spme-hplc聯(lián)用萃取機理的探討

1、209SPMEHPLC聯(lián)用萃取機理的探討陳超李攻科陶敬奇（中山大學化學系，廣州510275）摘要涂層的萃取機理有多種，按照涂層類型的不同，可分為吸收機理（適合PA、PDMS涂層）與吸附機理（適合PDMSDVB、CWDVB、CWTPR涂層）；按照萃取體系的不同（無限體積、充分攪拌的體系與有限體積、靜止體系）也可以發(fā)展出另外兩種萃取機理。本文初步探討了以上的幾種萃取機理。并結合實驗數(shù)據(jù)，對機理的可行性、合理性進行了討論。關鍵詞固相微萃取，高

2、效液相色譜，萃取機理近年來，在樣品預處理方面，最值得矚目的是固相微萃取技術（solidphasemicroextractionSPME），它是加拿大Waterloo大學的Pawliszyn[1]于1990年提出的，是一種無溶劑，集采樣、萃取、濃縮、進樣于一體的新樣品預處理技術，克服了傳統(tǒng)樣品預處理技術（如吹掃捕集、頂空法、液液萃取、固相萃取、超臨界萃取等）耗時、效率低、溶劑用量大、操作繁瑣等缺點。本文結合實驗數(shù)據(jù)初步探討了SPMEHPL

3、C聯(lián)用技術的作用機理。按照涂層不同可分為吸收機理和吸附機理，如PA、PDMS涂層是基于吸收機理，而PDMSDVB、CWDVB、CWTPR涂層是基于吸附機理[25]。按照體系分類，即無限體積、充分攪拌體系及有限體積、靜止體系也發(fā)展出另外兩種萃取機理。1.基于不同體系的萃取機理[1]圖1描述了SPME的萃取模型。在這個柱狀系統(tǒng)中，a、b、d分別是硅桿、涂層、樣品瓶的半徑，L是涂層部分的長度，κ是待測物在涂層水相的分配常數(shù)，D1和D2分別是待

4、測物在涂層和水相中的擴散系數(shù)，C1和C2分別是分析物在涂層和水相中的濃度?；痦椖浚簢易匀豢茖W基金資助項目（29977029）；廣東省自然科學基金資助項目（990292）；感謝中山大學化學學院創(chuàng)新基金（批準號：01027）的支持。第一作者陳超(1980年出生)，男，中山大學化學與化學工程學院98基地班聯(lián)系人李攻科Email:cesgkl@zsu.圖1SPME萃取模型211??01????tarrC（7）將式（5）（6）（7）代入等式（

5、2），采用變量隔離法得到時間函數(shù)的涂層中待測物的濃度輪廓：這里αm是????????bYaJaYbJ????1110?的根，J，Y是貝賽爾函數(shù)。圖2描述了等式(8)?？v坐標是平衡濃度CκC20，橫坐標是涂層上的相對深度（ra）（ba）。圖中的曲線代表不同的萃取時間D1t（ba）2。曲線代表不同萃取階段涂層中待測物的濃度。溶液中待測物的濃度一個常量（即不會隨時間改變而變化），等于溶液的初始濃度C20。在萃取前，涂層中無待測物（曲線A）；開

6、始萃取瞬間，僅僅在涂層表面附近有待測物（曲線B）；隨著萃取的延長，待測物分子擴散到涂層深處（曲線CE）；最后達到平衡（曲線F）。曲線斜率隨萃取時間延長很快降低，斜率越大，證明涂層對待測物的萃取速率越快。就如費克第一定律給出的一樣：drdCDF1??（9）F是待測物分子的流動量（mol?s1?m2）。當平衡時斜率趨零，擴散停止。圖中濃度輪廓曲線下方面積對應已萃取量與最大萃取量（曲線F）的比值。大約50%的待測物在0.1時間后被萃取（曲線D

7、），隨后耗費了5倍多的時間才達到總萃取量的90%（曲線E）。對式（8）進行半徑的積分，得到萃取質量的時間函數(shù)式：????????bJaJbYaJmmmm?????2021021??????????bJaJbJaJmmmm?????2021021????????????????????????????????????00010212011120201021expmmmmmmmmmmrJYaJrYaJbJaJbJtDCCCtrC??????