关键词：气相色谱；农药残留；分析实践
引言：随着世界人口的增加，人们对食品和农产品的需求日益增加。化学农药仍然是确保作物在生产和稳定方面得以提高的最具成本效益的手段。农药是一把双刃剑，它能提高作物产量，保证农产品质量。然而，在将农药应用于作物之后，除了目标生物的一小部分，其余的农药残留在作物表面或被作物吸收。雨水渗入地下或流入河流，会导致农药残留。因此，了解农药残留状况将有助于我们全面了解和分析农药污染的现状和原因，进而找到解决各种问题的方法，而农药残留分析与检测是其中的重要组成部分。
1 气相色谱的基本原理
某些色谱条件（固定相和操作条件等）中的不同物质有不同的保留值，因此保留值可用作为硬性的定性指标。简单多组分的混合物，其中所有的组件进行测试，是已知的，其色谱峰分离，在每一峰保留不变的情况下，比较相应标准样品的保留率，确定各峰所代表的物质，这是定性控制的纯原理。该法是气相色谱中最常用的定性方法。保留作为一个定性指标，虽然简单，但由于保留色谱操作条件最受影响，与相对保留值，只与固定相的温度使用，不受其它色谱操作条件的影响，更适合于色谱定性分析。相对保留值ris定义为：
ris=tRi’/tRs’=（tRi-tM）/（tRS-tM）
式中tM、tM’、tRs’分别为死时间、被测组分i及标准物质s的调整保留时间。
还应当指出，一些物质往往具有相近甚至相同的相同的色谱条件下保留值，因此需要对类似的保留值来提高分离效率和双柱法物质的色谱定性分析的高效利用柱子（保留两列不同极性即确定）。
2 气相色谱定性及定量分析
2.1定性分析
定性分析的目的是确定色谱峰上的每个峰代表的是什么。
使用保留值与已知材料进行比较。
（1）保留时间的使用
在一样的色谱条件下，标准和样品被注入，两个如果保持相同的值，可能是相同的物质。这种方法要求稳定并且一致的运行条件，必须严格控制操作条件，特别是流量。
（2）高峰值递增定性
如果样品非常复杂，流量峰值距离又太近，或操作条件不是很好控制，已知物质可加入样品中并混入样品中。如果测量的组件峰高增加，则证明已知物质可以被包含。
（3）使用双色系统定性
通过改变分离选择条件和色谱条件，使不同的物质显示不同的保留值。例子：两种不同极性的极性液体用于制备柱。不同的材料有不同的保留值。
2.2定量分析
气相色谱定量分析是在探测器响应信号与溶质量成正比的基础上原理。从色谱峰面积或峰高计算出样品中溶质的含量。
mi=fiAi mi=fihi
mi—被测组分i的质量，fi—比例系数
Ai、hi—被测组分的峰面积及峰高
3气相色谱在农药残留分析中的样品前处理技术
3.1固相萃取法
固相萃取是一种应用广泛、比较成熟的样品制备技术。固相萃取的原理是吸附有机化合物的液体样品用固体吸附剂，从样品中分离其他混合物质，然后洗脱样品，把目标化合物和其它别的物质完全分离。作为当前应用最广泛的样品预处理技术，该处理技术能有效分离目标化合物和干扰物质，具有回收率高、重复性好等优点。除此之外，SPE柱填料有多种类型。根据目标化合物的吸附原理，固相萃取柱填料可分为正相和负两种类型。正相填料主要由活性碳、硅胶等，相填料主要包括离子交换树脂。
3.2凝胶渗透色谱法
凝胶渗透色谱也被广泛称为尺寸排阻色谱法。凝胶渗透色谱通过利用样品中的组成分子的大小、凝胶停留时间的不同来达到分离的目的。
凝胶渗透色谱法主要用于去除高分子量样品，特别是脂肪含量大的大分子样品的分离纯化。这种方法完全自动化的净化过程相比，固相萃取法，其中分子量较高的分子首先流出列和废物瓶，将目标化合物分离并储存在准备测试的样品瓶中。此外，该方法还具有效率高，时间短，经济的特点。凝胶渗透色谱（GPC）适用于常规大样本分析和主要天然药用植物中农药残留的分析。
3.3超临界流体萃取法
超临界流体萃取是一种新的提取和分离目标化合物的有效方法。超临界流体作为一种有机溶剂，对环境的污染小，近年来得到了广泛的应用。一个最常用的超临界流体是因为，这是经常使用的超临界流体由于其无毒、不燃性优势，临界温度非常低、无公害、无污染的样品。超临界流体萃取与传统萃取分离技术相比，具有选择性好，萃取效率高，操作快捷，无溶剂残留等优点。
3.4基质固相扩散法
基质固相扩散法是一种固体基质和适量的样品是完全地吸附搅拌均匀生成半固态材料作为填料塔后，结合不同溶解度原理的混合物，采用有效的有机溶剂达到混合分离目标的目的。基质固相扩散法的最大优点是样品制备，提取和纯化的一步。不需要离心、沉淀、ph调节和样品转移。该方法更适合多农药残留分析。
4常用的农药残留分析方法
4.1利用电子捕获检测器
电子捕获检测器的主要原理就是应用放射源来形成热电子，其主要应用的对象就是检测农产品农药残留中的有机氯含量，可以获得十分准确、可靠的检测数据。将一些具有亲电子性质的有机物放置在检测器中，然后就可以通过获得电子进而来减少基流，并形成信号。电子捕获的检测器属于放射性的检测器。其主要工作原理就是通过放射源来进行放射，进而对阳极产生一定的影响和干扰，促使电子逐渐向阳极流动，从而达到俘获电子的目的。电子捕获器主要的应用范围就是叶类蔬菜以及水果类蔬菜，对菊酯类农药有较高的敏感度，进而能够很好地检测出农产品内菊酯类农药的含量。
4.2利用火焰亮度检测器进行分析的方法
火焰光度检测器主要功能就是对硫、磷元素化合物的鉴别和选择具有很高的灵敏度。通过相关的实验，可以在富氢火焰中还原硫和磷，然后辐射约500nm的光谱，通过火焰光度检测器可以检测硫和磷元素，其中磷元素所呈现的反应为线性，硫的反应为非线性。根据相关试验表明，通过乙腈来提取，进行相应的盐析及最后用丙酮溶解并固定体积处理。然后用毛细管辅助火焰光度检测器检测有机磷农药。回收率非常高。高达75%以上，并且能够有效地分析识别出农药残留内 25 种成分。试验表明，火焰光度检测器比较简单易操作，而且它具有较高的灵敏度，能够满足农药残留中多种成分的检验，保证我国农产品的质量和安全。
4.3利用热离子检测器进行分析的方法
热离子检测器，其实就是已经被广泛称为氮磷检测器的检测设备，其原理特别简单，利用火焰离子化检测器把普通的火焰和一种碱金属盐放到一起点燃，碱金属盐片燃烧并加盐 会蒸发和分解。何时会在含有氮和磷的负电的火焰中燃烧，有机碱金属盐会加速盐分的蒸发和分解，这可以通过农药残留的目标分析来解释。热离子检测仪主要用于检测和分析含有氮，磷等原子的农药残留的有机化合物。
5用气相色谱测试农药残留的实验实例
5.1有机磷检测
本实验中，为了分析蔬菜中有机磷的检测，使用乙腈，丙酮，己烷，氯化钠等原料，对样品进行处理，样品不洗蔬菜或水果，取样后四点，切碎，搅拌，加工成食品加工机，聚乙烯瓶或玻璃瓶。将样品提取后，精密称取样品，加入25.0g匀浆器中，加入50.0mL乙腈（1.1），过滤2min后滤液用5g〜7g氯化钠收集液100mL塞柱，收集滤液40mL〜50mL，塞子，震荡1min，常温静置10min。乙腈和水层。
其次，气相色谱参考条件是色谱柱：预柱，0.25mm或0.53mm，1.0m。柱：HP-1或DB-10.53mm，长30m，长1.5m。气流速度：氮气,10毫升/分钟。氢气，75mL /分钟。空气，100mL / min。温度：样品入口，220℃。检测器，250℃。柱温由程序升温程序设定，在150℃恒温2min8℃/ min250℃恒温12min。最后，通过色谱分析，将1L混合溶液和样品溶液注入色谱仪。定性确定保留时间，并将样品溶液的峰面积与标准溶液的峰面积进行比较。最后结果计算样品中被测农药残留量以质量分数w计，数值用毫克每千克（mg/kg）表示，按公式（1）计算。
式中：
A——被测农药的峰的面积；
AS——标准溶液中被测农药的峰的面积；
mS——标准溶液中被测农药的质量；
m——样品中被测农药的质量。
计算结果以算术平均值的三位有效数表示，相对相差小于20%。
5.2农药在蔬菜中的残留检测
（1）气相色谱方法中农药残留的检测结果与理论计算结果之间的对比
有少量含化学农药在上面的例子中描述的化学溶液，和液体稀释的乙酸乙酯，然后基于农药的理论计算以及气相色谱方法分析计算进而计算出农药的使用量。详细的数据见表1（注：表中数据单位为mg/L）
计算结果可以看出，误差比较小，说明气相色谱检测可以在农药残留分析中有相对比较准确的结果。
表1理论计算结果与气相色谱法检测结果之间的数据对比
（2）气相色谱法在农药残留分析中检测结果的稳定性说明
例如，要检验的化学农药被均匀地分成若干组。采用气相色谱法分析检测各组化学液。然后记录每组测试结果的平均值、最大值和最小值。在这个的范围内的基础上，根据变异系数了体现实验结果的稳定性。详细数据见表2（注：表中的数据单位是毫克/升）。从表2的气相色谱结果的变异系数可以得出以下结论，气相色谱是一种比较稳定的检测方法。
表2气相色谱法在农药残留分析中检测结果统计分析表
结束语
农药残留已成为严重危害人类健康的重要问题。为了有效地控制和解决农药残留问题，需要对农药残留进行检测和分析。然而，气相色谱分析在农药残留分析中的应用，可以有效地提高农药残留分析的可靠性。在农药残留分析中应充分发挥气相色谱的作用，为农药残留问题的解决提供强有力的技术支持。
参考文献：
[1]何佩雯．气相色谱技术在中药农药残留检测中的应用[J]．中国实验方剂学杂志，2010，（02）．
[2]吴丽华．气相色谱法在农药残留分析中的应用Ⅲ．质量控，2006，（O4）．
[3]刘腾飞．气相色谱及气质联用在农药残留分析中的应用JJ．现代农业科技，2010，（O3）．
论文作者:李庚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/6/6
标签：色谱论文; 农药论文; 样品论文; 气相论文; 检测器论文; 物质论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第8期论文;