化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)研究

鄒 靜

（蘇州大學(xué) 衛(wèi)生與環(huán)境技術(shù)研究所，江蘇蘇州 215000）

1 化學(xué)檢測中樣品處理技術(shù)的地位及其難點

1.1 化學(xué)檢測中樣品處理技術(shù)的地位

化學(xué)檢測樣品處理是化學(xué)樣品檢測中所必不可少的重要步驟，為了保障化學(xué)樣品檢測實驗的順利進行，通常化學(xué)檢測樣品在處理過程中會經(jīng)過樣品搜集、樣品處理以及相關(guān)儀器的清潔與消毒等步驟。這些化學(xué)檢測樣品處理過程不僅可以降低檢測樣品的損失，同時更可以避免由于化學(xué)檢測設(shè)備摻有雜質(zhì)而影響到化學(xué)樣品檢測的準確性。此外，為了方便化學(xué)樣品檢測的順利進行，通常化學(xué)研究人員在對化學(xué)樣品進行檢測前還會針對其特性采用獨有的儲存方法，例如通常鈉塊會被存儲在煤油中以防其出現(xiàn)自燃、融化等現(xiàn)象。隨著現(xiàn)代化學(xué)研究的逐步深入，化學(xué)研究人員對于化學(xué)檢測樣品的處理也有了更高的要求。在當(dāng)前化學(xué)研究中，不僅要求在對化學(xué)檢測樣品進行處理時需要根據(jù)樣品的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等，以及檢測儀器進行相關(guān)處理，同時還需要逐步提升化學(xué)檢測樣品處理的創(chuàng)新性?；瘜W(xué)檢測樣品處理技術(shù)創(chuàng)新性的提升有助于緩解當(dāng)前化學(xué)樣品檢測中的樣品浪費問題，同時也可以進一步降低檢測儀器以及外界環(huán)境對化學(xué)檢測結(jié)果的影響。

1.2 化學(xué)檢測中樣品處理技術(shù)的難點

雖然化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)在化學(xué)樣品檢測中具有極其重要的地位，并且對于化學(xué)樣品的檢測結(jié)果也具有較大的影響，但由于化學(xué)檢測樣品處理過程中化學(xué)研究人員還會遇到以下幾點問題，因此我國化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)仍具有一定的不完善。

（1）化學(xué)研究人員在對檢測樣品進行處理時會遇到處理步驟過于繁瑣的問題。通?；瘜W(xué)研究人員在對待檢測樣品進行處理時，首先會對檢測樣品進行取樣處理，并對檢測樣品進行封存。其次，在檢測前研究人員還需要對其進行提純處理以及凈化處理等，從而提升檢測樣品的純凈度，以提高檢測結(jié)果的準確性。而在這一系列過程中，不僅需要耗費大量的時間，同時更需要進行多次重復(fù)的工作，從而導(dǎo)致人力資源的大量消耗。

（2）化學(xué)檢測樣品處理過程中還具有樣品基質(zhì)種類復(fù)雜的問題。隨著化學(xué)研究的逐步深入，其檢測樣品的種類也更加豐富。當(dāng)前，化學(xué)檢測樣品的種類不僅包含各類金屬，還包含有一些氧化物、過氧化物以及碳水化合物與氯化物等。當(dāng)研究人員對不同的物質(zhì)進行檢測時，由于其均具有獨特的物理特性與化學(xué)特性，因此需要采取不同的溫度、濕度以及氣壓等對其進行處理。這也使得化學(xué)檢測樣品處理工作變得愈加繁重。

（3）當(dāng)前我國往往更加重視對化學(xué)檢測儀器的開發(fā)，而缺少對化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)的重視。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)不僅會對化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生一定的制約，同時更會對其創(chuàng)新性的提升造成嚴重影響，從而直接影響到化學(xué)檢測結(jié)果的準確性。

2 化學(xué)樣品處理技術(shù)的目標

1）化學(xué)樣品處理技術(shù)的最終目標是為了實現(xiàn)對待檢測物質(zhì)的提純，從而進一步提升化學(xué)檢測結(jié)果的精準性。為此，化學(xué)研究人員在對待檢測物質(zhì)進行處理時首先需要避免對其化學(xué)物質(zhì)的原有形態(tài)以及其特有的化學(xué)性質(zhì)與物理性質(zhì)造成改變。例如，對干冰等物質(zhì)進行檢測與研究時，其不僅僅需要避免一些化學(xué)元素與干冰進行反應(yīng)而使其化學(xué)性質(zhì)改變，同時還要避免由于高溫而使其物理狀態(tài)產(chǎn)生變化。

2）將待檢測物質(zhì)從混合物中提取出來也是化學(xué)樣品處理技術(shù)的最終目標之一。許多化學(xué)元素在自然界中的存在狀態(tài)均是以化合物甚至是混合物的形態(tài)存在。這將會對研究人員的正常實驗造成一定的影響，甚至還會造成嚴重的安全事故，從而造成巨大的經(jīng)濟損失以及人員傷亡等。因此，為了方便化學(xué)檢測的順利進行，實驗人員需要提前對所需檢測的物質(zhì)進行提取并去除其中所含有的雜質(zhì)。

3）為了進一步提升實驗結(jié)果的準確度，實驗人員還需要對待檢測物質(zhì)進行富集操作。富集操作是指通過持續(xù)對該物質(zhì)進行搜集與制備，從而提升該物質(zhì)濃度的操作。在化學(xué)檢測樣品處理工作中進行富集操作的主要目的是為了避免由于待檢測物質(zhì)含量過低而影響到實驗結(jié)果以及實驗數(shù)據(jù)。

4）在化學(xué)檢測樣品處理過程中，實驗人員還需要對待檢測物質(zhì)的pH進行測定。待檢測物質(zhì)的pH不僅有可能會對實驗結(jié)果造成一定的影響，甚至還有可能會對某些實驗儀器造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。例如，酸性過強的濃硫酸以及硝酸等均具有較強的腐蝕性，因此其極有可能會對某些實驗儀器造成損壞。此外，氫氧化鈉以及氫氧化鉀等溶液也有可能會對一些實驗儀器造成極為嚴重的損壞，從而使得實驗結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。因此，為避免此類現(xiàn)象的出現(xiàn)，實驗人員在對待測物質(zhì)進行實驗前，首先需要對待測物質(zhì)的pH進行測定，并確保其不會對實驗結(jié)果以及實驗儀器造成較大影響。

3 化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的逐步發(fā)展，我國當(dāng)前化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)也得到了一定的發(fā)展。在當(dāng)前化學(xué)研究中所使用的樣品處理技術(shù)通過對其所處理的物質(zhì)形態(tài)進行分類可以分為以下三類，分別是氣體檢測樣品處理技術(shù)、液體檢測樣品處理技術(shù)以及固體檢測樣品處理技術(shù)。以上三種化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)由于其所處理的物質(zhì)種類具有較大的差異，因此其在處理方式以及所用儀器方面均具有較大差異，并且以上三種方式也具有其獨有的優(yōu)劣性。為了方便化學(xué)樣品檢測的順利進行，應(yīng)根據(jù)待測物質(zhì)的物理形態(tài)選用以上三種化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)對待測物質(zhì)進行處理。此外，化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)也具有多種分類。其中在化學(xué)檢測樣品處理過程中最為常用的便是固相微萃取技術(shù)、微波消毒輔助萃取技術(shù)以及微波消毒技術(shù)三種。

3.1 固相微萃取技術(shù)

固相微萃取技術(shù)最早是由加拿大化學(xué)家發(fā)明的，最早被用于環(huán)境分析以及大氣成分分析等領(lǐng)域。但隨著該技術(shù)的逐步完善，電氣概念固相微萃取技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥化學(xué)物質(zhì)分析、藥理物質(zhì)分析以及天然產(chǎn)物物質(zhì)分析等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)相比，固相微萃取技術(shù)不僅將樣品處理技術(shù)中所固有的采樣、萃取以及濃縮集為一體，同時還有效減少了采樣、萃取等操作所需的實踐。并且，通過利用固相微萃取技術(shù)還可以進一步提升萃取結(jié)果純凈度。在利用固相微萃取技術(shù)對化學(xué)檢測樣品進行處理時，首先要準備固相微萃取儀器。該儀器是由一支進樣器以及萃取頭、氣化室、鋼管等儀器所組成的。在化學(xué)檢測樣品處理過程中，固相微萃取儀器會通過利用相似相溶的特點對待檢測物質(zhì)進行提取、分離以及濃縮等，從而方便研究人員對待檢測物質(zhì)進行檢測。該技術(shù)不僅擁有高效率、操作簡便等特點，同時其還具有儀器簡單、成本較低以及易于操作、靈敏度高等諸多優(yōu)勢。因此，其往往會應(yīng)用于多種化學(xué)檢測實驗中。

3.2 微波輔助萃取技術(shù)

微波輔助萃取技術(shù)也是當(dāng)前化學(xué)檢測樣品處理中所常使用的技術(shù)之一，其主要原理是利用微波能實現(xiàn)對樣品與溶劑的加熱，從而促使其與原有物質(zhì)進行分離，進而溶解在溶劑之中。與傳統(tǒng)的化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)相比，微波輔助萃取技術(shù)無疑更加簡便，同時其萃取效率也更高。并且，通過利用微波能加熱所實現(xiàn)的萃取，萃取純度遠高于傳統(tǒng)技術(shù)的萃取純度。此外，由于傳統(tǒng)的熱萃取方式需要由外向里對熱能進行傳遞，從而促使萃取劑實現(xiàn)對待檢測物質(zhì)的萃取。因此，熱萃取無法用于多種物質(zhì)的萃取。但微波輔助萃取是通過微波能所實現(xiàn)的加熱萃取，因此其可以應(yīng)用于多種物質(zhì)，從而降低萃取劑對待檢測物質(zhì)的需求。

3.3 微波消毒技術(shù)

在化學(xué)樣品檢測過程中，由于部分物質(zhì)在自然生成過程中會攜帶大量的病菌以及真菌。因此，若不對其進行消毒處理不僅會對實驗結(jié)果造成一定的影響，同時還有可能對實驗人員的身體健康造成一定的損害。而在消毒過程中，若使用傳統(tǒng)的加熱消毒以及酒精消毒可能會使待檢測物質(zhì)的原有物理形態(tài)產(chǎn)生變化，同時更有可能會導(dǎo)致其產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，而使其化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生變化。因此，為避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，需要使用微波消毒技術(shù)對待檢測物質(zhì)進行消毒處理。微波消毒技術(shù)與原有的加熱消毒技術(shù)相比，其消毒效率更高，同時也可以有效避免對待檢測物質(zhì)的和化學(xué)性質(zhì)以及物理性質(zhì)造成較大影響。

4 結(jié)束語

化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)在化學(xué)實驗中具有極其重要的地位。而導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因便是化學(xué)檢測樣品處理技術(shù)直接關(guān)系到化學(xué)樣品檢測實驗的精準度，同時對于實驗安全也具有極其重要的影響。因此，為了方便實驗人員對化學(xué)樣品進行檢測，實驗人員務(wù)必要做好化學(xué)樣品的檢測前處理，并克服樣品處理中所出現(xiàn)的處理過程繁雜、樣品種類較多等問題。當(dāng)前我國在化學(xué)檢測樣品處理中所使用的技術(shù)大致有固相微萃取技術(shù)以及微波消毒技術(shù)等。這些化學(xué)樣品處理技術(shù)的應(yīng)用既可以有效緩解化學(xué)樣品中污染元素對實驗人員以及周遭環(huán)境的影響，同時也可以避免由于實驗樣品純度不足而導(dǎo)致實驗失敗等現(xiàn)象的出現(xiàn)。相信在不久的未來，隨著我國化學(xué)樣品處理技術(shù)的不斷發(fā)展，我國化學(xué)樣品的檢測效率與檢測結(jié)果均會得到一定程度的提升。