一、实验目的

    掌握大米中禾草敌残留的提取、净化方法，以及气相色谱测定的原理与方法。

    二、实验原理

    禾草敌(molinate)，化学名称为N，N-六亚甲基硫代氨基甲酸-S乙酯，是我国广泛使用的一种防治稻田稗草的除草剂。大米样品以丙酮水溶液提取，提取液酸化(pH 3.0～3.5)后，以石油醚萃取，硅镁吸附剂进行净化与浓缩，用带有火焰光度检测器的气相色谱仪测定，通过与标准品比较保留时间和峰高可进行定性和定量分析。

    三、仪器与试材

    1．仪器与器材

    气相色谱仪(带有火焰光度检测器)、振荡器、粉碎机、旋转蒸发器等。

    2．试剂

    除特别说明外，实验中所用试剂均为分析纯，水为去离子水或蒸馏水。

    (1)常规试剂：丙酮(40℃重蒸)、石油醚(沸程30～60％，重蒸)、乙醚、无水Na₂SO₄、硅镁吸附剂(100～200目)。

    (2)常规溶液：HCl溶液(0.05mol/L)、丙酮水溶液(1+1，体积比)、乙醚一石油醚(1+1，体积比)。

    (3)禾草敌标准溶液：取一定浓度的禾草敌标准品，用丙酮配成1mg／mL的标准储备液，储存于4℃，使用时用丙酮稀释成1.0μg／mL的标准使用液。

    3．实验材料

    2～3种大米，各250g。

    四、实验步骤

    1．样品提取

    (1)取l00g大米样品，粉碎后过40目筛。 

    (2)称取20.00 g粉碎样品，置于250mL具塞锥形瓶中，加100mL丙酮溶液，振摇提取30min，用铺有玻璃纤维滤纸的布氏漏斗抽滤，以lOOmL丙酮水溶液洗涤残渣3～4次，抽滤。

    (3)合并滤液转入500mL分液漏斗中，加入3mL HCl溶液，用石油醚萃取3次，每次20mL，振摇1min，合并石油醚萃取液。

    (4)萃取液经5g无水Na2SO4脱水后，于(45±1)℃减压旋转蒸发、浓缩至5mL左右。

    2．样品净化

    (1)将少许玻璃棉装入10mm×250mm的色谱柱中，加2g无水Na₂SO₄于柱底部，然后将5g硅镁吸附剂以20mL石油醚湿法装柱，并铺上2g无水Na₂SO₄。

    (2)在装柱过程中，当石油醚进入上层无水Na₂SO₄时，将上述提取浓缩液小心转入色谱柱中。用50mL乙醚石油醚洗脱，洗脱速度为1 mL／min，收集洗脱液。

    (3)用旋转蒸发器在(45±1)℃减压浓缩、定容至5.00mL，浓缩液置于冰水浴中，备用。

    3．标准曲线的绘制    

    (1)分别吸取0、0.10mL、0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.00mL禾草敌标准使用液，补加丙酮至lmL(相当于0、0.10μg、0.20μg、0.40μg、0.60μg、0.80μg、1.00μg禾草敌)，分别取2.0μL注入气相色谱仪，测定峰高。以禾草敌标准溶液浓度的平方为横坐标，以色谱峰高为纵坐标，绘制标准曲线。

    (2)参考色谱条件：色谱柱为2m×3mm的玻璃柱，内装涂有3％OV-17的Gas Chrom Q载体；柱温为100℃；汽化室和检测器的温度为220℃；氮气流速为40mL／min，氢气流速为65mL／min，空气流速为300mL／min；进样量2.0μL。

    4．样品测定

    将净化后的样品溶液2．0μL注入气相色谱仪，与标准品比较，以保留时间定性，以峰高从标准曲线上查找并计算出样品液中禾草敌的浓度。

    5．计算

    按下式计算样品中禾草敌的含量：

    x=cV/m

    式中，x为试样中禾草敌的含量，mg／kg；c为待测试样溶液的浓度，μg／mL；V为待测试样溶液的体积，mL；m为试样的质量，g。

    五、注意事项    

    1．硅镁吸附剂在使用前应进行如下处理：在550℃灼烧3h，储存于干燥器内。临用前取100g加2mL蒸馏水减活化，平衡过夜，混匀备用。若放置时间超过2d，用前应于130℃烘5h，再按上述比例加水减活化后使用。

    2．实验步骤中的色谱条件仅作参考，具体条件应该根据气相色谱仪的品牌和型号，依据说明书，通过预备实验进行确定。

    3．本方法的检出限为0.1μg；对于20.00g大米样品，检出浓度为0.01mg／kg；线性范围为0.10～1.00μg／mL。

    4．火焰光度检测器在394nm处对硫的响应与浓度不呈线性关系，但与禾草敌中所含硫浓度的平方成正比，所以在绘制标准曲线时以禾草敌标准溶液浓度的平方对色谱峰高作图。

    六、思考题    

    1．简述除草剂的除草机理与分类。

    2．禾草敌残留除以气相色谱法测定外，还可以用什么方法分析?说明分析原理。