农药残留检测技术课件.ppt

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1、农药残留检测技术,称量,样品称量时应注意有代表性，尽量使用较大的称量勺，减少样品间的差异。样品称量时应充分搅匀。称量时应尽量使用开口比较大的容器，如烧杯，避免样品粘到容器壁上。,提取,化学分析中用溶剂把农药从试样中提取出来的步骤。残留分析试样中农药含量甚微，提取效率的高低直接影响结果的准确性。故应根据试样类型、农药种类、试样中脂肪、水分含量和最终测定方法等来选择提取方法和提取溶剂，以便尽可能完全地提取出试样中所含的农药，而尽量少地提取出干扰物质。,提取,根据分析的对象来说，一般有水样、气样、土壤、作物等之分，它们的提取也不完全相同，大致分下列几种：1水样 如果水中农药含量较高，或者所用检出方法

2、比较灵敏，一般可以取水样100 mL500 mL，加入适当的有机溶剂提取。通常采用比较多的方法是液液分配提取法和固相萃取法。这两种方法同时也是净化方法。,提取,2大气大气中农药含量低，采样方法分为主动采样方法和被动采样方法两类。目前通常采用的主动采样方法，是利用适宜的吸附剂和动力泵，通过动力泵使空气流过吸附剂达到采样目的。被动采样则不需要动力，仅使用高效吸附材料，利用空气分子移动以及农药气态分子扩散使之被吸附剂吸附，也叫扩散取样方法。这样，大气样本的提取就转变成了吸附材料中农药残留的提取。,提取,目前使用的提取方法分为冷提取法和热提取法两种。冷提取法是指在溶剂中用挤压法将药剂提取的方法，此方法

3、简便易行，提取时间短，装置简单，但仅适合可挤压聚胺酯泡沫（Polyurethane Foam，PUF）类吸附材料；热提取法是用索氏提取器让沸腾溶剂循环洗脱提取的方法，此方法适用范围广，回收率稳定，是美国EPA推荐的提取方法。,提取,3土壤常用的土壤中农药残留提取方法有多种，但应用最多的是浸提法、振荡提取法。振荡提取是一种常用的方法，主要是土壤过筛后，加入适当溶剂，在振荡器中振荡提取一定时间，过滤出溶剂后，再用溶剂洗涤滤渣一次或数次，合并提取液后进行浓缩净化。二者经常结合使用，即首先用提取剂浸渍土壤样品一定时间，然后，再采用振荡提取。有时将二者合并称为振荡浸出法。,提取,4.作物或动物组织组织捣

4、碎法：又称匀浆提取法，优点是简便、快速、效果好。一般操作是样本加提取剂后高速捣碎，使溶剂与微细试样反复紧密接触、萃取，从而提取出检测成分的方法。振荡浸取法：该法适用于多样品，操作简便，但提取效率有时不高。,提取,索氏提取器提取：把样本放入提取器滤纸筒中，选用适当溶剂，利用虹吸原理连续提取检测成分的提取方法。一般在研究某一农药残留量提取时，常用这种方法来作对照标准。ASE（加速溶剂萃取）SFE（超临界萃取）超声辅助提取,提取,提取处理方法参照相关标准操作即可。深绿色样品：如菠菜、菜心、青花菜和青椒等，可在均质前加石墨粉先除去大部分色素，再提取。汁液样品：如橙汁、桃汁、菠菜汁等，这类样品含水多、显

5、酸性，在称样后要先调节酸度至近中性，再提取。含水少的干样：如稻米、大豆、花生、茶叶等，可在均质前先加超纯水湿润膨胀样品，然后提取。,提取剂,1惰性所选用的溶剂不能与待测物有化学反应。同时也不能对测定时采用的仪器有影响。如采用电子捕获检测器进行测定时，其前处理包括提取、净化等环节尽量避免使用含氯试剂。2溶剂的纯度 农药残留分析中所使用的溶剂是有特殊要求的，一般纯度达到在气相色谱的电子捕获检测器上不含有杂峰（杂质一般在109克以下）。,提取剂,目前国内试剂的纯度达不到要求，使用进口试剂价格较贵，可对国产试剂进行净化处理。正己烷：将市售试剂在氢氧化钠存在下回流20min，再进行重蒸，一般还要求去掉1

6、0前馏分和10最后馏分。正己烷也可以用6090石油醚代替，同上处理后，收集6075馏分。丙酮：加高锰酸钾回流到紫色不褪，再用碳酸钾干燥，过滤，重蒸收集56馏分。,提取剂,乙腈：4L乙腈中加入1mL磷酸、30g五氧化二磷，进行蒸馏，收集81 82馏分。乙酸乙酯：1L乙酸乙酯，加入100mL乙酸酐和10滴硫酸，加热回流4h。蒸出后，再用碳酸钾干燥，过滤，再蒸馏，收集77馏分。,提取剂,经过以上处理的溶剂，有时还不符合要求，再可以用高活性的中性氧化铝柱层析进行提纯。最后用气相色谱仪的电子捕获检测器对溶剂作一次检验。取溶剂300mL500mL，浓缩到3mL5mL，取2L微升进入色谱柱，以不出现杂峰为合

7、格。,提取剂,3提取剂的极性一般来说，提取效果也符合“相似相溶原理”。所以极性小的有机氯农药用极性小的溶剂提取。如己烷等。对于极性较强的有机磷农药和强极性的苯氧类除草剂等，则原则上用极性较强的溶剂提取。如二氯甲烷、氯仿、丙酮等。有时两种溶剂混合使用效果更好。,提取剂,4提取剂的沸点 一般认为提取剂的沸点为 4580之间为宜。因为沸点太低，容易挥发，而沸点太高，则不易浓缩，而且对一些热稳定性差的农药也不利。常用的提取溶剂有石油醚、正己烷、丙酮、苯、氯仿、甲醇、乙腈等。,提取条件的选择,提取总的要求是尽可能完全地提取出样品中所含的农药成分，而又尽量少提取出干扰物质。要达到这样的要求，就必须对样品的

8、性质，特别是水分的含量和油脂的多少，以及被测定农药的物理、化学性质，以及最后的分析测定方法，进行综合考虑。,对于极性较小的农药，如有机氯农药，可以用非极性溶剂来提取，常用的有正己烷、苯等溶剂，也可以用极性溶剂如丙酮、乙腈来提取；对于极性较强的有机磷等农药，可采用极性较强的溶剂如氯仿、丙酮来提取。,提取条件的选择,提取条件的选择,对含水量比较高的样品，如蔬菜、水果等，用极性溶剂为宜，例如用丙酮、乙腈、甲醇等溶剂。结合捣碎法，提取率就很高。过滤后，可用硫酸钠水溶液稀释并转溶于正己烷、二氯甲烷等溶剂中。,提取条件的选择,对于豆类、谷类和风干土壤等含水量较低的样品，可用甲醇、丙酮、二氯甲烷提取，用含3

9、5水的乙睛提取也较好。在弱酸性条件下提取，提取物就容易与植物成分和腐殖质分开，所以对于稳定的有机磷农药和苯氧乙酸类除草剂，先使之成为磷酸酸性后，再用极性溶剂提取较为有利。,提取条件的选择,含水样品，提取时常加入二分之一质量左右的无水硫酸钠后，用研磨法提取，由于盐析作用，有利于有机溶剂提取，过滤也较为方便。对于含糖量高的样品，一般可适当加水后，用热的乙腈或丙酮提取。对于水样本，尤其是环境水样本，由于农药含量极低，因此多用固相萃取或固相微萃取方法。,提取过程中注意事项,样本在提取过程中，应保证样品提取时间、提取过程与质控样品尽量相同，使质控更清楚的反应前处理操作的准确性。某些样品由于含水量大（如番

10、茄），冷冻样会在表面上有一层冰层，通常情况下应对这样的样品重新用食品料理机打碎，然后进行提取。,提取过程中注意事项,残留分析试样中农药含量甚微，提取效率的高低直接影响结果的准确性。选择合适的固液比直接影响提取效率。由于多残留检测方法考虑的是多组分的同时提取，所规定的固液比对某种组分就不一定合适，如果只检测某些组分，应通过试验确定合适的固液比。提取过程中，应对农药检测相关的化学性质（挥发性、极性、PKa）加以关注。,过滤,将过滤纸连续两次对折，叠成90圆心角形状；把叠好的滤纸按一侧三层，另一侧一层打开，成漏斗状；把漏斗状滤纸装入漏斗内，滤纸边要低于漏斗边，加少许水润湿，沿玻璃棒向漏斗口内倒入均质

11、好的试样。过滤到最后，用玻璃棒将滤纸四边挑起折叠，用塞子压一下，将滤液收集到装有5 克7 克氯化钠的100 毫升具塞量筒中。,抽滤,将装有5 克7 克 氯化钠的100毫升具塞比色管放入低口瓶中，并在瓶口盖上橡胶垫，插入布式漏斗，铺上滤纸（滤纸的大小以将布氏漏斗上的孔洞全部遮住即可），用少量水润湿，开启减压装置，将试样匀浆倒入布式漏斗中，抽滤。,盐析,盐析过程中振荡频率和振幅应一致，保证样品的平行性。盐析过程中，要充分摇匀后再静置。如果摇匀过程中发生乳化现象，则长时间静置或者加少量蒸馏水，直到分层清晰。静止时间应足够，一般不应小于0.5小时。在静止过程中，应不时轻摇容器，使器壁上的水珠下落。,浓

12、缩,旋转蒸发器其特点是可以边减压边旋转，故温度变化不大时，热量传递较快，使蒸馏能快而平稳地进行，而不发生暴沸；在使用中还可根据浓缩液体积，更换各种容量（10毫升l升）的烧瓶。旋转蒸发器的特点是浓缩速度快，且回收率高。气流吹蒸浓缩装置 利用空气或氮气流吹带出溶剂的浓缩方法，适用于体积小、易挥发的提取液，但对于蒸汽压较高的农药就比较容易损失。,浓缩注意事项,使用旋转蒸发器时，应注意水浴温度不宜过高，一般不超过40，待浓缩的溶剂多数情况是二氯甲烷。有时也用丙酮或甲醇，但水浴温度要适当提高。在浓缩过程中，要注意不能蒸干。使用旋转蒸发器时，应尽量选择冷却循环系统，冷却温度控制在5 以下，以保证回收率。,

13、浓缩注意事项,使用氮吹浓缩时，加热温度不宜过高，一般控制在80 以下。氮气流量不能过大，不能将样品吹干，在近干状态下取离水浴锅，自然晾干，若一定要干涸时，则操作必须细心，可以用橡皮球慢慢吹入干燥空气。若易氧化的样品，还必须使用氮气，否则会导致某些农药回收率偏低。氮吹时，氮吹管不能离液面太近，防止污染。,浓缩注意事项,浓缩过程是样品比较容易损失的环节，因而为了考察样品的浓缩过程，也可以单独进行标准农药的浓缩回收率试验，一般应在90以上为宜。对于要浓缩净化后的溶液必须更加警惕，因为提取物中油脂等杂质已经很少，必要时可以加入几微升不干扰分析的抑蒸剂（keeper），如乙二醇、硬酯酸和石腊等，以保证农

14、药在蒸干时避免遭到损失。,净化,使用有机溶剂提取样本中的农药时，样本中的油脂、蜡质、蛋白质、叶绿素及其他色素、胺类、酚类、有机酸类、糖类等会同农药一起被提取出来，提取液中既有农药又有许多干扰物质，这些物质亦称共提物，会严重干扰残留量的测定。故必须将农药与上述杂质进行分离，然后才能对痕量农药进行分析测定。这一操作步骤就是所谓净化。,净化,净化的要求与方法在很大程度上取决于农药和样本的性质、最终检测方法、对分析时间和对分析结果准确度的要求。如采用专一性强的火焰光度检测器测定有机磷或有机硫农药时，不需复杂的净化步骤。使用抗干扰能力差的电子捕获检测器测定有机氯或菊酯类农药和使用氮磷检测器时，对净化要求

15、必须严格，否则杂质会影响测定结果，还可能污染检测器。农残分析中常用的净化方法有：液-液分配法、柱层析法、固相萃取法、吹扫蒸馏法、磺化法、凝结剂沉淀法和薄层色谱法等。,GPC 样品净化系统,从样品中除去 大分子物质提高分析结果 的精确度 延长进样口和分 析柱的使用寿命,固相萃取四个步骤,1、柱子预处理（固定相活化）活化的目的是创造一个与样品溶剂相容的环境并去除柱内所有杂质。通常需要两种溶剂来完成上述任务，第一个溶剂（初溶剂）用于净化固定相，另一个溶剂（终溶剂）用于建立一个合适的固定相环境使样品分析物得到适当的保留。,固相萃取四个步骤,注意：终溶剂不应强于样品溶剂，若使用太强的溶剂，将降低回收率。

16、另外，在活化的过程中和结束时，固定相都不能抽干，因为这将导致填料床出现裂缝，从而得到低的回收率和重现性，样品也没得到应有的净化。如果在活化步骤中出现干裂，所有活化步骤都得重复。,固相萃取四个步骤,2、上样 上样步骤指样品加入到固相萃取柱并迫使样品溶剂通过固定相的过程，这时分析物和一批样品干扰物保留在固定相上。为了保留分析物，溶解样品的溶剂必须较弱。如果溶剂太强，分析物将不被保留，结果回收率将会很低，这一现象叫穿漏。尽可能使用最弱的样品溶剂，可以使溶质得到最强的保留或者说最窄的谱带。,固相萃取四个步骤,3、淋洗 分析物得到保留后，通常需要淋洗固定相以洗掉不需要的样品组分，淋洗溶剂的洗脱强度是略强

17、于或等于上样溶剂。淋洗溶剂必须尽量地弱以洗调尽量多的干扰组分，但不能强到可以洗脱任何一个分析物的程度。注意：淋洗时不宜使用太强溶剂，否则会将强保留杂质洗下来。使用太弱溶剂，会使淋洗体积加大。可改为强、弱溶剂混用；但混用或前后使用的溶剂必须互溶。,固相萃取四个步骤,4、洗脱 淋洗过后，将分析物从固定相上洗脱。溶剂必须进行认真选择，溶剂太强，一些更强保留的不必要组分将被洗出来；溶剂太弱就需要更多的洗脱液来洗出分析物，这样固相萃取柱的浓缩功效就会削弱。,不同的填料的固相萃取柱,固相萃取柱净化应用,一般菜样：如白菜、甘蓝、黄瓜、萝卜等，可根据需要选用 C18柱、Florisil柱、NH2柱等净化。深色

18、样品：如菠菜、菜心、青椒和胡萝卜，含色素多，可用石墨碳黑柱去除色素。茶叶：含咖啡因多，用Si小柱净化可较好地去除。大豆、花生：含油脂多，净化时用SAX、PSA小柱去脂。高糖高盐样品：如葡萄干、梅脯、腌黄瓜等可采用硅藻土柱助滤。,标准溶液的配制,由于不同样品存在一定的基质效应，因此用试剂配制标准溶液测定样品往往会造成检测结果偏高或偏低的现象。采用样品空白提取液配制标准溶液，可以有效弥补基质效应带来的定量偏差。,标准溶液的配制,辣椒添加回收率 农药名称 甲胺磷 甲拌磷 氧化果 乐果 毒死蜱 甲基对硫磷 对硫磷用0.1mg/L算 135 117 199 117 125 136 125用0.2mg/L

19、算 84.7 256 168 119 114 138 1250.2mg/L基质配标算 80.2 96.6 82.4 101 110 115 104,检测过程的质量控制,样品测定首先做试剂空白，空白值过高应检查试剂是否有问题或器皿被污染。每批次检测时应通过加标回收率或测定标准物质进行质量控制。农药残留检测每测定10个样品进一个标准溶液，每测定24个样品做一个添加回收率。如发现回收率超过70%120%的范围时，该批次样品要重做。,检测过程的质量控制,农药残留检测对超标或接近限量值的样品，应重新称样进行测定，并使用极性不同的柱子或不同检测器进行确认。经复测后仍超标的样品，用气质或液质联用仪进行定性检

20、测。标准溶液应现用现配，放置一段时间后浓度有所改变，每次再用时应与以前的图谱进行比较，检查峰面积是否有较大的变化。,原始记录的填写,原始记录的填写要注意：应及时记录，不能补记；所填信息要全，要可追溯；填写有效数字的数位要正确；要使用国家规定的法定计量单位。,结果计算,结果计算时应注意：有效数字的计算应符合有效数字运算的规定；数值修约应符合GB/T 8170-2008的规定；农药残留和污染物检测，计算结果一般保留2位有效数字（比限量值多1位）。,结果计算,数值修约在拟舍弃的数字中，若左边第一个数字等于5，且其右边的数字并非全为零时，则进一，即所拟保留的末位数加一。如：1.0501修约后（保留两位

21、数）为1.1。在拟舍弃的数字中，若左边第一个数字等于5，且其右边的数字全为零，若所拟保留的末位数为奇数，则进一，若为偶数（包括“0”）则不进。如：0.350修约后（保留一位数）为0.4 0.450修约后（保留一位数）为0.4（不是0.5）,结果计算,所拟舍弃的数字，若为两位以上数字时，不得进行多次修约，应根据所拟舍弃数字中左边第一个数字的大小，按上述规定一次修约出结果。如：15.4546正确修约的结果（保留二位数）是15，不正确的做法是15.4546一次修约15.455，二次修约15.46，三次修约15.5，四次修约16（结果）。,结果计算,如果检测人员先将获得的测定值按指定的修约位数多一位或

22、几位报出，最后由其他部门进行判定，为避免连续修约的错误，应按下列步骤进行：报出数值最右的非零数字为5时，应在数值后加（+）或（-）或不加符号，以分别表明已进行过舍、进或未舍未进；如：16.50（+）表示实际值大于16.50，经修约舍弃成为16.50；16.50（-）表示实际值小于16.50，经修约进一成为16.50。,结果计算,如果判定报出值需要进行修约，当拟舍弃数字最左一位数字为5而后面无数字或皆为零时，数值后面有（+）者进一，数值后面有（-）者舍去，其他按上述规则进行。如：将下列数字修约到十分位后进行判定（报出值多保留一位小数）15.453（实测值）15.45（+）（报出值）15.5（修约值）16.546（实测值）16.55（-）（报出值）16.5（修约值）,精密度计算,精密度：在规定条件下，相互独立的测试结果之间的一致程度。精密度包括重复性和再现性两个部分。重复性限：一个数值，在重复性条件下，两次测试结果的绝对差值不超过此数的概率为95%。重复性限符号为r。再现性限：一个数值，在再现性条件下，两次测试结果的绝对差值不超过此数的概率为95%。再现性限符号为R。,