ICP-AES中样品的分解、制备(4)

虽然消解罐在使用时有一定的危险性，但这种技术可以较好、较快地分解用敞开式分解难以或不溶的样品，包括一些难熔矿物。对于各类样品的消解方法介绍如下： a) 生物样品

许多生物样品都可以用HNO3在PTFE内衬的消解罐内成功地消解。如

将0.25g牛肝样品,加入3ml HNO3,在23ml容量的消解罐内,在140℃下加热2小时,冷却后用水定容待测。 b) 地质样品

对于一般的地质样品可称取0.200g 样品于消解罐中，加入0.5ml HNO3 (也可用王水)，再加入5ml HF，放入烘箱内继续加热分解一小时，冷却并打开消解罐，观察样品是否完全溶解，如没有完全溶解，则盖好盖子，从新放入烘箱内继续加热分解1小时(根据需要可适当延长)。

用密封法溶解样品，剩余的HF将腐蚀ICP进样系统，有两种方法可以解决： I. 在消解好的样品溶液中加入硼酸（2.00g H3BO3 溶解到少量水中）。然后再加盖密封，在130℃下加热15分钟。取出冷却至室温，用1mol/L HNO3稀释至需要容积，进行分析。

II. 在消解好的溶液中加入数滴HCLO4，在通风柜中加热冒白烟，驱赶HF，反复数次，务必将HF赶尽。用这个方法处理后的溶液TDS较低，有利于测定，但Si以SiF4挥发，不能测Si。

3）微波消解法（如图）

微波消解法是密闭式容器分解样品的一大进展，在微波的辐射下，能量透过容器（PFA或TFM材料）使消解介质（液相，通常为无机酸的混合物）迅速加热，而且还能被样品分子所吸收，增加了其动能，产生内部加热，这种作用使固体物质的表层经过膨胀、扰动而破裂，从而使暴露的新表层再被酸浸蚀。这种效应产生的溶解效率远高于那些只靠酸加热的方法，

且可避免使用碱熔样品的方法。这些年，微波消解技术发展很快，Milestone公司的高压密闭微波消解技术非常有特点，已得到广泛的应用。 微波封闭溶样器的结构如下图：

微波封闭罐的自动减压技术

微波消解法的应用：

Milestone 公司微波消解技术资料备有各类样品（包括生物，植物、动物组织、食品、塑料、颜料、燃料、金属合金、，钢铁、炉渣、陶瓷、矿物、矿石、环保、土壤等）的消解条件300余种。消解条件包括了：样品量、分解用酸、微波功率、消解时间等。应该说微波消解的问世，为各类样品的分解开辟了一个革命性的途径。

A) 植物和动物组织(生物样品)

有机样品中许多元素都可以单独使用HNO3或混合酸，用微波消解法进行分解。以下推荐一个常用的分解方法。

I. 称取0.5g脱脂蛋白质粉末于微波消解罐中。

II. 慢慢加入6ml HNO3和1ml H2O2，用酸将粘在消解罐的样品冲下。 III. 盖上盖子并用手拧紧，然后再专用工具把盖拧紧，将罐放在样品转

盘上。

IV. 设置微波程序为：250W功率（1分钟）、0 W功率（1分钟）、250W

功率（5分钟）、400W功率（5分钟）、650W功率（5分钟）。运行该程序。

V. 将罐和转盘一起放在冷水浴中冷却至室温。在通风柜中拧松罐盖。 VI. 小心取下罐盖，将罐内溶液转移到PTFE烧杯中，再用水小心地冲洗

罐盖以及罐内残留溶液。

VII. 将溶液于90℃电热板上蒸干。

VIII. 加2.0ml HNO3，微热，滴加1.0ml，每次滴加待气泡冒尽再滴加，

并蒸发至近干。重复加入HNO3/ H2O2两次，并蒸发两次。

IX. 在残渣中加入0.5ml HNO3，微热溶解，待溶液冷却后，用去水离子

定溶至25ml(定容体积可根据元素含量来定)，此溶液为0.3mol/L HNO3溶液

上述方法是一个通用的方法，操作方法中(VIII)的蒸发步骤是为了更好的分解有机物质，如果单用HNO3即消化完全，蒸发步骤即可省去。 有人将植物样品，化妆品等样品单用HNO3或HNO3/H2O2微波分解即可完成，不必反复蒸干。 B) 地质样品

由于许多许多酸不溶或难溶的样品如矿物、炉渣、陶瓷、建材等，在常见化学分析中需用碱熔融来分解处理。碱焙熔样品的唯一优点是可将样品分解完全，但由于加入碱金属熔剂，分解后的溶液中含盐量很高，这就导致：（1）大量的碱金属离子将会对ICP的激发有影响；（2）溶液TDS太高，高稀释进行ICP—AES分析，影响元素测定检出限。

上述一些酸不溶或难溶的样品，在密封式微波消解中可以用不同的酸如HCL、HF、HCLO4、H2SO4、H3PO4及H2O2来消解样品。Milestone微波消解系统介绍了一系列的消除方法。现介绍几个类型样品的消解方法

所用试剂的浓度：HCl： 37% HF： 40% HNO3： 65% H2SO4： 96% H3PO4： 85% H2O2： 30%

C) 环境样品

基本上可采用HCl、HNO3和H2O2来进行消解。

4）碱金属熔融分解法

碱金属熔融分解法主要用于地质硅酸盐、陶瓷、耐火材料、金属、合金等领域。主要的熔剂有偏硼酸锂（LiBO2）、四硼酸锂（Li2B4O7）、碳酸钠（Na2CO3）、氢氧化钠（NaOH）、过氧化钠（Na2O2）等。样品经熔融后，熔块用水提取并用酸酸化，其优缺点已在前面论述。以下介绍几种熔融分解的方法。

A) 偏硼酸锂熔融分解试样

称取0.1g试样于石墨或铂金坩埚中，加0.5g LiBO2，于1000℃马弗炉中熔融5--10分钟。冷却后用50ml 5% HNO3提取。用5%HNO3定容至100ml。

B) 用碳酸钠熔融分解试样

称取0.1g样品（硅酸盐）于铂金坩埚中，与1g无水碳酸钠充分搅拌，面上铺一层无水碳酸钠，放于950—1000℃马弗炉中熔融40分钟。冷却后用（1+2）HCl 提取。

9．分离和预富集

分离和富集是两个不同概念的名词，但实际上他们是相辅相成的同一个系统，就是说有了分离即就有富集，反之富集也就是通过分离。一个样品的基本物质是其组成的基本部分，占了绝大的百分比。而这些基本物质往往不是要求测定的元素，基体元素的含量都会比较高，它将对ICP—AES分析产生激发干扰和光谱干扰，影响到痕量元素的测定（准确度、检出限）。为此，将基体元素和待测元素分离。分离不但除去了由基体元素产生的基体效应，而且同时使分析溶液达到了预富集的作用。因为大量基体元素分离掉，分析溶液的TDS降低，这样可以减少分析溶液的稀释倍数或可以蒸发浓缩，一般可达到几个数量级。

分离和预富集需注意的几个问题。

（1） 分离、富集步骤要少，操作要简便，便于掌握操作。最好将分离富集与样

品分解结合起来，在分解的过程中即起了分离的作用。 （2） 在分离富集过程中待测元素全部被富集，不得损失，而基本元素在不影响

测定的前提下不必完全干净地分离掉。

（3） 分离富集过程中所使用的试剂、器皿绝对不能含有待测元素，以免污染。

分离富集方法大致可分为四类（a）生成易挥发的化合物予以分离富集，（b）溶液萃取法，（c）离子交换色谱法，（d）共沉淀法。 1）生成易挥发的化合物予以分离富集 A) 将大量基本元素分离除去

最常见的地质样品如一般岩石、矿石、土壤、沉积物等都会有较多的硅酸盐。在前面介绍的用HCl/HNO3/HF/HClO4分解样品的过程中，将样品中大量的硅转化为易挥发的SiF4而除去。这对分析硅酸盐类样品中痕量元素是很实用的一种分析分解、分离方法。 B) 氢化物测定法

将As、Sb、Bi、Hg、Se、Ge、Sn、Pb等元素用硼氢化钾还原，生成易挥发的氢化物，导入ICP中进行测定。以测定As、Sb、Bi、Hg为例，方法如下：

称取0.5g样品于50ml比色管中，加入新配制的10ml（1+1）王水，摇匀，置于沸水浴中加热煮沸1小时（ …… 此处隐藏：2968字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……