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农药的分离与纯化
发布时间: 2019-11-15 10:44:45     发布人: 柘大检测
 

分离纯化是农药分析必不可少的过程,不管是商品农药样品还是残留农药样品都不是纯的农药成分。

对于农药样品的分析,首先要进行一定的分离纯化步骤,使农药和杂质尽可能分离,达到分析结果准确的目的。

不同的农药样品有不同的纯化方法。选择分离方法的依据是样品中农药的性质和杂质的性质差别来选择分离纯化的方法

农药分离的主要类别

原药分析:各种农药异构体及有效成分含量。

残留分析:土、水、动植物体中农药残留量分析。

原药的一般组成

原药(固体):含填料,加工成粉剂,可湿粉剂颗粒时加入。

加入目的:原药粉,不易粉碎;农药药效高,单位面积用量少,加入填料后易稀释。

加入成分:药石、粘土、碳酸盐类。

原药(液体):含溶剂、助剂、乳化剂、非有效成分(合成副产物、降解成分等)。

原药分析与残留分析比较

原药分析对象:主要对有效成分分析。

原药分析的特点:含量高,有固定的提纯与分析方法。

残留分析对象:对人、畜、环境有害成分。

残留分析特点:残留量少,组成复杂。要提取、富集,分离提纯。分离提纯与分析方法灵活多样。

共同点:基本原理和方法一致。

 

分离提纯(富集)——物理和化学方法;

分析类别:定性分析、定量分析

 

固体农药的纯化方法简介

 固体农药(有效成分)制标准样时用重结晶法提纯。

提纯原理:在某一种溶剂中,固体农药的溶解度随温度变化有较大的变化。在较高温度时的饱和溶液趁热过滤除不溶性杂质。母液放冷,在较低温度时农药以晶体析出,过滤,可溶性杂质留在母液中而除去。

(可反复重结晶直到提纯农药熔点不变为止)。

 

重结晶的关键因素

关键:选合适溶剂。

重结晶溶剂具备条件:

a.不与被提纯成分发生化学反应

b.被提纯物与杂质要有显著溶解度差

c.被提纯物在该溶剂中溶解度随温度变化变化大

d.溶剂沸点适中(不高也不低)

如没有合适的纯溶剂则用混合溶剂重结晶。

混合溶剂的选择方法

1、确定两种溶剂可以互相混溶,而且一种是被提纯农药的良好溶剂,一种是不良溶剂。

如乙醇和水;苯和乙醇;丙酮和三氯甲烷等

2、取0.02g0.03g样品溶解于一定量(1mL)的良好溶剂中(试管),然后在不断摇动下缓慢滴加不良溶剂,直到出现浑浊为止

3、记下不良溶剂的体积,计算得到混合溶剂的组成比例,通过重复试验进行适当调整

重结晶的一般操作步骤

1、制成饱和热溶液(接近溶剂的沸点)

2  热过滤(除不溶杂质)

3、自然冷却结晶

4、过滤晶体与洗涤。

5、干燥 

6、标准品多次重结晶,直到m.p 不变为止

重结晶操作要点

1、制成饱和热溶液

视被提纯物质多少选用适当容积的烧瓶,将被提纯物质放入烧瓶,装好回流装置。

在不超过溶剂沸点的热浴温度下缓慢滴加溶剂,并搅动,使溶质在接近容积沸点时刚好溶解,立刻停止滴加溶剂

记下溶剂的体积与溶质的质量

2  (用保温漏斗)热过滤。或者将热的布氏漏斗和滤纸用热溶剂润湿后减压过滤

3、结晶:滤液自然冷却结晶(易挥发溶剂或者易于吸潮的溶剂应密闭结晶)

如果冷至室温不结晶,则可以放入晶种或用玻棒擦容器器壁;或放入冰箱进行结晶(注意冰箱温度应该在溶剂凝固点之上)

4、过滤与洗涤晶体:减压过滤、用低温、少量溶剂洗涤

注意:减压过滤应该在布氏漏斗完全没有液滴滴下为止

5、干燥 

a、低熔点固体、不吸潮物质,可以在空气中干燥

b、高熔点,   热稳定的物质用烘箱中干燥

c、热不稳定,或吸潮、空气中不稳定的物质,低于m.p 2030℃ ,真空干燥

 

液体农药  分离提纯方法

1、蒸馏法

1)原理:依液体混合物中各组分沸点不同而分离。

2)蒸馏方法分类:

常压蒸馏适用于b.p较低,在b.p时不分解的物质

减压蒸馏适用于b.p较高,或在b.p发生分解的物质。

水蒸气蒸馏适用于不与水反应,b.p较高的物质。

2柱层析法

1)原理:当混合物被束缚在色谱柱的固定相上后,流动相自上而下流经固定相,带动被分离组分向下移动。与固定相作用力大的组分在流动过程中留在了后面,与固定相作用力小的组分在流动过程中跑在了前面,混合物因而被分离。

2)柱层析分类:吸附、分配、凝胶

吸附色谱柱:吸附剂固体表面吸附各种成分

分配色谱柱:惰性载体表面涂高沸点液体,被分离物在淋洗剂与高沸点液体之间溶解分配

凝胶色谱柱:多凝胶填粒、淋洗,凝胶网眼大小筛分不同尺寸的分子

3)柱色谱的几种技术指标:

a.直径与长度比:110~140(短而粗的柱子,分离快,分离效果差;长而细的柱子,分离慢,分离效果好。)

b.色谱柱的分离效果还与吸附剂和洗脱剂的选择、柱子的装填质量有关

3薄层色谱法

1)薄层色谱是比柱色谱更加应用广泛的分离分析手段。薄层色谱用于分离提纯具有简单快速的特点,但是其分离容量不及柱色谱大,分离效果也不及柱色谱好。

2)薄层分类:吸附与分配色谱

分配色谱又分正相色谱与反相色谱。

正相:含水吸附剂(固定相),弱极性流动相,极性小的移动快

反相:钝化吸附剂(固定相),强极性流动相,极性强的移动快。

4扫集共蒸馏法

1)原理:将试样用注射器注入事先填入的无吸附性的填充剂(玻璃棉、玻璃珠、海砂等)的净化柱内,在规定温度下,农药和溶剂蒸汽随氮气流进冷凝管,冷凝后进入接收器。脂肪、色素不能汽化的杂质沉积在柱内填充剂上,使杂质得以分离。

本法可用于有机磷、有机氮农药的分离提纯。

2)构成部件:柱温箱、温度控制器、载气流量控制器、自动淋洗装置、净化柱、冷凝管、冷阱、收集器。

5低温冷冻分离法

1)食品中农药残留的分析,取样后残留农药与大量的脂肪、蜡质混合在一起,给分离造成困难。

2)由于动植物组织中的脂肪、蜡质可以在低温下于丙酮溶液中生成沉淀,将样品用丙酮反复萃取,萃取液经过冷冻,过滤而分离掉脂肪、蜡质沉淀,而农药留在丙酮中。

3)冷冻温度一般在-70

6液相萃取法

1)原理:一组互不相溶的溶剂中溶有某一成分溶质。这种溶质以一定比例(浓度比)在两相中分配。两相中分配比称分配系数。利用同组溶剂中各物质分配系数不同或同种物质在不同溶剂组中分配系数不同而分开。(选择合适溶剂,反复分配)

2)适用农药种类

a.用此法一次性回收率达60100%的含氯农药有:24—滴甲酯剂,艾氏剂、甲体六六六、乙体六六六、丙体六六六、丁体六六六、硫丹、异狄氏剂、七氯、氯杀螨、丙菌清、PP`—滴滴滴、 PP`—滴滴EO P`—滴滴锑、三氯杀螨醇、狄氏剂、环氧七氯、六氯苯、碳氢灵、甲氧滴滴锑

b.用上法回收的有机磷农药有:谷硫磷、三硫磷、地亚农、氮线磷、乙拌磷、杀虫螟松、亚胺硫磷、马拉硫磷、甲基一六零五、一六零五、三九一一、磷胺、皮蝇硫磷

7化学净化法

1)残留农药提取液干扰分析成分很大程度是脂肪与色素。化学净化法是使杂质与某种试剂发生化学反应除掉或者消扰。

2)最常用的化学净化法是用酸处理对酸稳定的农药或用碱处理对碱稳定的农药来除杂。

酸净化:用浓H2SO4或浓H2SO4与发烟硫酸(11)混合液在分液漏斗中处理萃取液,可以除脂肪、色素。

除杂原理:不饱和脂肪,色素中含有C=C,可以和浓H2SO4加成生,成可溶于浓H2SO4的化合物而除去。

碱净化:用石油醚淋洗,而耐碱农药有很好的回收率。对艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂宜用碱净化。

 

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