對堿穩(wěn)定的農藥來除雜。
酸凈化:用濃H2SO4或濃H2SO4與發(fā)煙硫酸(1:1)混合液在分液漏斗中處理萃取液,可以除脂肪、色素。
除雜原理:不飽和脂肪,色素中含有C=C,可以和濃H2SO4加成生,成可溶于濃H2SO4的化合物而除去。
堿凈化:用石油醚淋洗,而耐堿農藥有很好的回收率。對艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑宜用堿凈化。