濕法消解體系

1、幾種消解體系1濕法消解主要使用硝酸、高氯酸、硫酸、過(guò)氧化氫等，利用其酸性及氧化性破壞樣品結(jié)構(gòu)。酸的物理化學(xué)性質(zhì)如下:名蔽分子式）液度您）密度（“頃叩梆點(diǎn)代）化學(xué)性質(zhì)硫融（HM）98.31.84338脫水強(qiáng)刼化性高氣酸28.41,76203強(qiáng)嚴(yán)，強(qiáng)氧化性硝酸（冊(cè)）1.50122易分解放Mb強(qiáng)臥化劑過(guò)氧化氫厲）30150極不穩(wěn)定”分解同時(shí)放出氧和熱輩具有較強(qiáng)的氧 化能力為強(qiáng)氣化刑。氧化性排序應(yīng)該為：高氯酸 硝酸 硫酸過(guò)氧化氫1. 2根據(jù)樣品基體 的不同選擇合適的濕法消解體系。 容易被氧化消解的樣品基體選擇用單 一硝酸即可，難消解的可選擇硫酸一硝酸體系，硫酸一高氯酸一硝酸體 系等2消解過(guò)程描述 以較

2、難消解的食用油為例，選擇硫酸一高氯酸一 硝酸體系進(jìn)行消解，探討濕法消解過(guò)程和作用機(jī)理，以達(dá)到快速、安全 的消解要求。取0. 5g食用油樣品，加入硫酸2ml、高氯酸3ml、硝酸 5ml,先低溫消解（電爐溫度約200 C）,待達(dá)到硝酸分解溫度、冒棕色煙 且液面起大量泡沫，輕搖三角瓶等反應(yīng)平穩(wěn)后，置于平板電爐（400 C ）升溫；待瓶?jī)?nèi)液面起大量細(xì)泡沫并有反應(yīng)物中心，且出現(xiàn)少量白煙時(shí)， 開(kāi)始搖動(dòng)三角瓶并滴加硝酸，控制滴加速度以調(diào)節(jié)三角瓶?jī)?nèi)反應(yīng)速度， 防止樣品炭化，也不可滴加太快使溫度降低反應(yīng)變慢。當(dāng)三角瓶?jī)?nèi)液面出現(xiàn)均勻且較大泡沫時(shí)，溶液變透明，停止搖動(dòng)三角瓶，置于400 C升溫至冒高氯酸煙（白色濃煙

3、），此時(shí)瓶?jī)?nèi)液體有可能再出現(xiàn)棕黃色，這 是難消解的有機(jī)物被消解的過(guò)程， 繼續(xù)消解至冒硫酸煙 （沉于瓶?jī)?nèi)白煙 ）， 這時(shí)瓶?jī)?nèi)液體已經(jīng)澄清， 所剩液體約 2ml 為硫酸， 取下放冷定容。 該消 解過(guò)程處理單個(gè)樣品時(shí)間約 20min ，即使消解難以消解的食用油 （0.5g） 消耗硝酸不到10mL（約67mL），高氯酸3mL ,硫酸2mL。此消解過(guò) 程中控制溫度及反應(yīng)速度需經(jīng)過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)操作經(jīng)驗(yàn)積累， 是做好濕法 消解的難點(diǎn)。3 硫酸 - 高氯酸 -硝酸體系消解過(guò)程反應(yīng)機(jī)理探討該體系消解反應(yīng)分三個(gè)過(guò)程，第一步以硝酸為消解主體（室溫到120 C）； 第二步以高氯酸為消解主體（約140200 C）,并與硝

4、酸協(xié)同消解；第三 步以硫酸為消解主體 （約200 290 C ）。下面分步探討硫酸一高氯酸一硝 酸體系消解過(guò)程。第一步，硝酸為主體溫度下的消解，從室溫升到約120 C,此過(guò)程中隨著溫度升高，硝酸的氧化性增強(qiáng)，達(dá)到硝酸分解溫度時(shí)反應(yīng)加速進(jìn)行， 冒大量棕色煙，其中易消解的有機(jī)物先被消解，部分粉末狀樣品和低碳 有機(jī)物此階段可能會(huì)產(chǎn)生大量氣泡， 這時(shí)需輕搖三角瓶控制反應(yīng)溫度和 速度，以免樣品溢出三角瓶。第二步，高氯酸為主體溫度下（約150200 C ）與硝酸共同作用的消解， 隨著硝酸的蒸發(fā)， 溶液溫度由以硝酸為主體的溫度升高到以高氯酸為主 體的溫度。這時(shí)濃熱高氯酸體現(xiàn)出其強(qiáng)氧化性，由于高溫氧化過(guò)程，有

5、機(jī)物易脫水炭化，所以要滴加硝酸以補(bǔ)充氧化劑，并可以控制溫度。此時(shí)氧化反應(yīng)相當(dāng)劇烈，控制滴加硝酸，即使難以消解的食用油，用約1 2mL 硝酸均可消解至溶液透明，但此時(shí)溶液內(nèi)的有機(jī)物并未消解完全。第三步，硫酸為主溫度下的消解約 200到290 C。該階段隨著高氯酸的 消解消耗和揮發(fā)， 溫度升高到以硫酸為主體的溫度，高溫下硫酸與高氯 酸共同作用將最后難消解有機(jī)物消解完全，并將高氯酸趕凈。4 討論用經(jīng)典的濕法消解樣品，在了解消解反應(yīng)過(guò)程機(jī)理的基礎(chǔ)上處理樣品，同樣可以達(dá)到快速、安全的要求。難以消解的食用油僅需硫酸 2mL ,高 氯酸3mL,硝酸不到10mL , 20個(gè)樣品消解處理時(shí)間約 2.5小時(shí)。相對(duì) 微波消解等方法優(yōu)點(diǎn)在于，可憑經(jīng)驗(yàn)控制溫度和反應(yīng)速度， 可以對(duì)應(yīng)不 同基體樣品同時(shí)消解，樣品處理速度快，方法設(shè)備普及，試劑消耗少， 實(shí)際工作中可以和其他方法互補(bǔ)使用。 但濕法消解工作強(qiáng)度度大， 若通 風(fēng)條件不好長(zhǎng)期操作會(huì)影響操作員健康。樣品基體不同，消解時(shí)酸的選擇和加入順序也不同，例如乳制品選擇硫 酸-硝酸體系， 應(yīng)先加硝酸再加硫酸， 否者被炭化包裹， 消解不易進(jìn)行。 香精等低碳有機(jī)機(jī)體只能先加硝酸消解。 食用油消解要先加硫酸， 再加 硝酸、高氯酸，否則先加硝酸易形成硝酸甘油脂類，易爆燃；如先加高 氯酸再加硝酸、硫酸不用加熱