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文檔簡介
1、原子吸收樣品前處理方法概述 來自:東西電子 整理:nemoium摘要:我作為東西電子的一名實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員,通過本文來為使用東西電子原子吸收儀器的用戶具體介紹幾種常見的樣品前處理方法,以及各種方法適用的樣品類型,希望可以讓使用者參考借鑒,來體現(xiàn)我們東西電子的員工,對(duì)客戶的熱心服務(wù)。關(guān)鍵詞:非完全消化法,酸消解法,微波消解法,懸浮液進(jìn)樣技術(shù)引言:原子吸收光譜法具有靈敏、快速、選擇性高、操作方便等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在被廣泛地應(yīng)用于化工、石油、醫(yī)藥、冶金、地質(zhì)、食品、生化及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域,能測定幾乎所有的金屬及某些非金屬元素。雖然用石墨爐法可以采用程序升溫直接分析固體樣品但干擾較大,用火焰原子吸收法時(shí),樣品要被吸
2、噴霧化后才能被分析,為了使測量的結(jié)果有代表性,必須要保證樣品均勻的分布在溶液中。所以有許多樣品必須要經(jīng)過前處理才能拿來測定,而不同的樣品有不同的前處理方法,同一樣品也有多種的前處理方法,選擇不同方法的依據(jù)就是方便快捷、同時(shí)又要盡量減少樣品的用量,減少有效成分的流失。樣品處理是原子吸收光譜法測定的關(guān)鍵步驟之一,尋找簡便有效的樣品處理技術(shù),一直是分析工作者的研究的重要課題,在這里我分別列舉各種方法,說出它們各自的適用范圍,并引用前人分析常見樣品的方法為例讓大家借鑒參考。第一,灰化法。一般使用溫度在450-550之間,用來破壞樣品中的有機(jī)物成分,使之轉(zhuǎn)化成無機(jī)形態(tài)。例如:鐘國輝,索珍等人用此法處理兔
3、肉,然后用東西電子生產(chǎn)的AA7001 型原子吸收分光光度計(jì)成功的同時(shí)測定了銅、鐵、鋅、鈣、鎂的含量1。樣品前處理步驟如下:稱取動(dòng)物鮮樣(兔肉)12g 于瓷坩堝中,小火炭化,再移入高溫電爐中,500下灰化 16h,取出、冷卻,加濃硝酸-高氯酸(3+1)幾滴,小火蒸至近干,反復(fù)處理至殘?jiān)袩o炭粒。以鹽酸溶解殘?jiān)?,移?50ml 容量瓶中,加氯化鑭溶液2.5ml 和氯化鍶溶液2.0ml(消除磷酸的干擾),加水定溶 50ml.同時(shí)做試劑空白。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是能灰化大量樣品,方法簡單,無試劑污染,空白值低,但操作時(shí)間長、操作繁瑣、對(duì)低沸點(diǎn)的元素常有損失.此法可以處理魚類、水果、肉、蛋、奶等,若分析 Hg
4、、As、Cd、Pb、Sb、Se等不宜采用法灰化。第二,酸消解法。用適當(dāng)?shù)乃嵯鈽悠坊w,并使被測元素形成可溶鹽。植物的花葉一般用硝酸,個(gè)別的可用 HNO3HCLO4,根莖則視其種類需要添加H2SO4或HF,礦物類和動(dòng)物類大多需用混合酸。例如:葉先偉用 HCLHFHCLO4消解法處理銅鈷礦2。步驟如下:準(zhǔn)確稱取0.10.2g 試樣于150ml 聚四氟乙烯燒杯中,加 15mlHCL,510mlHF,3mlHCLO4,上蓋表面皿,加熱溶解并蒸至白煙冒盡,取下冷卻后,加入 2mlHCL,用少量蒸餾水吹洗杯壁和表面皿,加熱溶解鹽類,冷卻,將試液定容在 100ml 容量瓶中,同時(shí)做試劑空白。此法由于對(duì)設(shè)備
5、要求低,效果相對(duì)好,可以處理大米、中草藥、礦石、茶葉,骨骼等幾乎所有樣品,但不適合處理包含易揮發(fā)元素的樣品,對(duì)環(huán)境也有一定的污染。第三,非完全消化法。此法只要求消化液均勻透明,不要求消化液無色,消化液中含有可溶有機(jī)物。因此,消化溫度低,用酸少、耗時(shí)短、操作簡單,是一種快速的樣品預(yù)處理技術(shù)。張宏霞,杜曉燕,梁艷潔等人就是用此法處理人發(fā),然后用AA7000 型分光光度計(jì)成功的測定了人法中的鈣和鎂3。樣品處理方法如下:撿去樣品中雜物,用洗衣粉浸泡 8h,洗凈,于 7585烘干2h,剪碎,充分混均。稱取經(jīng)處理發(fā)樣 0.30g 于50ml 錐形瓶中,加入濃硝酸 2.5ml,用玻璃棒壓緊發(fā)樣,置控溫消煮爐
6、上,在 0130消化56min 后,邊搖動(dòng)燒杯邊滴加過氧化氫 2.0ml,消化至溶液程透明黃棕色,取下錐形瓶,趁熱加入乳化劑 OP 溶液2.0ml,搖勻,轉(zhuǎn)入 25ml 帶塞比色管中,以二次蒸餾水定容,得均勻透明的乳濁液,同時(shí)制備空白。并與酸消解法進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)測定結(jié)果一致。此法相對(duì)于酸消解法有一定的優(yōu)勢,現(xiàn)在用此法處理螺旋藻膠囊、肉類、人參、環(huán)境樣品、土壤、煙葉、茶葉方面的文章均有報(bào)道。 第四,懸浮液進(jìn)樣技術(shù)。該方法保留了固體進(jìn)樣,不必預(yù)分解樣品,具有簡單、快速、干擾少等特點(diǎn),常用的懸浮劑有甘油、瓊脂、黃原膠和 Triton x-100 等,以瓊脂的懸浮性能最佳,加熱溶于水后形成膠體,具有良
7、好的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性。劉立行,張春光用原子吸收測定人參中的金屬元素時(shí)就是用的這個(gè)方法來處理樣品,現(xiàn)在引來為大家作參考。步驟如下:將人參樣品洗凈,7580烘干,粉碎,過 200 目篩。精確稱量0.2g 于干燥燒杯中,加瓊脂溶液少量,用玻璃棒攪拌使樣品潤濕并分開,再用瓊脂溶液定容,振動(dòng)1min,即得4。此法可被用于調(diào)味品、蔬菜、水果、草藥、茶葉和土壤的測定。第五,微波消解法。該方法是最近幾年發(fā)展起來的新方法,具有快捷、高效、簡便、節(jié)約試劑、空白值低等優(yōu)點(diǎn),但是需要配置微波溶樣爐??捎糜跍y定多種樣品,如煙葉、蔬菜、頭發(fā)、花生、中成藥、土壤,保健品的處理均可采用此法,尤其對(duì)于易揮發(fā)樣元素最適合用此法。 其
8、原理是極性分子在微波電場的作用下, 以每秒24.5 億次的速率不斷改變其正負(fù)方向,使分子高速的碰撞和磨擦而產(chǎn)生高溫,同時(shí)一些無機(jī)酸類物質(zhì)溶于水后,分子電離成離子,再微波的作用下,作定向移動(dòng),形成電流,離子流動(dòng)過程中與周圍的分子和離子發(fā)生高速磨擦和碰撞,使微波能轉(zhuǎn)為熱能。由于微波消解樣品是在全封閉狀態(tài)下進(jìn)行的,避免了易揮發(fā)元素的損失,因此回收率高、準(zhǔn)確性好,也減少了樣品的玷污和環(huán)境污染?,F(xiàn)引用林捷等人用微波溶樣技術(shù)處理茶葉為例,說明該方法的使用。步驟如下:用食品粉碎機(jī)將茶葉樣品磨成粉狀,精確稱取 0.500g 于聚四氟乙烯溶樣杯中,加入3mlHNO3、2mlH2O2,待反應(yīng)平穩(wěn)后,蓋上杯蓋 ,
9、放入工程塑料外套中置于微波溶樣爐內(nèi), 設(shè)置壓力從 1 3 檔(0.5mPa,1.0mPa,1.5mPa)定量梯度加壓消解。時(shí)間510min 內(nèi)消化完全,取出消解罐,冷卻后開蓋,把聚四氟乙烯溶樣杯置于 120加熱板上趕氮氧化物至溶液約 1ml。冷卻后轉(zhuǎn)移至10ml 比色管中,用少許去離子水沖洗消化杯,洗液并入比色管內(nèi),稀釋至刻度,搖勻待測。5第六,酸浸提法。用酸從樣品中提取金屬元素也是樣品處理的一種方法,該法操作簡便快捷,但不適于含蠟質(zhì)的樣品。劉建榮等用 HNO3-H2O2浸提牙膏中的鉛、鎘、銅、鍶,再用石墨爐法測定就是個(gè)例子。具體的處理步驟如下:擠出牙膏樣品約 1g 于 50ml 色管中,加入
10、5mlHNO3,2mlH2O2,放置過夜,次日置于未加熱的水浴鍋中,先緩慢加熱,以防止氣泡產(chǎn)生而溢出,待劇烈反應(yīng)停止后,在水浴中煮沸 1h,取出冷卻后,定容至 25ml,混均后,過濾,濾液用于測定。6用該方法可以從食品或糞便中提取鋅、錳等,還可以處理化妝品、保健品等。第七,高壓消解法。該法不常用,一般用聚四氟乙烯制成容器,具有類似微波爐的特性,置于烤箱或馬弗爐加熱增壓消化樣品,溫度一般控制在 150 以內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)也是可有效防止易揮發(fā)元素的損失。如用石墨爐原子吸收法測定保健品中的鎘時(shí),處理樣品的步驟如下:準(zhǔn)確稱取樣品 0.50002.0000g 于聚四氟乙烯罐內(nèi),加 2.004.00mlHNO
11、3,放置過夜,再加2.003.00mlH2O2(內(nèi)容物不能超過罐容積的1/3)蓋上內(nèi)蓋,然后旋緊不銹鋼外套,在恒溫箱內(nèi)于 120140放置 23h,在箱內(nèi)自然冷卻至室溫,將消解液濾入 25ml 容量瓶中定容。同時(shí)做試劑空白。7結(jié)論 酸消化法和微波消化法都是常用較好的方法,在測定不同的樣品時(shí)應(yīng)該根據(jù)樣品的性質(zhì)和分析的金屬元素的性質(zhì)以及自己的實(shí)驗(yàn)條件,采用不同的分析方法。選擇不同方法的依據(jù)就是方便快捷、同時(shí)又要盡量減少樣品的用量,減少有效成分的流失。 參考文獻(xiàn) 1. 鐘國輝,索珍.原子吸收光譜法測定動(dòng)物性食品中銅、鋅、鐵、鈣、鎂.理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊(cè),2003,4:240 2. 葉先偉.火焰原子吸收
12、法測定人銅鈷礦中的鎳、鋅、錳、鈣和鎂.江西有色金屬,2002,1:43 3. 張宏霞,杜曉燕,梁艷潔.非完全消化火焰原子吸收光譜法測定人發(fā)中的鈣和鎂.哈爾濱醫(yī)藥,2004,2:47 4. 劉立行,張春光.火焰原子吸收光譜法測定人參中的鈣鎂.2004,6:632 5. 林捷,鄭艷影,柯華等.茶葉中鉛和銅的微波消解原子吸收法測定.職業(yè)與健康,2004,6:43 6. 劉建榮,董兵,鄭星泉等.牙膏中鉛、鎘、銅、鋅、鍶同時(shí)測定的原子吸收法.環(huán)境與健康雜志,2004,5:339 6. 鄧勃,遲錫增,劉明鐘等。應(yīng)用原子吸收與原子熒光光譜分析,化學(xué)工業(yè)出版社pP5551. 器皿的選擇與洗滌 11器皿的選擇
13、對(duì)于微量元素分析來說,所用器皿的質(zhì)量以及潔凈與否對(duì)分析結(jié)果至關(guān)重要。因此在選擇用于保存及消化樣品的器皿時(shí),要考慮到其材料表面吸附性和器具表面的雜質(zhì)等因素可能對(duì)樣品帶來的污染。一般來說,實(shí)驗(yàn)室分析測定所用儀器大部分為玻璃制品,但是由于一般軟質(zhì)玻璃有較強(qiáng)的吸附力,會(huì)將待測溶液中的某些離子吸附掉而丟失,因此試劑瓶及容器最好避免使用軟質(zhì)玻璃而使用硬質(zhì)玻璃。另外目前微量元素分析常用的還有塑料,石英,瑪瑙等材料制成的器皿,可根據(jù)測定元素的種類以及測定條件來選擇適用的器皿。 12器皿的洗滌 容器的潔凈是獲得準(zhǔn)確測定結(jié)果的保證。一般洗滌程序應(yīng)為:器皿先用洗滌劑刷洗,再用自來水沖洗干凈,30%硝酸浸泡48小時(shí),
14、然后用蒸餾水沖洗數(shù)次,最后再用超純水浸泡24小時(shí)烘干備用.有試驗(yàn)證明經(jīng)以上程序處理過的器具無鋅銅鐵鎂等元素存在。 2.水及試劑 21水的純度 測定微量元素含量所用水的純度對(duì)分析測定結(jié)果有很大影響,不純凈的水會(huì)污染待測樣品影響測定結(jié)果。一般來說,使用去離子水即可滿足要求,使用超純水(電阻大于10歐姆)或經(jīng)亞沸石英蒸餾器蒸餾的新鮮雙蒸水則更好。 22試劑及保存 在原子吸收分析中,酸試劑以硝酸高氯酸和鹽酸最為常用。其中濃硝酸和高氯酸為強(qiáng)氧化劑,常被用于樣品的消解;稀鹽酸則常被用于無機(jī)物樣品的溶解。因?yàn)闊o機(jī)酸中一般都含有少量金屬離子存在,因此應(yīng)選擇純度較高的試劑。一般來說,各種酸試劑應(yīng)使用優(yōu)級(jí)純制劑。
15、另外,用以配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)選用基準(zhǔn)試劑。總之,以選用的試劑不污染待測元素為準(zhǔn)則。在實(shí)踐中,如果在儀器靈敏度范圍內(nèi)檢測不出待測元素吸收信號(hào)就可以使用。貯備液應(yīng)為濃溶液(一般來說濃度為1000ppm的貯備液在一年內(nèi)使用其結(jié)果不受影響)。標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液因?yàn)檩^稀應(yīng)當(dāng)天使用,久放則其曲線斜率會(huì)有改變。 3樣品的前處理 樣品的預(yù)處理是在進(jìn)行原子吸收測定之前,將樣品處理成溶液狀態(tài),也就是對(duì)試樣進(jìn)行分解,使微量元素處于溶解狀態(tài)。樣品經(jīng)過預(yù)處理后才能進(jìn)行原子吸收光譜測定。要使飼料樣品中的微量元素處于游離狀態(tài),常用的方法有高低溫灰化法濕消化法酸溶解法以及密封微波溶樣法,下面就對(duì)各種方法作一介紹。 31干法
16、灰化 飼料原料及配合飼料的預(yù)處理可采用此法。具體可分為馬福爐高溫灰化法和等離子體低溫灰化法兩種。高溫灰化:即將飼料樣品在高溫下灼燒,使樣品中含有的大量纖維素,蛋白質(zhì)和油脂等有機(jī)物質(zhì)分解揮發(fā),僅留下礦物質(zhì)灰分。飼料中CuFeMnZnMg的測定方法國家標(biāo)準(zhǔn)就采用的高溫干灰化法5.高溫灰化具體方法為:將過八十目篩經(jīng)準(zhǔn)確稱量的風(fēng)干飼料樣品(一般為1.0000-3.0000g)放入潔凈的瓷坩堝中,先在300的電熱板上炭化,待無煙產(chǎn)生后轉(zhuǎn)至馬福爐中,450高溫灼燒3-5小時(shí)(至樣品白色或灰白色無炭粒為止),在干燥器內(nèi)冷卻后取出,然后緩慢滴加1:1鹽酸或1:1硝酸5ml溶解后,無損失地轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶
17、中,用超純水或新鮮雙蒸水定容至刻度待測,同樣方法測定空白液。干灰化法的優(yōu)點(diǎn)是適合于大批樣品分析,且酸空白低,缺點(diǎn)是樣品消化時(shí)間長難以徹底消化且回收率比較低(如鉛鎘鋅等)。干法灰化需要掌握好灰化溫度和灰化時(shí)間,最佳灰化溫度和時(shí)間是確保樣品灰化完全和防止元素?fù)]發(fā)損失的關(guān)鍵條件,時(shí)間過短則樣品分解不完全,回收率低,時(shí)間過長則易帶來元素的揮發(fā)損失.400-500一般元素灼燒3-5小時(shí)均能回收完全,鋅必須灼燒4小時(shí)以上才能解離并被鹽酸提取。但應(yīng)注意易揮發(fā)元素的測定如HgAsSe等不宜用高溫灰化法3,4,因此法易導(dǎo)致元素大量丟失。另外,較好的灰助劑,如酸銨鹽等可加速試樣的分解和提高元素的回收率,結(jié)合使用不
18、但灰渣為白色且疏松易于溶解。低溫灰化:原理是利用高頻電場作用產(chǎn)生激發(fā)態(tài)等離子體來消化樣品中的有機(jī)體2。具體方法是:將干燥后經(jīng)準(zhǔn)確稱量的樣品放在石英燒杯中,引入氧化室,用氧等離子體低溫灰化使呈白色粉末狀為灰化終點(diǎn),灰化后的其他操作步驟同高溫灰化。等離子氧低溫灰化與高溫灰化相比其優(yōu)點(diǎn)在于可抑制無機(jī)成分的揮發(fā),成分回收率比坩堝高溫灰化法高,但由于等離子條件依賴于復(fù)雜的參數(shù),因此測定重現(xiàn)率很低,且灰化速度慢,目前在原子吸收光譜分析中應(yīng)用較少。 32濕法消化 飼料原料及配合飼料的前處理也可使用濕法消化,即用酸消煮來破壞有機(jī)物。濕消化法常用的酸是硝酸,高氯酸,兩種酸用量比一般為10:1。在使用硝酸-高氯酸
19、消化時(shí)一定要先將硝酸加入放置幾小時(shí)或過夜,使之與樣品充分混合,在電熱板上硝化以后然后再加入高氯酸,以防止在硝酸分解完全后局部溫度升高而導(dǎo)致高氯酸和有機(jī)物作用產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。方法如下:準(zhǔn)確稱取1.0000克風(fēng)干樣品于三角瓶或剴氏燒瓶中,用少量超純水潤濕后加20毫升硝酸,混勻,蓋上表面皿放置過夜,置于可調(diào)電爐上低溫消煮至近干,若樣品未溶解完全則繼續(xù)加硝酸消煮直至溶液近干為止,再加入2毫升高氯酸,加熱,待冒白煙溶液未干前停止加熱,將溶液無損失地轉(zhuǎn)移到100毫升容量瓶中,用超純水定容至刻度混勻待測,并作空白. 與干灰化相比,濕消化不容易損失金屬元素,所需時(shí)間也較短,缺點(diǎn)是酸的用量大,造成較高的試劑空白。
20、另外,也可用雙氧水輔助混酸消化。雙氧水在酸性介質(zhì)中能在低溫下分解,產(chǎn)生高能態(tài)的活性氧,硝酸分解產(chǎn)生的二氧化氮有催化氧化的能力,兩者配合使用可增強(qiáng)混酸的氧化能力,提高反應(yīng)速度,從而使樣品完全分解 33酸溶解法 即用稀鹽酸直接溶解樣品。此法適用于無機(jī)物預(yù)混料或無機(jī)礦物質(zhì)添加劑。國標(biāo)(GB/T13885-92)微量元素預(yù)混料測定方法中采用的就是稀鹽酸溶解法5。其方法為:將1.0000克干燥磨碎過80目篩的風(fēng)干樣本放在1N鹽酸沖洗過的100毫升燒杯中,用自動(dòng)滴定管加25ml1mol/l鹽酸,攪拌30分鐘后離心或過濾,上清液或?yàn)V液收集于100ml容量瓶中,用超純水定容至刻度混勻待測,同樣測空白樣。 34
21、密封微波溶樣技術(shù) 飼料原料和配合飼料可用此法進(jìn)行消解.微波消解溶樣即通過樣品與酸的混合物對(duì)微波能的吸收達(dá)到快速加熱消解樣品的目的。方法如下:準(zhǔn)確稱取1.0000克試樣于聚四氟乙烯罐中,加入5.0ml硝酸和1.5ml30%雙氧水,擰緊聚四氟乙烯罐蓋,室溫下浸泡10min后放入微波爐中。置微波爐350W功率檔加熱1min,450W功率檔加熱5min,550W5min,650W3min。冷卻后開蓋,將罐內(nèi)溶液無損失轉(zhuǎn)移至燒杯中,在電熱板上于100左右趕酸至近干,將樣品轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中加超純水定容,搖勻。同時(shí)做試劑空白實(shí)驗(yàn)。微波加熱具有加熱速率快效率高的優(yōu)點(diǎn),尤其在密閉容器中,可以在數(shù)分鐘之內(nèi)
22、達(dá)到很高的溫度和壓力,使樣品快速溶解。此外,密閉容器微波消解能避免樣品中存在的或在樣品消解形成的揮發(fā)性分子組分中痕量元素的損失,還能減少酸的使用量從而顯著降低空白值,保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí),微波消解易于實(shí)行自動(dòng)化,可與其他分析儀器實(shí)行連續(xù)分析??傊?,密封微波溶樣技術(shù)作為一種樣品預(yù)處理手段,可以使樣品處理更加快速準(zhǔn)確安全,近十年來此技術(shù)在原子吸收光譜分析的樣品前處理方面取得了廣泛應(yīng)用并具有廣闊的發(fā)展前景。但密封微波溶樣的條件探索和儀器的最佳設(shè)計(jì)等還有待于大量實(shí)踐來確定。原子吸收:金屬樣品的前處理技術(shù)原子吸收第一節(jié) 概 述環(huán)境中的金屬來源于天然污染源或人類活動(dòng)的結(jié)果,金屬及其化合物是人類生存環(huán)
23、境當(dāng)中最隱伏的污染物,它們大多是不能被生物降解的物質(zhì)。除少數(shù)幾種金屬外,大量金屬的活性都很高,即使含量很低也會(huì)在人類和動(dòng)植物體內(nèi)引起變化。雖然可通過形成不溶性或不活潑化合物與沉積物暫時(shí)從自然循環(huán)中除去,但它們?nèi)允菨撛诘奈廴驹矗钥赏ㄟ^微生物的作用或pH值的改變等因素在環(huán)境中轉(zhuǎn)化、遷移,因此測定環(huán)境和生物樣品中的金屬含量及其存在形態(tài)是環(huán)境化學(xué)和生態(tài)毒理學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。環(huán)境和生物樣品根據(jù)它的存在形態(tài)可分為氣體樣品、液體樣品(水、血液、尿液等)和固體樣品(土壤、底泥、植物、動(dòng)物組織等)。對(duì)于金屬含量足夠大的氣態(tài)樣品可直接進(jìn)行測定,對(duì)于含量較低的金屬蒸氣用溶液吸收法采集并富集后可用光譜法直接測定
24、;對(duì)于氣態(tài)顆粒物和氣溶膠可用固體阻留法,采用過濾材料(濾紙或有機(jī)濾膜)和吸附劑采集和濃縮,樣品經(jīng)溶劑洗脫或熱解吸后可用光譜法測定其中的金屬。通常,簡單溶液可不經(jīng)預(yù)處理直接用光譜儀進(jìn)行分析,對(duì)于基體較復(fù)雜的樣品可加入HNO3或HN03+HCl04消解后進(jìn)行測定,對(duì)于痕量待測元素在消解的同時(shí)還可以進(jìn)行富集。測定固體樣品中的金屬元素時(shí)通常需將固體樣品轉(zhuǎn)化成液體樣品,根據(jù)樣品基體和所測組分的不同需要選擇不同的轉(zhuǎn)化方法。例如生物樣品中含有較多的有機(jī)質(zhì),一般多采用灰化法分解樣分基體分離,同時(shí)富集痕量待測組分。第二節(jié) 樣品分解樣品分解最常用的方法是溶解法和熔融法。溶解法通常采用水、稀酸、濃酸或混合酸等處理,
25、酸不溶組分常采用熔融法。對(duì)于難分解樣品,采用高壓悶罐消解可收到良好的效果。有機(jī)成分含量較高或樣品中含有高分子物質(zhì)的樣品主要采用灰化處理,當(dāng)待測組分的揮發(fā)性較高時(shí)可用低溫灰化法分解樣品。對(duì)于那些容易形成揮發(fā)性化合物的待測組分,采用蒸餾法可使樣品的分解與分離同時(shí)進(jìn)行。一、溶解法對(duì)于基體中的主要成分為礦物質(zhì)的樣品可用溶解法分解,即用適當(dāng)?shù)娜軇⒐腆w樣品溶解轉(zhuǎn)化為液體樣品,同時(shí)將待測組分轉(zhuǎn)化為可測定形態(tài)。分解用的溶劑可以是單一溶劑如水、單一的酸或堿溶液,也可以是混合溶劑如混合酸、酸+氧化劑或酸+還原劑。有些溶劑可以與待測元素形成可溶性絡(luò)合物,如EDTA二鈉鹽溶液可與BaSO4 和PbSO4 形成絡(luò)合物
26、,因此可用EDTA二鈉鹽溶液溶解BaSO4 和PbSO4 以測定其中的Ba或Pb。二、熔融法當(dāng)基體的主要成分為礦物質(zhì)時(shí)通常采用高溫熔融法分解樣品,即在坩堝中將試樣與520倍的熔劑混合后置于馬弗爐中加熱熔融,加熱溫度通常介于5001200。根據(jù)樣品基體的不同,分解所用的熔劑可分為堿性熔劑、酸性熔劑、還原性熔劑、氧化性熔劑和半熔法熔劑,常用熔劑有Na2CO3、Na2O2、NaOH、KOH、硼砂-硼酸、焦磷酸鉀等。三、濕灰化法 該法也稱酸消化法,主要是指用不同酸或混合酸與過氧化氫或其他氧化劑的混合液在加熱狀態(tài)下將含有大量有機(jī)物的樣品中的待測組分轉(zhuǎn)化為可測定形態(tài)的方法。含有大量有機(jī)物的生物樣品通常采用
27、混酸進(jìn)行濕法消解,用于濕法消解的混酸包括HN03-HCLO4 、HN03-HCl03-HClO4、HNo3-HClO4-H2SO4、HN03-H2S04、H2SO4-H2O2和HNO3-H202。其中沸點(diǎn)在120:以上的硝酸是廣泛使用的預(yù)氧化劑,它可破壞樣品中的有機(jī)質(zhì);硫酸具有強(qiáng)脫水能力,可使有機(jī)物炭化,使難溶物質(zhì)部分降解并提高混合酸的沸點(diǎn);熱的高氯酸是最強(qiáng)的氧化劑和脫水劑,由于其沸點(diǎn)較高,可在除去硝酸以后繼續(xù)氧化樣品。在含有硫酸的混合酸中過氧化氫的氧化作用是基于過一硫酸的形成,由于硫酸的脫水作用,該混合溶液可迅速分解有機(jī)物質(zhì)。當(dāng)樣品基體含有較多的無機(jī)物時(shí),多采用含鹽酸的混合酸進(jìn)行消解;而氫氟酸主要用于分解含硅酸鹽的樣品。酸消化通常在玻璃或聚四氟乙烯容器中進(jìn)行。由于濕法消解過程中的溫度一般較低(300),從而導(dǎo)致器壁及試劑給樣品帶來沾污,消解前將所用容器用1:1 HN03加熱清洗并將所用酸溶液進(jìn)行亞沸蒸餾可除去其中的微量金屬元素干擾;某些混酸對(duì)消解后元素的光譜測定存在干擾,例如當(dāng)溶液中含有較多的HClO4 或H2SO4時(shí)會(huì)對(duì)元素的石墨爐原子吸收測定帶來干擾,測定前將溶液蒸發(fā)至近干可除去此類干擾。 Fenton反應(yīng)也是一種敞開體系濕法消解法,該法利用Fe()與H2O2在8090時(shí)反應(yīng)生成的-OH將有機(jī)物質(zhì)氧化分解而達(dá)到消解樣
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