什么是樣品預(yù)處理？

樣品預(yù)處理是指將抽取的樣品按其特性進(jìn)行預(yù)先混合、縮樣、包裝和儲(chǔ)存的過程。

樣品根據(jù)其特點(diǎn)可分為環(huán)境樣品、動(dòng)植物及其加工制品和特殊樣品。其中環(huán)境樣品包括土壤、水、空氣等；特殊樣品主要是指嘔吐物、排泄物等；動(dòng)植物及其加工制品則有高含水量、低含水量，高脂樣品、低脂樣品之分。當(dāng)抽取的樣品運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后，通常將樣品分為液態(tài)(包括水)和固態(tài)兩類進(jìn)行預(yù)處理。

? 液態(tài)樣品

可用離心或過濾的方法除去樣品中的漂浮物和沉淀物。取適量樣品(一般不少于1000mL)供分析用。必要時(shí)，需稱量分離開的各部分的重量，并分別進(jìn)行分析，并將各個(gè)部分殘留量的總和表示樣品的總殘留量。取樣后，盡量在樣品可能發(fā)生的任何物理化學(xué)變化前完成分析工作。

? 固態(tài)樣品

土壤，充分混勻后，過1mm篩，用四分法取適量樣品(至少250g)，并取100g均勻的土壤樣品，分散在盤中，置105℃烘至恒重，冷卻后重新稱重，測(cè)出土壤干重。動(dòng)植物樣品，取可食用部分切成小塊后，用高速搗碎機(jī)搗碎后，分別取適量樣品供分析用。一些含水量低的樣品，可按重量加入一定比例的重蒸餾水后再搗碎，分析時(shí)需按比例扣除水的重量。

樣品預(yù)處理是實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)技術(shù)人員的重要組成部分，占整個(gè)分析過程的60%以上，主要的分析誤差也來自樣品預(yù)處理環(huán)節(jié)。下面，帶你了解下常見分析儀器的進(jìn)樣要求，助你提升檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性及效率。

1、氣相色譜儀

能直接分析的樣品應(yīng)是可揮發(fā)、且是熱穩(wěn)定的，沸點(diǎn)一般不超過300℃，不能直接進(jìn)樣的，需經(jīng)前處理。

2、液相色譜儀

樣品要干燥，能夠提供要檢測(cè)組份的結(jié)構(gòu)；對(duì)于復(fù)雜樣品，盡可能提供樣品中可能還有其它哪些成分。

3、離子色譜儀

送檢樣品可溶于水，或稀酸、稀堿，所用的酸堿不能含有待測(cè)離子。對(duì)于樣品中含有待測(cè)元素，但在水、酸、堿溶液中以非離子狀態(tài)存在的化合物，需要進(jìn)行相應(yīng)的樣品前處理。

4、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀

氣相色譜儀均使用毛細(xì)管柱，進(jìn)入氣相色譜爐的樣品，應(yīng)在色譜柱的工作溫度范圍內(nèi)能夠完全汽化。

5、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀

? 易燃、易爆、毒害、腐蝕性樣品應(yīng)注明；

? 確保分析結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，要求樣品完全溶解，不得有機(jī)械雜質(zhì)；未配成溶液的樣品要注明溶劑；

? 盡可能提供樣品的結(jié)構(gòu)式、分子量或所含官能團(tuán)，以便選擇電離方式；

? 液相色譜--質(zhì)譜聯(lián)用時(shí)，所有緩沖體系一律用易揮發(fā)性緩沖劑，如乙酸、醋酸銨、氫氧化四丁基銨等配成。

6、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀

? 試樣的種類、組分及樣品量

適用測(cè)定多肽、蛋白質(zhì)，也可測(cè)定其它生物大分子，如多糖、核酸和高分子聚合物、合成寡聚物及一些相對(duì)分子質(zhì)量較小的有機(jī)物，如C60或C60的接枝物等。被測(cè)樣品可以是單一組分也可以是多組分的，但樣品組分越多，譜圖就越復(fù)雜，譜圖分析的難度也越大；如果電離過程中組分之間存在相互抑制作用，則不一定能保證每個(gè)組分都出峰。常規(guī)測(cè)定的樣品量約為1-10皮摩爾/微升。

? 樣品的溶解性

被測(cè)樣品需能夠溶于適當(dāng)?shù)娜軇?yīng)在未溶解的固體或純液體。若樣品為溶液，需要提供樣品的溶劑、濃度或含量等信息。

? 純度

為取得高質(zhì)量的質(zhì)譜圖，多肽和蛋白質(zhì)樣品應(yīng)避免含氯化鈉、氯化鈣、磷酸氫鉀、三硝基甲苯、二甲亞砜、尿素、甘油、吐溫、十二烷基硫酸鈉等。如果被測(cè)樣品在預(yù)處理過程中不能避免使用上述試劑，則須用透析法和高效液相色譜法對(duì)樣品進(jìn)行純化。水、碳酸氫銨、醋酸銨、甲酸銨、乙腈、三氟乙酸等都是用于純化樣品的合適試劑。蛋白質(zhì)樣品純化后，應(yīng)盡可能凍干。樣品中的鹽可通過離子交換法祛除。

7、紫外-可見吸收光譜儀

? 樣品溶液的濃度應(yīng)適當(dāng)，且必應(yīng)清澈透明，不能有氣泡或懸浮物質(zhì)存在；

? 固體樣品量>0.2g，液體樣品量>2ml。

8、紅外光譜儀

? 樣品應(yīng)預(yù)先純化，以保證有足夠的純度；

? 樣品須預(yù)先除水干燥，避免損壞儀器，同時(shí)避免水峰對(duì)樣品譜圖的干擾；

? 易潮解的樣品，干燥器放置；

? 對(duì)易揮發(fā)、升華、對(duì)熱不穩(wěn)定的樣品，用帶密封蓋或塞子的容器盛裝并蓋緊，需要同實(shí)驗(yàn)室說明情況；

? 對(duì)于有毒性和腐蝕性的樣品，需用密封容器裝好。送分別在樣品瓶標(biāo)簽的明顯位置和分析任務(wù)單上注明。

9、等離子體原子發(fā)射光譜儀

? 對(duì)送檢樣品(檢測(cè)條件)的要求：提供樣品來源、種類、屬性(如礦石、合金、硅酸鹽、特種固熔體、高聚物等)。盡可能列出主要成份、雜質(zhì)成份及其估計(jì)含量。

? 對(duì)于溶液，寫明介質(zhì)成份(溶劑、酸堿的種類及其估計(jì)含量)、含氟(F-)與否(因?yàn)榉鷮?yán)重腐蝕霧化器)、固體樣品要制成不含任何有機(jī)物的溶液，其最終酸度控制為1mol，樣品量5-50ml。如含懸浮物或沉淀，務(wù)必過濾；另需要同時(shí)測(cè)試試劑空白溶液用作扣除空白。

10、原子熒光光譜儀

? 樣品分析一般要求

原子熒光光譜儀分析的對(duì)象是以離子態(tài)存在的砷(As)、硒(Se)、鍺(Ge)、碲(Te)等及汞(Hg)原子，樣品須是水溶液或能溶于酸。

? 固體樣品

1.無機(jī)固體樣品經(jīng)簡單溶解后保持適當(dāng)酸度。

檢測(cè)砷(As)、硒(Se)、碲(Te)、汞(Hg)，介質(zhì)為鹽酸(5%，v/v)；

檢測(cè)鍺(Ge)，介質(zhì)為硫酸(5%，v/v)；

檢測(cè)汞(Hg)，介質(zhì)也可為硝酸(5%，v/v)，檢測(cè)(As)介質(zhì)也可為硫酸(2%v/v)。

由于銅、銀、金、鉑等金屬對(duì)待測(cè)元素的干擾較大，因此該幾類合金樣品中的砷、硒、碲、汞不宜采用本儀器測(cè)定。

2.有機(jī)或生物固體樣品

樣品經(jīng)硝化處理為溶液并保持適當(dāng)酸度，其介質(zhì)酸度與無機(jī)樣品同。

? 樣品中待測(cè)元素限量要求

由儀器靈敏度及分析方法決定，樣品含待測(cè)元素上下限為0.05μg/g~500μg/g，不在此含量范圍內(nèi)的樣品使用本儀器檢測(cè)將無法保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

? 樣品量

每檢測(cè)1個(gè)元素，要求固體樣品量不少于2g，液體樣品量不少于20mL，水樣不少于100mL。

11、元素分析儀

? 盡可能提供分子式和元素的理論含量或其它相關(guān)信息；

? 樣品應(yīng)是不含吸附水的均勻固體微粒或液體，并經(jīng)過提純。如樣品不純(含吸附水、有機(jī)溶劑、無機(jī)鹽或其它雜質(zhì))會(huì)影響分析結(jié)果，使測(cè)試值與計(jì)算值不符；

? 樣品應(yīng)有足夠的量，以滿足方法和儀器的線性和靈敏度。

12、核磁共振波譜儀

? 送檢樣品純度一般應(yīng)>95%，無鐵屑、灰塵、濾紙毛等雜質(zhì)。一般有機(jī)物需提供的樣品量：1H譜>5mg，13C譜>15mg，對(duì)聚合物所需的樣品量應(yīng)適當(dāng)增加；

? 儀器配置僅能進(jìn)行液體樣品分析，要求樣品在某種氘代溶劑中有良好的溶解性能，送樣者應(yīng)先選好所用溶劑。常備的氘代溶劑有氯仿、重水、甲醇、丙酮、DMSO、苯、鄰二氯苯、乙腈、吡啶、醋酸、三氟乙酸；

? 盡量提供樣品的可能結(jié)構(gòu)或來源。

13、差示掃描量熱儀

? 固體樣品，在所檢測(cè)的溫度范圍內(nèi)不會(huì)分解或升華，也無揮發(fā)物產(chǎn)生；

? 單次檢測(cè)無機(jī)或有機(jī)材料不少于20mg，藥物不少于5mg。注明檢測(cè)條件(包括檢測(cè)溫度范圍，升、降溫速率，恒溫時(shí)間等)。

14、熱重分析儀

樣品量不少于30mg。送樣時(shí)請(qǐng)注明檢測(cè)溫度范圍，實(shí)驗(yàn)氣氛(空氣、N2或Ar)，升溫速率，氣體流量等。

15、X射線粉末衍射儀

送檢樣品可為粉末狀、塊狀、薄膜及其它形狀。粉末樣品需要量約為0.2g(視其密度和衍射能力而定)；塊狀樣品要求具有一個(gè)面積小于45pxx45px的近似平面；薄膜樣品要求有一定的厚度，面積小于45pxx45px。

16、X射單晶末衍射儀

送檢樣品需為單晶。選擇晶體時(shí)要注意所選晶體表面光潔、顏色和透明度一致。不附著小晶體，沒有缺損重疊、解理破壞、裂縫等缺陷。晶體長、寬、高的尺寸均為0.1-0.4mm，即晶體對(duì)角線長度不超過0.5mm(大晶體可用切割方法取樣，小晶體則要考慮其衍射能力)。

17、透射電子顯微鏡

由于受電鏡高壓限制，透射電子束一般只能穿透厚度為幾十納米以下的薄層樣品。除微細(xì)粒狀樣品可以通過介質(zhì)分散法并直接滴樣外，其它樣品的制備方法主要有物理減薄(離子和雙噴減薄等)和超薄切片法。超薄切片樣品的制備，需經(jīng)樣品前處理、包埋、切片等復(fù)雜工序，周期較長。

18、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡

送檢樣品需為干燥固體、塊狀、片狀、纖維狀及粉末狀均可。應(yīng)有一定的化學(xué)、物理穩(wěn)定性，在真空中及電子束轟擊下不會(huì)揮發(fā)或變形；無磁性、放射性和腐蝕性。含水分較多的生物軟組織的樣品制備，要求用戶自己進(jìn)行臨界點(diǎn)干燥之前的固定、清洗、脫水及用醋酸(異)戊酯置換等處理，最后由本室進(jìn)行臨界點(diǎn)干燥處理。觀察圖像樣品應(yīng)預(yù)先噴金膜。一般情況下，樣品盡量小塊些(≤10x10x5mm較方便)。粉末樣品每個(gè)需1克左右。納米樣品一般需超聲波分散，并噴涂超細(xì)微金膜。

19、掃描電子顯微鏡-X射線能譜儀

送檢樣品需為干燥固體，塊狀、片狀、纖維狀、顆粒或粉末狀均可。應(yīng)有一定的化學(xué)、物理穩(wěn)定性，在真空中及電子束轟擊下不會(huì)揮發(fā)或變形；無磁性、放射性和腐蝕性。對(duì)含水份較多的生物軟組織樣品，要求預(yù)先進(jìn)行臨界點(diǎn)干燥前的固定、清洗、脫水及用醋酸(異)戊酯置換等處理。最后進(jìn)行臨界點(diǎn)干燥處理。圖像觀察樣品應(yīng)預(yù)先鍍金膜，成份分析樣品需鍍碳膜。一般情況下，樣品體積不宜太大(≤5x5x2mm較適合)。

20、電子探針

定量分析的樣品需磨平拋光、清洗干凈。若樣品不能進(jìn)行表面磨平拋光(將影響分析精度)處理應(yīng)事先說明。樣品應(yīng)要切成小薄片，不能切割制樣，須先與測(cè)試人員確定。應(yīng)先標(biāo)記好分析面上的測(cè)試點(diǎn)，無標(biāo)記測(cè)試位置時(shí)，測(cè)試時(shí)只選有代表性、較平整位置測(cè)試。液體樣需先濃縮干燥。分析的樣品需是在高能電子轟擊下物理和化學(xué)性能穩(wěn)定的固體、不分解、不爆炸、不揮發(fā)、無放射性、無磁性。

樣品預(yù)處理是分析工作中非常重要的一步。一些難以細(xì)化的樣品有時(shí)成為分析測(cè)定中的主要問題。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，分析儀器的自動(dòng)化水平不斷提高，特別是精密分析儀器和現(xiàn)代電電子技術(shù)，應(yīng)用了各種高新技術(shù)。如您有任何關(guān)于儀器的問題，請(qǐng)撥打瓦克科技服務(wù)熱線。