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农药分析

        农药分析(Pesticide analysis)由农药常量分析和农药残留分析构成。农药常量分析通常是指农药原药和制剂分析(Analysis of technical and formulated pesticide),本条目重点介绍;农药残留分析已另有专门条目介绍,请参阅。

农药常量分析是对农药原药和制剂中的有效成分、中间体和杂质含量进行检测的分析方法。农药常量分析样品中农药有效成分含量较高,通常至少有百分之几,为了获得样品中农药的准确含量,分析方法的准确度(即测定值与真值的符合程度。方法学一般要求添加回收率为98~102 %)与精密度(即同一试样重复测定结果的符合程度)应达到要求,但对方法的灵敏度要求不高,这与农药残留分析方法正好相反。

农药常量分析方法的进展与农药的发展进程、分析化学特别是仪器分析的进步有关。上世纪40~50年代初期,是应用铜、汞、砷和有机氯农药时期,主要使用化学法、重量法;50年代末至60年代初随着有机磷农药的发展,比色法和分光光度法(光谱法)得到广泛应用;70年代,随着农药类型不断增多,薄层色谱法和气相色谱法成为农药分析的重要手段;80年代后期,许多农药都使用高效液相色谱法。进入新世纪,气质联用法已广泛采用,液质联用法已不罕见。

在农药常量分析中主要使用以下7种方法:(1) 化学分析法。在农药分析历史上起过重要作用,不需特殊设备,可在一般分析实验室进行,但方法没有特异性,类似结构的杂质或制剂中的辅助剂都能影响测定结果,测定步骤多,现在已不单独使用。部分农药品种如三乙膦酸铝等仍然在使用碘量法等容量分析方法。(2) 比色法和光谱法。操作简单,灵敏度高。对于具有紫外生色团的农药,可使用紫外光谱法测定,定量是根据特征吸收峰的强度,方法具有一定的特异性。红外光谱法很少用于定量分析,主要用于农药鉴别分析,分子结构的鉴定。(3) 极谱法。使用滴汞电极,具有可还原和氧化基团的农药品种进行定量分析,目前此法已经淘汰。(4) 薄层色谱法。该法可有效地分离杂质,但操作步骤繁复,工作效率低。上述化学、光谱法不具有筛分杂质的能力,但早期与薄层色谱法联用,是缺少大型专用仪器的基层单位中常用的分析方法。(5) 气相色谱法。测定农药时,将样品气化通过色谱柱,使有效成分和杂质分离,依次通过检测器测定。它具有选择性好、灵敏度高的特点,样品处理也比较简单。测定时使用内标法的精密度能达到农药常量分析的要求。这种分析技术通常不适于热稳定差,极性强,分子量大(一般550以上)的农药品种。但在程序升温、衍生化技术,各种不同性能的色谱柱、尤其是各种口径、规格毛细管色谱柱等技术使用后,绝大多数农药都可使用气相色谱法,甚至氨基甲酸酯类、苯氧乙酸类农药都可以测定。(6) 液相色谱法。主要是高效液相色谱法(HPLC-UV)及离子色谱法(IC-CD)。高效液相色谱法不仅具有分离杂质的能力,而且分离是在室温或较低温度下进行,具有紫外生色团的农药都可使用此法;对于热稳定性差和蒸气压低、不易气化的农药,省略了使用气相色谱法时必须进行的衍生化步骤,特别适用于那些被认为难以用气相色谱法测定的农药。该法最常用的是紫外检测器,对那些没有紫外吸收的农药品种只能采用示差或电导检测器。农药常量分析中高效液相色谱法已占很大比重,使用定量管和自动进样装置,使高效液相色谱法测定结果的重现性与气相色谱内标法接近。目前这两种方法是农药常量分析中用得最多的,约占90 %以上,两者已形成有效的相互补充。两种定量方法具有相应的准确度和精密度,一部分农药其中一种方法测定的结果,可以用另一方法来定量确证。离子色谱法适用那些溶于水,在水中离子化的农药品种,但要注意离子抑制会影响定量的准确性。(7) 质谱法。包括气质或液质质联用(GC-MS(EI)或UPLC-MS/MS(ESI))分析技术,目前其中GC-MS已经是农药常量分析实验室的常用分析方法。它们主要用于农药全分析和侧重于农药定性工作。

需要指出的是,农药常量分析方法,特别是仪器分析方法涉及农药纯品农药标准物质购买、制备和使用实施细则。 

农药含量分析是生产企业、经销部门、用户和质量监督机构控制和检验产品质量的重要措施,也是农药合成、加工和应用技术等科学研究工作的基础。农药原药和制剂的质量指标中,有效成分含量是最重要的指标,为了评价产品质量,在每个农药的标准中都编制了测定有效成分含量的方法,此分析方法具有法定意义,在解决质量纠纷中应使用标准中规定的方法来进行仲裁分析。

引自《中国农业百科全书 农药卷》(1993),内容有改动和增加


参考资料

[1]   张百臻主编. 农药分析 第四版[M]. 北京:化学工业出版社,2005.

[2]  钱传范主编. 农药分析[M]. 北京:北京农业大学出版社,1992.  

[3]   仪器分析(本科课件),2017.

[4]  1993-假劣农药简易鉴别[视频资料].