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文檔簡介

1、在許多情況下,灰化前將試樣和某些添加劑(所謂“灰化助劑”)相混合則干灰化法更為有效。這些灰化助劑起著如下若干作用:(a)加速氧化作用;(b)防止一些組分揮發(fā)(c)防止灰分組分與坩堝材料反應(yīng)。 最常用的添加劑是如硝酸或硝酸鹽等氧化劑。后者是以濃的水溶液形式加入的在以硝酸鎂促使脂肪性物質(zhì)氧化時,加入硝酸鎂的甲醇或乙醇溶液。在移入馬弗爐灰化之前,將試樣干燥。加入硝酸鹽不僅促使氧化作用,而且能達到使灰分松散的目的。同樣,硝酸可以在灰化開始時加入,但是,更常用的是不是用酸處理部分灰化的試樣以便更快地除去炭化物質(zhì)。若要測定生物試樣中的錫,則不可加入硝酸,因為生成的錫酸(水合二氧化錫)傾向于與石英坩堝反應(yīng)。

2、加入硫酸在某種程度上可避免由揮發(fā)引起的損失。以此法,較易揮發(fā)的氯化物,諸如氯化鉛、氯化鎘和氯化鈉,被轉(zhuǎn)化為沸點較高的硫酸鹽,釩卟啉化合物等揮發(fā)性有機金屬絡(luò)合物也被破壞。另一方面,加入堿能防止氯化物、砷、磷和硼等陰離子的損失。常用的堿是堿土金屬的氧化物或氫氧化物、堿金屬碳酸鹽、乙酸鎂、堿土金屬硝酸鹽,它們加熱時分解為氧化物。這些灰化助劑還起著另一種有用的作用,即灰分的體積比不加助劑時要大得多,因而灰分中持測元素大為“稀釋”,這樣就可能減少與坩堝壁的接觸,并且減少因和坩堝材料反應(yīng)引起的損失。應(yīng)用灰化助劑對灰分的組分同樣產(chǎn)生有利的影響。有人推薦坩堝襯以濾紙,然后將試樣炭化,殘渣用氯化鎂溶液浸漬,并在

3、600度下灰化。若存在磷酸鹽,在此條件下它與鎂生成三元磷酸鹽,后者形成能與坩堝反應(yīng)的玻璃狀熔融物的傾向遠小于由酸性殘渣產(chǎn)生的簡單偏磷酸鹽。也有人建議在脂肪試樣中加入粉末狀纖維素,這樣,整個試樣將平穩(wěn)燃燒,而不致產(chǎn)生過高的度。下面格根據(jù)新近的一些研究結(jié)果,總結(jié)在灰化過程中許多元素的特性砷(As)在沒有添加劑存在下灰化有機物質(zhì)時,即使溫度低至400砷也部分失去。已報道甚至在100下干燥血液試樣,砷也會損失。加入灰化助劑可排除砷損失的可能性。最常用的灰化助劑是氧化鎂或硝酸鎂或二者同時使用。碳酸鉀-氧化鎂(3:1) 和碳酸鈉也可用。硫酸不起作用。推薦的步騾差別甚大,有時只加入氧化鎂,例如每克試樣用l克

4、氧化鎂和23毫升氫氧化鈣溶液,有時則加入六水合硝酸鎂,硝酸鎂須過量較多(每克試樣用4克)。不過往往同時加入這兩種化物,每種各0.10.3g,氧化鎂以固體而硝酸鎂以溶液形式加入。為了得到較為疏松的混合物,常常摻入纖維素粉。有機砷化合物應(yīng)以硝酸和溴酸鉀處理加熱不超過300。灰化開始時溫度應(yīng)緩慢升高。坩堝先移入馬費爐中,然后再將爐子升溫。也可以先在低溫下使混合物炭化,此后再加熱至灰化溫度,灰化溫度通常為500一600,也有達到680,甚至900。最好使用瓷或石英容器,但玻漓容器也可用。已知二氧化硅在較高溫度下(850,16小時)會與砷酸鈉反應(yīng)。灰分用1:1鹽酸或稀硫酸浸取。有人則加入濃鹽酸和還原劑以

5、釋出三氯化砷后借蒸餾法分離。即使應(yīng)用灰化助劑,砷的損失也會發(fā)生。這種情況似乎由于加入助劑的量不夠、灰化前混合不充分、或者升溫太快等原因所致。因為生物試樣中的砷很可能以揮發(fā)性有機砷化合物的形式存在,所以建議將灰化助劑與濕試樣混合,并取單獨一份試樣測定干重量。鉍(Bi)試樣應(yīng)在鉑或瓷器皿中于450一550下灰化,如需要可加入硫酸。在這些條件下,部分鉍可能失去。對礦物油試樣灰化前應(yīng)加入磺酸鉀或磺酸鎂。灰分用濃鹽酸或硝酸浸出。硅酸應(yīng)以氫氟酸和硫酸加熱除去。鎘(Cd)溫度高于400時氯化鎘極易揮發(fā)在500僅需1小時就有44鎘失去。另一方面,硝酸鎘和硫酸鎘即使溫度高達500也是穩(wěn)定的。硫酸鎘試樣于600加

6、熱1小時約損失4。植物物質(zhì)不加助刑在450下灰化將失去鎘。對與灰化助劉硝酸或硝酸鎂一起加熱的有機試樣(可可),或與磷酸氫二鈉一起加熱的生物物質(zhì),也有過因揮發(fā)作用導(dǎo)致鎘大量失去的報道。盡管有這些不能令人滿意的結(jié)果,含鎘試樣仍用于灰化法處理:如酒類不加助劑,在450灰化;涂料加碳酸鈉在450;生物物質(zhì)與硫酸在550,或與硫酸和硝酸鎂在550;礦物袖與硫酸在550或與磺酸鉀或磺酸鎂在650;煤不加助劑在850下灰化。灰化時可以使用石英坩堝或鉑坩堝,后者似乎較好。灰分可溶于稀酸。鍺(Ge)在高于600下干灰化有機物質(zhì)時,已觀察到鍺的損失,不過,有人在550600或560灰化后測定煤中的鍺。加熱升溫速度

7、不應(yīng)超過每分鐘35。因為鍺的揮發(fā)可能由于四氯化鍺的揮發(fā)性,所以,試樣的氯含量與鍺揮發(fā)性之間有一定的關(guān)系,而且似乎需要堿性灰化助劑,例如在700一1000下灰化需要氫氧化鈉對煤和飄塵,每克煤需4克氫氧化鈉、碳酸鈉每0.5克試樣需2克碳酸鈉或氧化鈣硝酸鈣每克煤需0.5克氧化鈣和6毫升飽和硝酸鈣溶液。灰化時用鉑坩堝或瓷坩堝,灰分溶于酸中。汞(Hg)在各種條件下干灰化,汞即使不完全揮發(fā),也在很大程度上失去。銻(Sb)對以放射性同位素銻標(biāo)記并在溫度范圍400一900度灰化的血液試樣,銻的損失變化很大,但常常大量失去。椰子在550下加灰化助劑或者加入硫酸或硝酸鎂灰化時,只有極少量的銻失去,加入硝酸,則有約

8、8銻損失。若試樣在600并有氯化銨存在時灰化,幾乎所有的銻都失去,加入氯化鈉,不會引起任何損失,但和坩堝起反應(yīng)。銻似乎不從堿性介質(zhì)揮發(fā)。進行元素分析的有機物質(zhì)應(yīng)與足量的氧化鎂(保證試樣呈堿性)和一定量的硝酸鎂混合并在石英容器中灰化。礦物油產(chǎn)品的分析是在 550并加有硫酸和磺酸鎂的條件下灰化。硒(Se)硒或者在很大程度上或者完全從進行干灰化的試樣中失去,甚至有關(guān)于試樣在100干燥便失去曬的記載.錫(Sn)干灰化法很少用于測定有機物質(zhì)中的錫,因為出四氯化錫的揮發(fā)性或二氧化錫和坩堝之間反應(yīng)引起的誤差多半較大。不過,仍有一些方法適用在450500或500600灰化生物物質(zhì)。硝酸不應(yīng)加入,灰分不許熔融。

9、脂肪應(yīng)以硝酸鎂乙醇溶液處理并且小心炭化,繼將殘余物在450和石英皿中灰化。礦物油可與磺酸鎂在650下灰化。錫的灰化可用鉑坩堝、瓷釉未破損的瓷坩堝以及石英坩堝?;曳秩苡诹蛩?、硫酸硝酸或6M鹽酸,最好以氫氧化鉀或氫氧化鈉炭熔融。對果汁的灰化,據(jù)報道則存在一些困難.碲(Te)有機材料在沒有灰化助劑情況400一600溫度下灰化,大部分碲將失去?;一巴瑫r加入氧化鎂和硝酸鎂可避免碲的損失。鋅(Zn)干灰化期間,在較低溫度下,由于氯化鋅的揮發(fā)性,或由于與二氧化硅與硅酸鹽反應(yīng)而失去鋅。不過有關(guān)鋅損失的說法并不完全一致。以放射性同位素65Zn標(biāo)記的軟體動物軟組織進行的實驗表明:在干燥時鋅失去9,而在450一6

10、00灰化時,損失約25。與此類似對在450灰化的食品試樣,已知損失約20鋅。然而,含鋅的血液試樣,在500灰化也不致失去鋅,溫度升至70 0,損失約30。毛發(fā)試樣在高達900灰化沒有鋅揮發(fā)。鋅的揮發(fā)性在很大程度下取決于存在的陰離子;氯化物甚至在400也很容易揮發(fā),硝酸鹽和硫酸鹽可分別加熱至500600。據(jù)說硝酸鹽在鉑器皿個加熱至700后能完全回收,但是假如硝酸鹽和氯化銨、氯化鎂或氯化鈣一起加熱,則損失十分嚴(yán)重。顯然,允許的灰化溫度在很大的程度上取決于試樣的性質(zhì)。許多方法要求450506而另外一些方法要求550或甚至850。碳酸鈣(適于500以下) 、硫酸(在550),硫酸和硝酸鎂(在850)或

11、磷酸二氫鈣(在900)等灰化助劑能防止鋅的損失。對脂肪和脂油,建議加入硝酸鎂的乙醇溶液。正確地選擇坩堝十分重要,對溫度550以下,盡管出于與瓷釉反應(yīng)可能引起鋅損失,但常常采用瓷坩堝。石英坩堝在溫度500550或600開始與鋅化合物反應(yīng)。若氯化物存在,鋅好象特別容易與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鋅??傊K坩堝似乎最佳。尤其是因為瓷、石英、玻璃器皿都能析出含鋅url=污染/url物?;曳忠话闳苡谳^濃的鹽酸或硝酸也有將灰分在濃硫酸浸漬一定時間后再以水稀釋。大量的硅酸能明顯吸留鋅。必須以氫氟酸處理除去,或者借氫氧化鈉熔融使灰分溶解。鉛(Pb)含鉛有機物質(zhì)的干灰化存在很大問題因為在很低溫度下氧化鉛就與二氧化硅

12、和硅酸鹽(諸如坩堝表面的釉)反應(yīng),也因為氯化鉛比較容易揮發(fā)以及鉛化合物一般說來容易還原為金屬,后者與鉑形成合金。對在不同溫度下次化時鉛的性質(zhì)的研究表明:存在的陰離子有很大的影響。例如氯化鉛在鉑坩堝中于400下加熱l小時,有22的鉛失去;500損失46;60079,而硝酸鉛和硫酸鉛在500不致失去;600略有損失用石英坩堝也得到類似結(jié)果:650時硝酸鉛和硫酸鉛不揮發(fā),在同樣溫度4小時內(nèi)氯化鉛完全失去。有磷酸鹽時,溫度高至300,鉛也不揮發(fā)。假如鉛化合物與氯化銨在600一起加熱,大部分鉛失去。已經(jīng)對各種灰化助劑的使用效果進行相當(dāng)充分研究,每次實驗取2微克鉛在石英坩堝中加熱至650,并在此溫度下維持

13、16小時。硫酸、硼酸、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、硝酸鋁和硝酸鎂都能保證鉛完全回收在坩堝內(nèi),但磷酸鹽和硫酸使鉛因與坩堝反應(yīng)而殘留在坩堝上。若氯化鈉和硝酸鎂一起存在,由于揮發(fā)作用以及留在坩堝上兩種原因,鉛大量損失。己應(yīng)用下列灰化助劑:硝酸、硝酸鎂、碳酸鈉等。鉑坩堝、石英坩堝和瓷坩堝均已采用,而且沒有說明這三種坩堝哪種較佳,舊的石英坩堝均傾向于吸附鉛故不應(yīng)采用?;曳滞ǔH苡谙∷?,例如,在lM鹽酸小沸騰30分鐘,或者溶于3M氫氟酸。硅酸必須分離除去:將鹽酸浸取后遺留的殘渣過濾、灰化,以氫氟酸加熱,逐去二氧化硅。留下的殘渣用鹽酸浸取,所得的溶液與第一次提取液合并。另一個方法足次分用碳酸鈉或氫氧化鈉熔融。干

14、灰化法是利用高溫除去樣品中的有機質(zhì),剩余的灰分用酸溶解,作為樣品待測溶液.該法適用于食品和植物樣品等有機物含量多的樣品測定,不適用于土壤和礦質(zhì)樣品的測定.大多數(shù)金屬元素含量分析適用干灰化,但在高溫條件下,汞、鉛、鎘、錫、硒等易揮發(fā)損失,不適用.該法主要優(yōu)點是:能處理較大樣品量、操作簡單、安全?;一瘻囟纫话阍?00-600,溫度升高將會引入坩鍋損失而造成的污染。樣品量,干樣一般不超過10克,鮮樣不超過50克。樣品量過大,易引起灰化困難或時間太長,這勢必引入新的誤差。相反,太少,也會引入樣品不均勻性的誤差。時間通??刂圃?-8小時。含脂肪、糖類多的樣品需要較長時間,而含纖維素、蛋白質(zhì)多的樣品需要較

15、短時間。灰化是否完全通常以灰分的顏色判斷。當(dāng)灰分呈白色或灰白色但不含炭粒,則認為灰化完全。干法灰化是在高溫破壞分解有機物, 將殘留礦物質(zhì)成分溶解在稀酸中, 使被測元素呈可溶態(tài)。由于在高溫狀態(tài), 極易產(chǎn)生元素損失, 且會形成酸不溶性混合物, 產(chǎn)生滯留損失。如何減少損失, 從而提高方法的準(zhǔn)確度是干法灰化所要解決的重要問題。樣品在用高溫電爐灰化以前, 必須先在電熱板上低溫炭化至無煙( 預(yù)灰化) , 然后移入冷的高溫電爐中, 緩緩升溫至預(yù)定溫度( 500550 ) , 否則樣品因燃燒而過熱導(dǎo)致金屬元素揮發(fā)。如同時灰化許多試樣, 應(yīng)常變換坩堝在高溫電爐中位置, 使樣品均勻受熱, 防止樣品局部過熱。應(yīng)保證

16、瓷皿的釉層完好, 如使用有蝕痕或部分脫釉的瓷皿灰化試樣時, 器壁更易吸附金屬元素, 形成難溶的硅酸鹽而導(dǎo)致?lián)p失?;一? 可加入灰化助劑,常用的有HNO3、H2SO4、(NH4)2SO4、(NH4)2HPO4 等,HNO3 可促進有機物氧化分解, 降低灰化溫度, 后幾種使易揮發(fā)元素轉(zhuǎn)變?yōu)閾]發(fā)性較小的硫酸鹽和磷酸鹽,從而減少揮發(fā)損失。如個別試樣灰化不徹底, 有炭粒, 取出放冷, 再加硝酸, 小火蒸干, 再移入高溫電爐中繼續(xù)完成灰化。1、 一般干灰化法的灰化溫度在500-600度,基本控制在550度,那炭化溫度是不是只要物料沒有燃燒,高于550度也沒有關(guān)系?2、使用電爐炭化時如何控制溫度,下面是一

17、組炭化時的樣品,使用的是100mL的瓷坩堝,300度溫度計的水銀球部約與坩堝的上沿齊平,在開通風(fēng)的情況下,測得溫度約在290度,沒有更大量程的溫度計了。1000W的爐絲,旋紐約調(diào)節(jié)至80%功率(使用獨立的調(diào)壓器,輸出電壓175V左右),爐絲明顯發(fā)紅,但樣品未見發(fā)紅。3、下面圖片來自飼料中錳的測定能力驗證干灰化法與微波消解法結(jié)果比對如何界定所述的低溫、中溫、高溫,上圖中的試樣發(fā)紅是否有關(guān)系,從作者的分析結(jié)果來看,這個炭化過程沒有.沒有糾結(jié)具體控制在某個溫度點上,但肯定有一個范圍吧,以我上面有溫度計的那個,1000W有電爐,只開了80%的功率,水銀溫度計5cm左右懸空溫度就已經(jīng)290了,爐面溫度絕

18、對要超過300度的,從驗證結(jié)果來看,帶溫度計的那個,炭化失重與灰化失重差值在1%以內(nèi),是否說明樣品在電爐上都已經(jīng)基本灰化完成了,所以我認為炭化溫度在150-250度左右比較合理(當(dāng)然樣品也要看粉末狀的還是顆粒狀的,顆粒狀的溫度可以略高,同時可以采取梯度升溫過程),帖中的那兩個炭化溫度我認為都已經(jīng)偏高,可以達到使樣品基本完全灰化的溫度了,且是1個小時內(nèi)基本完成炭化、灰化過程,而不是標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定的光灰化就需3-5小時。 干灰化是利用高溫除去樣品中的有機質(zhì),剩余的灰分用酸溶解,作為樣品待測溶液.該法適用于食品和植物樣品等有機物含量多的樣品測定,不適用于土壤和礦質(zhì)樣品的測定.大多數(shù)金屬元素含量分析適用

19、干灰化,但在高溫條件下,汞、鉛、鎘、錫、硒等易揮發(fā)損失,不適用.該法主要優(yōu)點是:能處理較大樣品量、操作簡單、安全.灰化溫度一般在500-600,溫度升高將會引入坩鍋損失而造成的污染.樣品量,干樣一般不超過10克,鮮樣不超過50克.樣品量過大,易引起灰化困難或時間太長,這勢必引入新的誤差.相反,太少,也會引入樣品不均勻性的誤差.時間通??刂圃?-8小時.含脂肪、糖類多的樣品需要較長時間,而含纖維素、蛋白質(zhì)多的樣品需要較短時間.灰化是否完全通常以灰分的顏色判斷.當(dāng)灰分呈白色或灰白色但不含炭粒,則認為灰化完全石墨爐原子吸收光譜分析法干燥、灰化、原子化的溫度和時間選擇應(yīng)該注意如下幾個方面:1干燥升溫模

20、式、溫度和時間的選擇干燥條件直接影響分析結(jié)果的精度,升溫模式一般都選擇斜坡升溫方式,溫度略高于溶劑的沸點,時間由進樣體積確定,每微升23.要求通過緩慢而平穩(wěn)的升溫過程達到設(shè)定的溫度,沒有發(fā)生樣品飛濺,再將溫度恒定保持一段時間(1030s),達到溶劑完全蒸發(fā)除去。在實驗工作中應(yīng)力求找到能保證干燥過程平穩(wěn)進行,不發(fā)生樣品飛濺,時間又比較短的方案。如果樣品中有幾種溶劑或生物樣品,需根據(jù)情況在干燥階段設(shè)置幾個斜坡升溫加熱方式。對一些鹽分高或較為粘稠的樣品,如血、尿、海水、廢水、油類等,干燥過程比較難控制。干燥溫度低了,蒸發(fā)干燥不完全,溫度高了,又容易引起飛濺造成樣品丟失。對這類情況可采用加進一定體積的

21、有機溶劑,使得干燥過程較平穩(wěn)的進行,還可采取減小進樣量或稀釋的方法,為保證原子吸收光譜儀分析靈敏度,還可以多次進樣。2灰化升溫模式、溫度和時間的選擇灰化階段是樣品預(yù)處理的一個至關(guān)重要的階段,灰化參數(shù)的選擇和控制得好,能大大簡化測定過程。通過升溫程序加熱處理,使得基本共存物質(zhì)大部分被除去,待測元素以相同的化學(xué)形態(tài)進入原子化階段,將使氣相化學(xué)干擾和背景吸收干擾大幅度減小,從而能獲得良好的分析結(jié)果。實際工作是復(fù)雜的,要盡可能蒸發(fā)除去基體共存物質(zhì),在不損失待測元素的前提下,灰化溫度應(yīng)盡可能高一些,以達到除去基體共存物質(zhì)的要求。3原子化階段升溫模式、溫度和時間的選擇現(xiàn)在的石墨爐原子吸收光譜儀器都具有光控

22、加熱升溫的功能,原子化階段一般都選擇光控升溫方式,即光控最大功率升溫方式。通過用純標(biāo)準(zhǔn)溶液制作待測元素的原子化取消的方法,確定最佳原子化溫度。要合理選擇原子化開始至原子吸收信號厚道基線的這段時間間隔,長了會影響石墨管的使用壽命,短了會造成待測元素和基體物質(zhì)在管內(nèi)殘留聚集。選擇原子化溫度時,宜低不宜高。樣品前處理要求1.樣品是否要預(yù)處理,如何進行預(yù)處理,采樣何種方法,應(yīng)根據(jù)樣品的性狀、檢驗的要求和所用分析儀器的性能第方面加以考慮。2.應(yīng)盡量不用或少使用預(yù)處理,以便減少操作步驟,加快分析速度,也可減少預(yù)處理過程中帶來的不利影響,如引入污染、待測物損失等。3.分解法處理樣品時,分解必須完全,不能造成

23、被測組分的損失,待測組分的回收率應(yīng)足夠高。4.樣品不能被污染,不能引入待測組分和干擾測定的物質(zhì)。 5.試劑的消耗應(yīng)盡可能少,方法簡便易行,速度快,對環(huán)境和人員污染少。1 高溫灰化法高溫灰化法是利用熱能分解有機試樣,使待測元素成可溶狀態(tài)的處理方法。其處理過程是準(zhǔn)確是準(zhǔn)確稱取0.51.0g(有些試樣要經(jīng)過預(yù)處理),置于適宜的器皿中,最常用的是適宜的坩鍋,如鉑坩鍋、石英坩鍋、瓷坩鍋、熱解石墨坩鍋等,然后置于電爐進行低溫碳化,直至冒煙近盡。再放入馬弗爐中,由低溫升至375600左右(視樣品而定),使試樣完全灰化。試樣不同,灰化的溫度和時間也不相同,冷卻后,灰分用無機酸洗出,用去離子水稀釋定容后,即可進

24、行待測元素原子吸收法測定。灰化法是有機試樣最常用的方法之一,其優(yōu)點:操作比較簡單,適宜于大量試樣的測定,處理過程中不需要加入其它試劑,可避免污染試樣,但灰化法也存在明顯的缺點:在灰化過程中,引起易揮發(fā)待測元素的揮發(fā)損失,待測元素沾壁及滯留在酸不溶性灰粒上的損失。汞和硒等易揮發(fā)元素,灰化處理中揮發(fā)損失嚴(yán)重,不易采用灰化法。As、B、Cd、Cr、Fe、Pb、P、V、Zn等元素在灰化過程中有一定程度的揮發(fā)損失。Cu、Ni等形成某些有機復(fù)合物,在溫度相對較低時,也會揮發(fā)。非金屬元素能形成多種多樣化合物,易于揮發(fā)。應(yīng)特別指出的是,為克服灰化法的不足,在灰化前加入適量的助灰化劑,可減少揮發(fā)損失和粘壁損失。

25、常見的灰化劑有:MgO、Mg(NO3)2、HNO3、H2SO4等。其中HNO3起氧化作用,加速有機物的破壞,因而可適當(dāng)降低灰化溫度,減少揮發(fā)損失。加入H2SO4能使揮發(fā)性較大的氯酸鹽轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性較小的硫酸鹽,起到象基體改良劑的作用,硫酸可是使灰化溫度升高到980,鎘、鉛未發(fā)現(xiàn)明顯的損失。Mg(NO3)2有雙重作用,其分解為NO2和MgO,前者促進氧化,后者可稀釋灰分,減少灰分與坩鍋壁的總接觸面積,從而減少沾留。例如:As、Cu、Ag等在常規(guī)灰化時會有嚴(yán)重損失,如果加入Mg(NO3)2后,則能得到滿意的結(jié)果。2 濕法消化法濕法消化法亦稱濕灰化法,其實質(zhì)是用強氧化性酸或強氧化劑的氧化作用破壞有機試

26、樣,使待測元素以可溶形式存在。其基本方法是:稱取預(yù)處理過的試樣于玻璃燒杯中(或石英燒杯、聚四氟乙烯燒杯),加入適量消化劑,通常應(yīng)在100200下加熱以促進消化,待消化液清亮后,蒸發(fā)剩余的少量液體,用純水洗出,定容后即可進行原子吸收法測定。濕法消化法中最常用的試劑是HNO3、HClO4、H2SO4等強氧化性酸,以及H2O2、KMnO4 等氧化性試劑。實際上多用以一定比例配制的混合酸。在消化過程中避免產(chǎn)生易揮發(fā)性的物質(zhì),避免有新的沉淀形成。例如,HNO3:HClO4:H2SO4=3:1:1的混合酸適于大多數(shù)的生物試樣的消化,但樣品含鈣高,則可不用H2SO4,以避免CaSO4沉淀形成。某些硫酸鹽(如

27、Pb2+、Ag+、Ba2+)和氯酸鹽(Pb2+、Ag+如等)呈不溶性,因此測定這類樣品時不宜使用HClO4或H2SO4。其它氧化劑如H2O2、高錳酸鹽等也可用于消化試樣,鉬鹽則能作催化劑加速氧化反應(yīng)。濕法消化法處理試樣的優(yōu)點是:設(shè)備簡單、操作方便,待測元素的揮發(fā)性較灰化法小,因此是目前最常用的處理方法。但是,濕法消化法并非沒有損失。例如:測定汞時,如果用開口燒瓶消化,則有很大損失,必須配以閉合回流冷凝裝置。在消化過程中,如果有機物燒焦時,砷、硒、銻等可形成揮發(fā)性氫化物而損失。如果試樣中含有有機氯化物時,Ge、As等可形成揮發(fā)性氯化物而損失,釕、鋨等可形成揮發(fā)性氧化物而損失。當(dāng)含有HCl、HCl

28、O4、H2SO4的消化液超過其沸點時,As、Sb、B、Cr、Ge、Sn等元素會因生成低沸點化合物而不同程度的損失。另外,濕法消化法加入試劑量大,會引入雜質(zhì)元素,空白值高,也是其主要缺點。濕法消化法是有機試樣最常用消化方法,對不同試樣、不同待測組分,一般采用不同的混合酸,最常用的有以下幾種:(1) 硝酸+硫酸分解法。適用于魚、奶、面粉、飲料等食品消化。取適量樣品于125ml三角瓶中,加5ml硫酸和1020ml硝酸,在電熱板上低溫加熱。待劇烈反應(yīng)結(jié)束后徐徐升溫,分解有機物。當(dāng)分解液開始變黑時,加35ml硝酸,繼續(xù)加熱分解,必要時反復(fù)操作,直至分解液成無色透明或淡黃色后,蒸干到硫酸冒煙至盡,冷卻后加

29、15mlHCl(1:1)或HNO3(1:1)溶液,水浴上或電爐上加熱徹底溶解,以純水洗至2550ml容量瓶中,定容后即成測試溶液。(2)硝酸+硫酸+高氯酸分解法。適用于魚、雞蛋、奶制品、牛肝、面粉、小米、胡蘿卜、南瓜、白菜、蘋果、蘋果汁、薯干等樣品消化。取適量樣品于125ml三角瓶中,加1020ml硝酸,在電熱板上低溫加熱。待劇烈反應(yīng)結(jié)束后取下燒杯,稍冷后,各加25ml硫酸、高氯酸,緩慢加熱分解。當(dāng)溶液開始變黑時,加35ml硝酸繼續(xù)加熱分解,必要時反復(fù)添加硝酸,然后繼續(xù)到產(chǎn)生高氯酸白煙,直至分解液變?yōu)橥该骰虻S色再加熱也不變黑為止。此時有機物完全分解,然后進行硫酸冒煙處理。冷卻后加15mlHC

30、l(1:1)或HNO3(1:1)溶液,水浴上或電爐上加熱徹底溶解,以純水洗至2550ml容量瓶中,定容后即成測試溶液。(3)硝酸+高氯酸分解法。適用于乳制品、食油、魚和各種谷物食品等含鈣量大的樣品分解。取適量樣品于三角瓶中,加10ml或20ml硝酸,在電熱板上緩慢加熱。待劇烈反應(yīng)結(jié)束后,再加5ml高氯酸,繼續(xù)加熱分解。如果分解液沒有變?yōu)橥该骰虻S色,可再加入5ml硝酸分解,如此反復(fù)操作,直到有機物完全分解。樣品分解后,再加熱到高氯酸白煙消失。當(dāng)有機物未完全分解,在濃縮蒸干時,高氯酸極易引起爆炸。冷卻后加15mlHCl(1:1)或HNO3(1:1)溶液,水浴上或電爐上加熱徹底溶解,以純水洗至25

31、50ml容量瓶中,定容后即成測試溶液。(4)硝酸+硫酸+過氧化氫分解法。適宜于大米、土豆、牛奶、蔬菜的分解。取適量樣品于125ml三角瓶中,各加5ml硝酸和硫酸,在電熱板上低溫加熱分解,直至硫酸冒煙,取下,冷卻后加5ml過氧化氫,再緩慢加熱分解,直至溶液呈透明或淡黃色。如呈黑色或黑褐色,可反復(fù)加硝酸和過氧化氫再次分解。分解完全后加熱至硫酸冒煙消失。冷卻后加15mlHCl(1:1)或HNO3(1:1)溶液,水浴上或電爐上加熱徹底溶解,以純水洗至2550ml容量瓶中,定容后即成測試溶液。 在濕消化法中,通常采用的電爐或沙浴電爐進行加熱,溫度不易準(zhǔn)確控制,勞動強度大,效率低。自控電熱消化器,溫度可自

32、行設(shè)定,自動控制恒溫,保溫性好,一批可同時消化4060個樣品,對消化有機試樣效果較理想。高氯酸的使用及注意事項:應(yīng)用濃HClO4消化試樣時,只有在濃酸和加熱條件下,HClO4才具有強氧化作用,可以破壞大多數(shù)有機物。冷卻的濃HClO4則無氧化作用。(1) 使用HClO4消化時,應(yīng)在開啟的通風(fēng)柜中進行。(2) 不能直接將未消化的有機物加入到已加熱的濃HClO4中,以免發(fā)生著火和爆炸。(3) 為防止劇烈反應(yīng),可先用濃HNO3對有機試樣預(yù)消化,使有機物變成易于消化的化 合物后再用濃HClO4消化。(4) 不能將濃HClO4蒸干,如果消化過程中不易觀察,可先加入少量H2SO4,這樣當(dāng)濃 HClO4蒸干時

33、,還剩有H2SO4于燒杯內(nèi),可防止爆炸。(5) 當(dāng)見到有碳化現(xiàn)象時,應(yīng)立即冷卻。(6) 如果加熱的濃HClO4溢出,應(yīng)立即用大量水以稀釋和冷卻,從而達到降低酸度,停 止氧化的作用。樣品前處理分為有機處理和無機處理。本文的兩種方法可以說是有機試樣最常用的前處理方法了。你是否想過,有機分析室和無機分析室為同一個前處理室,究竟好不好?是否有必要把有機項目和無機項目前處理分開?無機前處理設(shè)備:烘箱、酸缸、(干樣和濕樣)研磨機、控溫搖床、超聲清洗器、臺式離心機、電加熱板、微波消解儀等等;有機前處理的設(shè)備:超聲器、搖床、(快速溶劑、快速索氏、微波)萃取儀、固相萃取儀、(全自動或半自動,帶濃縮定容或不帶)凝

34、膠滲透色譜GPC、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、氮吹濃縮儀等等。我們都知道,無機前處理中會使用很多酸液,產(chǎn)生大量酸霧,對有機前處理的設(shè)備造成嚴(yán)重腐蝕,特別是對萃取儀、GPC等設(shè)備的危害嚴(yán)重。而有機前處理中會產(chǎn)生有機蒸氣,如果有機蒸氣跟無機分析設(shè)備長期接觸,則有可能損害塑料氣管或蠕動泵管。另外,有機蒸氣會提高AFS的背景,而且還可能導(dǎo)致熒光猝滅;增感的有機溶劑蒸氣可能導(dǎo)致AAS的測定值偏高;有機蒸氣的污染還會引起ICPMS過多的積炭問題。說到這里,至于是否分開有機和無機,你心里應(yīng)該也有答案了吧。那么,問題來了,你是做有機樣品前處理還是無機樣品前處理?你的實驗室是否有將無機和有機分開?下面開始排排站吧,歡迎有機樣品

35、前處理的小伙伴們到新群打卡報到(做無機的小伙伴留在原群即可),快掃下方二維碼集合啦。采用干灰化法處理樣品時,采用不同的溫度,進行樣品的灰化,對不同的元素影響不同。高溫干灰化的優(yōu)點,在于能灰化大量樣品,方法簡單,無試劑污染,空白低,但對低沸點的元素常有損失,其損失程度取決于灰化溫度和時間,還取決于元素在樣品中的存在形式。而低溫干灰化的優(yōu)點,在于低沸點元素揮發(fā)損失較小,但試劑用量大,空白較高。例如當(dāng)灰化溫度超過500 時,Cd會發(fā)生損失,為加速灰化過程加入“灰助劑”如HNO3,也會引起Cd損失。對于測定As(氫化物發(fā)生法)在200 灰化,隨著灰化時間的延長,As損失達到20 %30 %。在200

36、下加熱5小時,Cr的損失往往達到25 %,而繼續(xù)加熱則不再損失。這說明在500 以下,加熱時間越短,或者說升溫過程越快,Cr的損失也就越小。因此在測定Cr的時候,經(jīng)常采用將炭化后的樣品,直接放入已升溫至500 的高溫爐內(nèi)灰化的方法,來避免Cr的損失,測定效果比較理想。但升溫過程對Ca、Fe、Zn、Mn、Mg等元素?zé)o顯著損失。Pb的灰化也能說明這一點,在450 550 內(nèi),因樣品中常常含有氯化膽堿、食鹽等成分,Cl的濃度較高,這樣與Pb形成揮發(fā)性的PbCl2,導(dǎo)致Pb的損失。另外,在高于450 灰化時,Zn可能以ZnCl2的形式揮發(fā)。在實驗室中為促進灰化過程,提高灰化程度,常常加入“灰助劑”如H

37、NO3、H2SO4、Mg(NO3)2等,其中HNO3有助于形成易溶解的灰分,H2SO4常用來將金屬元素轉(zhuǎn)化成金屬硫酸鹽,以降低金屬元素的灰化損失,Mg(NO3)2則可促進有機質(zhì)分解,提高金屬元素的回收率。比較之下,Mg(NO3)2的應(yīng)用更干法消化相對于濕法消化特點有:1相對于濕法消化可以加大取樣量2操作者不需要時常觀測,操作簡單3不需要使用大量試劑,空白值小。缺點:1 對揮發(fā)性物質(zhì)的損失較濕法消化為大2 干法灰化時間長,常需過夜完成3 可能與容器起反應(yīng),被氧化或被吸收,導(dǎo)致回收率低yuduoling 回復(fù)于:2008/10/6 21:15:50相對于濕法:干灰化是利用高溫除去樣品中的有機質(zhì),剩

38、余的灰分用酸溶解,作為樣品待測溶液.該法適用于食品和植物樣品等有機物含量多的樣品測定,不適用于土壤和礦質(zhì)樣品的測定.大多數(shù)金屬元素含量分析適用干灰化,但在高溫條件下,汞、鉛、鎘、錫、硒等易揮發(fā)損失,不適用.該法主要優(yōu)點是:能處理較大樣品量、操作簡單、安全?;一瘻囟纫话阍?00-600,溫度升高將會引入坩鍋損失而造成的污染。樣品量,干樣一般不超過10克,鮮樣不超過50克。樣品量過大,易引起灰化困難或時間太長,這勢必引入新的誤差。相反,太少,也會引入樣品不均勻性的誤差。時間通??刂圃?-8小時。含脂肪、糖類多的樣品需要較長時間,而含纖維素、蛋白質(zhì)多的樣品需要較短時間?;一欠裢耆ǔR曰曳值念伾?/p>

39、斷。當(dāng)灰分呈白色或灰白色但不含炭粒,則認為灰化完全為廣泛,但每種“灰助劑”對于不同的元素,所能產(chǎn)生的作用也不盡相同采用干灰化法處理樣品時,采用不同的溫度,進行樣品的灰化,對不同的元素影響不同。高溫干灰化的優(yōu)點,在于能灰化大量樣品,方法簡單,無試劑污染,空白低,但對低沸點的元素常有損失,其損失程度取決于灰化溫度和時間,還取決于元素在樣品中的存在形式。而低溫干灰化的優(yōu)點,在于低沸點元素揮發(fā)損失較小,但試劑用量大,空白較高。例如當(dāng)灰化溫度超過500 時,Cd會發(fā)生損失,為加速灰化過程加入“灰助劑”如HNO3,也會引起Cd損失。對于測定As(氫化物發(fā)生法)在200 灰化,隨著灰化時間的延長,As損失達

40、到20 %30 %。在200 下加熱5小時,Cr的損失往往達到25 %,而繼續(xù)加熱則不再損失。這說明在500 以下,加熱時間越短,或者說升溫過程越快,Cr的損失也就越小。因此在測定Cr的時候,經(jīng)常采用將炭化后的樣品,直接放入已升溫至500 的高溫爐內(nèi)灰化的方法,來避免Cr的損失,測定效果比較理想。但升溫過程對Ca、Fe、Zn、Mn、Mg等元素?zé)o顯著損失。Pb的灰化也能說明這一點,在450 550 內(nèi),因樣品中常常含有氯化膽堿、食鹽等成分,Cl的濃度較高,這樣與Pb形成揮發(fā)性的PbCl2,導(dǎo)致Pb的損失。另外,在高于450 灰化時,Zn可能以ZnCl2的形式揮發(fā)。在實驗室中為促進灰化過程,提高灰

41、化程度,常常加入“灰助劑”如HNO3、H2SO4、Mg(NO3)2等,其中HNO3有助于形成易溶解的灰分,H2SO4常用來將金屬元素轉(zhuǎn)化成金屬硫酸鹽,以降低金屬元素的灰化損失,Mg(NO3)2則可促進有機質(zhì)分解,提高金屬元素的回收率。比較之下,Mg(NO3)2的應(yīng)用更為廣泛,但每種“灰助劑”對于不同的元素,所能產(chǎn)生的作用也不盡相同干灰化是利用高溫除去樣品中的有機質(zhì),剩余的灰分用酸溶解,作為樣品待測溶液.該法適用于食品和植物樣品等有機物含量多的樣品測定,不適用于土壤和礦質(zhì)樣品的測定.大多數(shù)金屬元素含量分析適用干灰化,但在高溫條件下,汞、鉛、鎘、錫、硒等易揮發(fā)損失,不適用.該法主要優(yōu)點是:能處理較

42、大樣品量、操作簡單、安全?;一瘻囟纫话阍?00-600,溫度升高將會引入坩鍋損失而造成的污染。樣品量,干樣一般不超過10克,鮮樣不超過50克。樣品量過大,易引起灰化困難或時間太長,這勢必引入新的誤差。相反,太少,也會引入樣品不均勻性的誤差。時間通??刂圃?-8小時。含脂肪、糖類多的樣品需要較長時間,而含纖維素、蛋白質(zhì)多的樣品需要較短時間。灰化是否完全通常以灰分的顏色判斷。當(dāng)灰分呈白色或灰白色但不含炭粒,則認為灰化完全相對于濕法:干灰化是利用高溫除去樣品中的有機質(zhì),剩余的灰分用酸溶解,作為樣品待測溶液.該法適用于食品和植物樣品等有機物含量多的樣品測定,不適用于土壤和礦質(zhì)樣品的測定.大多數(shù)金屬元素含量分析適用干灰化,但在高溫條件下,汞、鉛、鎘、錫、硒等易揮發(fā)損失,不適用.該法主要優(yōu)點是:能處理較大樣品量、操作簡單、安全?;一瘻囟纫话阍?00-600,溫度升高將會引入坩鍋損失而造成的污染。樣品量,干樣一般不超過10克,鮮樣不超過50克。樣品量過大,易引起灰化困難或時間太長,這勢必引入新的誤差。相反,太少,也會引入樣品不均勻性

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