2015农药残留检测技术期末考试卷

1、2015-2016学年冬学期农药残留检测技术课程期末考试卷 姓名 郑贵平 学号 专业 农药学 一、 请论述农药残留检测样品的采集、制备的基本原则和方法在农药残留分析中，为了获得正确的、有效的分析结果，取样是非常重要的环节。这一点经常被人忽视或没有足够地理解。在农药残留分析的所有过程中，除了取样，其余所有过程都可以通过质量保证和质量控制以最大限度地减少结果的误差，只有取样，最难受到质量控制的评价和检查。因此，对取样的正确理解和采用正确的取样方法，是保证残留分析结果准确、有效的关键。样品是指统计学意义上代表群体的一个部分。因此，取样须遵照以下原则：采集的样品必须具有代表性；采样方法必须与分析目的保

2、持一致；采样量应满足残留测定的精度要求；取样和样品贮存过程中尽可能防止和避免欲测定组分发生化学变化或者丢失；要防止和避免样品受到玷污，尽可能减少无关化合物引入样品；样品的采取过程应保持前后的一致性；根据试验目的和样品种类实际情况确定采样方法，通常有随机法、对角线法、五点法、“ Z”形法、“S ”形法、棋盘式法、交叉法等。应避免采有病、过小或未成熟的样品。采果树样时，需在植株各部位 (上、下、内、外、向阳和背阴面) 采样。采样量大小主要取决于样品的种类；对于商品取样方法包括监测调查取样和执法取样两种方法。样品的采集部位对于农药残留分析的结果影响很大，在国际贸易中，对于同一种农产品，由于不同的采样

3、部位或处理方式，会导致农药残留量在与MRL比较时造成混乱，如豆类品带豆荚与不带豆荚，杏带核与否所计算出的农药残留量有很大差异。因此要根据信息来采集。样品的制备包括从样品中提取残留的农药、浓缩提取液和出去提取液中的干扰物质的分离净化等步骤。样品制备的原理主要是利用残留农药与样品基质的物理化学特性差异，使其从对检测系统有干扰作用的样品基质中提包扩取分离出来，极性主要与化合物的溶解性及两相分配有关。样品制备技术包括液液提取法，固液提取法，固相提取法、强制挥发提取法；浓缩方法有减压旋转蒸发、K-D浓缩法、氮气吹干法，在浓缩过程中必须注意残留农药的损失和样品污染等问题，这些方法也要结合实际来运用。净化方

4、法包括柱层析法 这种方法用量少，速度快，吹氮共馏法 只要所测的农药有一定的挥发性和热稳定性就可以采用这种技术进行净化除此之外现在还有沉淀净化法和化学净化法。 二、 试论农药残留检测样品的前处理技术的类型、原理、优缺点及其适用性。样品前处理包括待测物的提取、净化和浓缩。提取是指使用适当溶剂(常用丙酮或乙腈)，将待测物连同样品基质从固态样品中转移到易于净化和分析的液态；净化是指将待测物与提取液中的干扰物质分离。在现代残留农药检测中，提取、净化可一步完成，提取、净化的界限已十分模糊。（1）提取方法1索氏提取法将样本放在索氏提取器套管中，在圆底烧瓶中加入提取剂，加热连续提取数小时。优点：是国际上的标准

5、方法，提取效果好，故称完全提取法缺点：是用时过长，干扰物质较多，使用过多的有机溶剂。此外，固相微提取法(SPME)是一种无溶剂、快速而简便的提取技术。2加速溶剂提取法该方法是高温(50200)及加压(103137MPa)条件下的溶剂提取法。样品密封在高压不锈钢提取仓内，经过起始的加热过程，样品在静态下与加压的溶剂相互作用一段时间，然后用压缩氮气将提取液吹扫至收集瓶中，每个样品的提取全过程约15min。优点：温度高于100的溶剂穿透力强且溶解力大，加快分析物从基体解析进入溶剂；加压使溶剂保持液态，用少量溶剂可快速提取固体样品中的分析物。只需极短的时间，使用最低的溶剂量就可满足各种萃取需求。缺点：

6、提取液同样也需净化才能检测。3微波加热提取法微波能是一种非离子辐射，它使分子中的离子发生位移和偶极矩，其中有机物受微波辐射使其分子排列成行，又迅速恢复到无序状态，这种反复进行的分子运动，使样品迅速加热。微波提取法的最佳回收率决定于样品基体、靶标农药、提取温度和溶剂。优点：微波穿透力强，能深入基体内部，辐射能迅速传遍整个样品，而不使表面过热。内部的分子运动使溶剂与分析物充分作用，加速了提取过程。取样量减少并不降低方法的精密度，并且在相同条件下可提取多个样品，增加了样品的流通量，回收率和精密度均好。缺点：样品基体的影响较大，提取液需净化后分析。针对不同的样品和农药，要预先进行微波参数的优化。影响密

7、闭容器微波萃取不同样品中农药残留的条件除了溶剂外，还有萃取温度、萃取时间和溶剂体积等条件。4超临界流体提取法(sFE)而超临界流体提取法则完全用另一种性质的提取溶剂，即超临界状态下的流体作为提取剂，其中又以超临界二氧化碳应用最普遍。二氧化碳的临界温度31，临界压力74MPa，此条件比较容易达到。超临界流体黏度小、扩散快，溶质在超I临界流体中扩散速度比液体中快得多，提取过程的质量转移快，因而提取速度快、时间短。超临界流体萃取系统包括萃取反应器、介质冷冻加热循环水浴、介质冷凝液化器、分离器、BPR压力控制、高压计量泵、超高温加热器以及附属空气驱动泵、溶剂泵等。优点：改变温度、压力或添加少量的有机溶

8、剂，可以改变超临界流体提取剂的溶解力，这一点优于有机溶剂提取法。解除压力后，二氧化碳成为气态，容易与提取物分离，用少量有机溶剂收集分析物，然后灵活地选择检测方法。二氧化碳惰性、无毒、价格比较便宜是其优势，缺点：只适合于提取非极性及中等极性的分析物(农药)。目前还在寻求其他提取剂，如氯仿是很有吸引力的，它对极性分析物(农药)的溶解力强，可以从含脂肪的样品基体中选择提取靶标农药，该提取方法需要较贵的超临界流体提取仪才能完成5固相微提取法(SPME)微型固相提取法是固相提取法中的新成员，微型固相提取法的原理是吸附和热解吸，取样、提取浓缩、进样是一个步骤，全过程无需溶剂，是分析方法上的重大突破。优点：

9、进样不用溶剂，改善了色谱分离效率，纤维可重复使用多次，十分经济。固相微萃取特别适用于在进行色谱和质谱分析时，对样品进行微萃取处理。sPMEGcMs的检测限可以达到飞克级，分析物转移的随机误差来源少，因而精密度很好，一般RSD小于5。SPME可用于土壤和泥浆样品，加热样品，分析物挥发进入顶空，纤维从顶空取样。目前SPME主要还是用于水或比较纯净的水溶液样品，SPME简便、经济、快速并容易自动化，是一种完全不用溶剂的提取技术，它使样品前处理不再成为方法的瓶颈。此外样品提取还包括浸渍、漂洗法 将样品浸渍在提取液中，或用提取液漂洗样品。此法对附着在样品表面的农药有很好的提取效果；匀浆法将样品放在匀浆杯

10、(捣碎杯)中，加入提取剂，快速匀浆(捣碎)几分钟。此法简便，快速，效果好，普遍采用；消化法 样品中加入消化剂，加热使样品消化，再用溶剂将待测农药提取出。此法多用于不易匀浆，不易捣碎的动物组织样品；振荡法在盛有样品的容器中加入提取剂，振荡数小时。此法简便并且提取效果好，较普遍采用；超声波提取法 样品经粉碎或匀浆捣碎后，加入提取剂，在超声波仪中提取一定时问，此法现已普遍采用；吸附法去活吸附剂(硅胶、弗罗里硅土等)混合装柱，再用适当的溶剂将农药淋洗下来，适用于动物组织样品的提取。（2） 浓缩方法 从样品中提取出来的农药残留量往往是有限的，在净化和检测时，必须首先进行浓缩，使检测溶液中待检测物质达到分

11、析仪器灵敏度以上的浓度。常用的浓缩方法有减压旋转蒸发、K-D浓缩法、氮气吹干法。1减压旋转蒸发:利用旋转蒸发器在较低温度下使大体积提取液得到快速浓缩的方法。优点：操作方便缺点：残留农药容易损失，且样品还需转移定容。2 K-D浓缩法 K-D浓缩器直接浓缩到刻度试管中的方法，适合中等体积浓缩瓶与施耐德分馏柱连接，下接有刻度的收集管可有效减少浓缩过程中农药的损失。优点：样品收集管能够在浓缩后直接定容测定，无需转移样品。缺点：需要注意溶剂爆沸点的问题，要随时注意农药的损失。3氮气吹干法直接利用氮气流轻缓吹拂提取液，加速溶剂的蒸发速度来浓缩样品。优点：简单方便缺点：只适合于小体积浓缩，且对蒸汽压较高的农

12、药容易损失。（3） 净化方法1 柱层析法 将提取液中的农药和杂质一起通过适宜的的吸附柱，使他们被吸附在表面活性的吸附剂上面，然后用适宜的极性溶剂来淋洗，农药一般被先淋洗出来，杂质保持在吸附株上面。优点：用量少，速度快2吹氮共馏法在惰性气体和溶剂蒸汽流的作用下，使农药从脂类和其他挥发性提取成分中挥发出来，然后通过冷凝或者吸附柱将其分离只要所测的农药有一定的挥发性和热稳定性就可以采用这种技术进行净化除此之外现在还有沉淀净化法和化学净化法。 三、 阐述气相色谱、液相色谱检测器的类型、工作原理及其适用性色谱法是农药残留测定的一种方法，色谱法有很轻的分离不同化合物组份的能力。色谱法分离混合组分的机制，主

13、要是通过具有很大表面积的固定相和流动相实现的。各种组分在流动想的推动下，以不同的路线和分离方式，通过固定相向前运动。由于各组分在两相间的差异，当依次运动到固定相另外一端时，各组分迁移距离的差异导致他们被顺序分离。流动相可以是气体也可以使液体。流动相是气体时为气相色谱，流动相为液体时为液相色谱。 检测器是测量柱后流出物质成分和浓度变化的装置，通过物理和化学作用，将流出物质成分和浓度的变化转化成电信号。 一、气相色谱检测器可分为积分型和微分型两大类。（1）积分型检测器测量的是柱后流出成分的总量，其响应值与组分总量成正比，所记录的是台阶形曲线，每一台阶的高度正比于某组分的含量；（2）微分型检测器检测

14、的是流出组分及其浓度的瞬间变化，记录的是类似于高斯曲线的峰，峰面积与组分含量成正比。微分型检测器又分为浓度型和质量型两类。浓度型检测器响应信号的大小取决于组分在载气中的浓度，这类检测器有热导检测器和电子俘获检测器；质量型检测器响应信号的大小取决于组分在单位时间内进入检测器的量。火焰离子化检测器（FID）:目前认为其工作原理是是一个化学电离过程，有机物在火焰中燃烧产生自由基，然后与氧产生正离子。在与水反应生成H30+，化学电离产生的正离子及电子在电场作用下形成微电流，经放大后形成色谱峰。该检测器适用于大多数含碳有机化合物，其结构简单、性能稳定、灵敏度高、响应快、线性范围宽是目前广泛使用的检测器。

15、火焰光度检测器(FPD)：原理：从色谱柱进入检测器的含硫或含磷的化合物在富氢火焰中燃烧，生成化学发光物质，并能够发出特殊波长的光，记录这些特征的波普就能够检测磷和硫。该检测器广泛使用于有机磷和有机硫农药残留测定。电子捕获检测器原理：电负性物质捕获电子的机理,在检测室里面装有放射源的射线，将载气N2及其杂离子电离，产生正离子和低能量的电子，这些电子在恒定或者脉冲电场的作用下，向正极移动，形成恒定的电流，党有电负组份进入检测器，就能够捕获这些低能电子。电子捕获检测器是一种选择性检测器，对具有电负性的物质具有很高的灵敏度，现在已经广泛运用于农药残留检测分析。当然还有氮磷检测器和原子发射检测器等等。2

16、、 在液相色谱检测器发展过程中，出现40多种检测器，目前广泛运用的有十多种。在农药残留上运用的主要有紫外可见光检测器，二极管阵列检测器、荧光检测器、电化学检测器、质谱检测器。紫外可见光检测器原理：基于琅伯比尔定律，当一束平行单色光辐射通过物质溶液时，如果溶液不吸收光，则溶液的吸光度与吸光物质的浓度和光经过溶液的距离成正比。灵敏度高，适于梯度洗脱，对无紫外吸收的物质无响应或者是相映很小，容易选择在紫外波长下面无紫外吸收的流动相，为费破坏性检测器，可用于制备色谱或者其他质谱连用，结构简单操作方便。二极管阵列检测器原理：利用光电二极管阵列同时接受来自流通池的全光谱透过光，令光线先通过样品流通池，然后

17、由一系列分光技术，是所有波长的光在接收器上面同时被检测到。可对农药标准物质的纯度进行检测。荧光检测器原理：许多化合物有光致发光现象，荧光属于其中的一种，化合物受到入射光的照射后，吸收辐射能，发出比吸收光波长长的特征辐射，当入射光停止照射时，特征辐射也就很快就消失，这种辐射光就是荧光。并不是所有的农药都能够发出荧光，常用于荧光检测器检测的农药品种有苯并咪唑类农药，对于草甘膦可以采用柱子前衍生的方法进行测定。电化学检测器原理根据电化学原理和物质的电化学性质进行检测的。在农药残留上面主要分为安培检测器和电导检测器。对那些没有紫外吸收或者不能发出荧光但是具有电子活性的农药，可以采取电化学检测方法。还有

18、质谱检测器；光电导检测器，当一束光通过一间充满烟雾的房间就会发生光散射的现象，在一定的角度测量得的光散射强度与烟雾粒子大小和数量成正比。该检测器适用于梯度洗脱，与各个厂家生产的高效液相色谱连用；蒸发散射检测器；衍生分析等。四、 请以毒死蜱在大米中的残留检测为例，说明对于某一特定农药和特定基质，如何建立一个有效的残留检测方法（请勿写详细的方法步骤，仅说明方法建立过程中重要环节你是如何考虑的即可）。毒死蜱属于有机磷类杀虫剂，有机磷农药性质（1）性质不稳定，易分解。无论是纯品制剂还是残留于环境中、作物介质中的大多数有机磷农药都比较容易氧化、水解或者降解，因此在标准样品制备保存过程中，应该注意标准溶液的稳定性，配置后防砸冰箱中，低温避光保存。毒死蜱作为有机磷的一种当然也具备上述性质，所以在标准溶液制备好了以后应该低温避光保存。极性。毒死蜱的极性关系到提取溶剂、薄层色谱展开系统、气相色