重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件

*of27重金屬樣品的前處理及相關(guān)注意事項*of27重金屬樣品的前處理主要內(nèi)容樣品的常規(guī)分解方法常見干擾的消除樣品前處理儀器與裝置的維護主要內(nèi)容樣品的常規(guī)分解方法常見干擾的消除樣品前處理儀器與裝置在進行樣品處理時，應(yīng)根據(jù)試樣性質(zhì)、待測元素以及定量方法等來選擇合適的預(yù)處理方法，同時還應(yīng)考慮以下幾方面：樣品處理的一般原則在進行樣品處理時，應(yīng)根據(jù)試樣性質(zhì)、待測元素以及定量方法等來選一.樣品的常規(guī)分解方法一.樣品的常規(guī)分解方法表1樣品處理使用的常見容器名稱最高工作溫度備注三角瓶、燒杯600℃不抗氫氟酸、濃磷酸及強堿溶液聚乙烯塑料器皿≥80℃開始軟化變形不耐有機溶劑、濃硫酸和濃硝酸，長期儲存在里面的水溶液體積減少而濃度增加（每年相差約1%）聚四氟乙烯塑料器皿250℃對氟和液態(tài)堿金屬以外的所有無機和有機試劑均不起反映；耐高壓、耐氫氟酸瓷坩堝1100℃不抗氫氟酸、濃磷酸及強堿溶液；對Al有損失，Cu空白值偏高（不適用于測Al、Cu）樣品處理的常見容器表1樣品處理使用的常見容器名稱最高工作溫度備注三角瓶、燒杯常規(guī)處理——過篩常規(guī)處理——過篩重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件樣品分解的常規(guī)溶劑硝酸濃度65%~68%（>69%發(fā)煙硝酸），氧化性強；沸點較低，121.8℃，易蒸干，中間需補加；金屬元素與之形成硝酸鹽，易溶于水硫酸濃度98%，熱、濃時具有氧化性；沸點較高，338℃，不易揮發(fā)；形成的某些鹽（Ca，Pb，Cd，Ba等）在水中溶解度較??；在ETAAS中，存在硫酸時會產(chǎn)生新的化學(xué)干擾物；消解后多余的酸難以排除高氯酸濃度72%，沸點203℃，冷時無氧化性，熱時為強氧化劑；幾乎可分解所有有機物，分解速度塊；石墨爐分析時盡量不加，微波消解禁用反應(yīng)劇烈，有燃燒、爆炸的危險；不要用于有機揮發(fā)性材料，控制體積氫氟酸濃度48%，沸點120℃；強腐蝕性，殘留過多會腐蝕儀器設(shè)備；鹽酸濃度36.5%，沸點108℃；揮發(fā)性強，對ETAAS和ICP-MS有干擾，對ICP-AES無影響；(ETAAS電熱原子吸收）過氧化氫（氧化劑）濃度30%，沸點150℃，氧化能力隨溶液酸度增強而增強，隨濃度增大而增大。優(yōu)級純分析純樣品分解的常規(guī)溶劑硝酸濃度65%~68%（>69%發(fā)煙硝酸）方法1①稱取0.1~0.5g土樣置于聚四氟乙烯坩堝，幾滴水潤濕后；②加入5~10ml濃HCl，低溫(80-100℃)加熱蒸發(fā)剩約2~5ml時;(樣品初步分解，可加酸靜置過夜)③冷后加入5~15ml濃HNO3，繼續(xù)加熱(100-120℃)至粘稠，再加入1~10mlHF繼續(xù)加熱(除硅)，(120℃)并適時搖動坩堝。最后加入1~5mlHClO4，并加熱至白煙冒盡(130℃)，分解物呈白色或淡黃色粘稠物。(三種酸可同時加也可分開加）④冷卻后用稀酸溶液(10%硝酸)沖洗坩堝內(nèi)壁及坩堝蓋，溫?zé)崛芙鈿堅?，冷卻后定容至25/50ml。(水沖洗+1ml酸)一.樣品的常規(guī)分解方法濕法消解---電熱板消解銅、鋅、鉻、鎘、鉛、砷等；方法1一.樣品的常規(guī)分解方法濕法消解---電熱板消解1溫度要嚴(yán)格控制，溫度過高，分解試樣時間短，常常會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。2在蒸至近干的過程中，冒煙時間要足夠長，有時看起來雖已蒸干，但濃白煙不止，這時應(yīng)移到低溫處，繼續(xù)冒煙至稀少。若溶解物冷卻后看到已粘稠近干，這是析出大量鹽類所致，緩慢加熱則會發(fā)現(xiàn)尚未蒸至近干。3應(yīng)在加入高氯酸之前加入氫氟酸，否則不能達到良好的飛硅效果，含硅質(zhì)較多的試樣要反復(fù)加入氫氟酸。4含有機質(zhì)較多的土樣要反復(fù)加入高氯酸，并反復(fù)蒸至近干，且需要蓋上坩堝蓋，用較長時間回流加熱。濕法消解注意事項1溫度要嚴(yán)格控制，溫度過高，分解試樣時間短，常常會導(dǎo)致測定5當(dāng)土樣含K較多時，往往出現(xiàn)白色沉淀物，勿需過濾，一般不會影響微量元素的測定。6如果試樣蒸干，會導(dǎo)致許多元素的測定結(jié)果偏低，應(yīng)重新稱樣分解。7坩堝中會發(fā)現(xiàn)一圈黑色的物質(zhì)，是沒有消化完全的表現(xiàn)。8做好空白，做好標(biāo)準(zhǔn)樣品！?。。▏覙?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)）加酸比例：HNO3+HF+HCl,5:1:1;HNO3+HF,5:15當(dāng)土樣含K較多時，往往出現(xiàn)白色沉淀物，勿需過濾，一般不會方法2取1g土樣與250ml三角瓶中，加入濃硝酸10ml、高氯酸2ml，搖勻蓋上小漏斗，放置過夜。移至電熱板上加熱分解。如試樣體積減少而發(fā)黑時，補加硝酸2ml，繼續(xù)加熱，提高溫度至200℃，除去小漏斗，蒸發(fā)除去全部高氯酸，殘渣為灰白色。取下三角瓶稍冷，加入6mol/L鹽酸4ml，加熱至沸騰。然后用定量濾紙過濾入50ml容量瓶中，用水定容，待測。方法適用于土壤中砷的AFS法測定。注意蒸發(fā)最高溫度不宜超過200℃，樣品可能會損失。方法2方法3取0.08-0.1g土樣置于聚四氟乙烯坩堝中，加入兩滴水潤濕樣品，然后加入3ml的硝酸，然后在120℃加熱30min，稍冷后加入2ml氫氟酸、1ml的高氯酸在140℃加熱80min，最后再加入1ml硝酸在150℃加熱20min，冷卻后純水定容至25ml。方法適用于土壤中銅、鉛、鋅、鎘、鉻的ICP-MS法測定，或者鎘的GFAA法測定。方法3第5代第6代趕酸儀160℃微波消解儀一.樣品的常規(guī)分解方法第5代第6代趕酸儀160℃微波消解儀一.樣品的常規(guī)分解方法微波加熱與傳統(tǒng)加熱的區(qū)別微波加熱與傳統(tǒng)加熱的區(qū)別方法4取0.1~0.5g土樣置于微波消解罐中，加入3ml的去離子水，3~10ml濃硝酸和1~3ml氫氟酸和1~3ml鹽酸，密閉后；3min升溫到100℃，保持3min；7min升到150℃，保持3min；5min升到170℃，保持3min；5min升到在180℃保持10min，然后冷卻。轉(zhuǎn)移到50ml容量瓶中定容待測。如測試儀器無耐氫氟酸系統(tǒng)，可加入硼酸來保護石英矩管。方法適用于含硅質(zhì)較多、基體較復(fù)雜的土壤中重金屬的分析。如不對消解液趕酸，應(yīng)加大標(biāo)準(zhǔn)曲線稀釋液的酸度，盡量使標(biāo)準(zhǔn)曲線的基體與消解液匹配。一.樣品的常規(guī)分解方法微波消解方法4一.樣品的常規(guī)分解方法微波消解方法5取0.5土樣置于微波消解罐中，加入10ml濃硝酸（或者12ml逆王水），密閉后，5.5min升溫到175℃，在175℃保溫10min，然后冷卻。轉(zhuǎn)移到50ml容量瓶中定容待測。方法適用于普通土壤、底泥中重金屬的分析。可不對消解液趕酸，應(yīng)加大標(biāo)準(zhǔn)曲線稀釋液的酸度，盡量使標(biāo)準(zhǔn)曲線的基體與消解液匹配。微波消解方法5微波消解不能使用HClO4。樣品稱取量不能多于0.20g；樣品和試液總體積不要超過20ml；（植株樣可適當(dāng)增加稱樣量）視檢測項目的要求，土壤樣品可不加氫氟酸（HF）進行消解。但消解結(jié)束后需經(jīng)過濾操作。按土壤樣品中含硅物質(zhì)的量的不同，氫氟酸（HF）的加入量可增加至3mL土壤樣品經(jīng)微波消解后通常都會有少量淺黃色、灰色沉淀,實屬正?，F(xiàn)象。在經(jīng)硼酸或高氯酸繼續(xù)處理后最終溶液可達到完全澄清。（因樣品不同偶爾會留有極少量黑色炭屑）。（趕HF）對具有突發(fā)性反映、爆炸性組分或沸點較低的易揮發(fā)性樣品不能進行密閉消解。消解罐擺放：均勻?qū)ΨQ放置；為了減少多模微博場的影響,每批反應(yīng)罐數(shù)應(yīng)≥8。微波消解注意事項不能使用HClO4。微波消解注意事項●低溫長時間消解，對多種元素測量有利；●有機質(zhì)少，可不用HCl；●有機質(zhì)多，加硝酸預(yù)回流；●HF作用，何時加HF？如何趕HF；●為何不先加HClO4？●杯壁黑；●如何看近干？●電熱板溫度（坩堝變形）；●全程序空白（重要）；●趕酸小結(jié)●低溫長時間消解，對多種元素測量有利；小結(jié)一.樣品的常規(guī)分解方法水樣的消解

清潔的地表水和地下水一般不需要前處理；例如3838-2002《地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的

銅、鉛、鋅、鎘等一般可以不用前處理，按照采樣技術(shù)規(guī)范采樣、固定后直接進樣。

污水都需要前處理。例如《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定項目總銅、總鉛、總鋅、總鎘都需要進行前處理。

砷、汞、總鉻都需要消解。

可溶態(tài)重金屬過0.45um膜即可。一.樣品的常規(guī)分解方法水樣的消解清潔的地表水和地下水一100ml水樣+5ml硝酸，不沸騰情況下蒸至10ml，加入5ml硝酸和2ml高氯酸，繼續(xù)消解到1ml左右；冷卻后，加水溶解少量殘渣，定容至100ml；方法適用于測定水中總銅、總鉛、總鋅、總鎘。如石墨爐分析不要加入高氯酸，可用10ml30%雙氧水代替；空白為0.2%硝酸做同樣操作，測試應(yīng)扣除樣品空白。測定總鉻時也不能用高氯酸，加入10ml30%雙氧水消解。100ml水樣+5ml硝酸，不沸騰情況下蒸至10ml，加入550ml水樣（污水，清潔水無須消解）+硝酸-高氯酸5ml，電熱板消解至冒白煙后冷卻，加入5ml鹽酸加熱趕除硝酸至黃褐色煙散盡，冷卻后定容測試。

方法適用于原子熒光法測試水中砷；

注意測試器皿的清潔；注意器皿和鹽酸的空白。50ml水樣（污水，清潔水無須消解）+硝酸-高氯酸5ml，電二.常見干擾消除辦法二.常見干擾消除辦法二.常見干擾消除辦法二.常見干擾消除辦法(國產(chǎn))分清有機相（脂溶性）和水相（水溶性）濾膜。有機相濾膜：過濾有機相，過濾水溶液時流速低或者不動；

水相濾膜：只能過濾水溶液，過濾有機相溶液時，濾膜會溶掉，溶有濾膜的溶劑嚴(yán)禁進入HPLC。

濾膜的孔徑有0.45μm(有時也標(biāo)注0.5um)和0.2μm(有時標(biāo)注為0.22um)。(進口)濾膜類型：

聚四氟乙烯濾膜、醋酸纖維濾膜、尼龍66濾膜、再生纖維素濾膜。濾膜(國產(chǎn))分清有機相（脂溶性）和水相（水溶性）濾膜。(進口)濾重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件小結(jié)小結(jié)三.前處理設(shè)備的使用與維護三.前處理設(shè)備的使用與維護三.前處理設(shè)備的使用與維護三.前處理設(shè)備的使用與維護重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件上機測定使用的分光光度計、火焰原子吸收及石墨爐原子吸收等都應(yīng)注意清洗以及定期維護等，延長使用壽命上機測定使用的分光光度計、火焰原子吸收及石墨爐原子吸收等都應(yīng)ThankYou！預(yù)祝大家實驗順利！ThankYou！預(yù)祝大家實驗順利！*of27重金屬樣品的前處理及相關(guān)注意事項*of27重金屬樣品的前處理主要內(nèi)容樣品的常規(guī)分解方法常見干擾的消除樣品前處理儀器與裝置的維護主要內(nèi)容樣品的常規(guī)分解方法常見干擾的消除樣品前處理儀器與裝置在進行樣品處理時，應(yīng)根據(jù)試樣性質(zhì)、待測元素以及定量方法等來選擇合適的預(yù)處理方法，同時還應(yīng)考慮以下幾方面：樣品處理的一般原則在進行樣品處理時，應(yīng)根據(jù)試樣性質(zhì)、待測元素以及定量方法等來選一.樣品的常規(guī)分解方法一.樣品的常規(guī)分解方法表1樣品處理使用的常見容器名稱最高工作溫度備注三角瓶、燒杯600℃不抗氫氟酸、濃磷酸及強堿溶液聚乙烯塑料器皿≥80℃開始軟化變形不耐有機溶劑、濃硫酸和濃硝酸，長期儲存在里面的水溶液體積減少而濃度增加（每年相差約1%）聚四氟乙烯塑料器皿250℃對氟和液態(tài)堿金屬以外的所有無機和有機試劑均不起反映；耐高壓、耐氫氟酸瓷坩堝1100℃不抗氫氟酸、濃磷酸及強堿溶液；對Al有損失，Cu空白值偏高（不適用于測Al、Cu）樣品處理的常見容器表1樣品處理使用的常見容器名稱最高工作溫度備注三角瓶、燒杯常規(guī)處理——過篩常規(guī)處理——過篩重金屬樣品的前處理和分析技術(shù)課件樣品分解的常規(guī)溶劑硝酸濃度65%~68%（>69%發(fā)煙硝酸），氧化性強；沸點較低，121.8℃，易蒸干，中間需補加；金屬元素與之形成硝酸鹽，易溶于水硫酸濃度98%，熱、濃時具有氧化性；沸點較高，338℃，不易揮發(fā)；形成的某些鹽（Ca，Pb，Cd，Ba等）在水中溶解度較??；在ETAAS中，存在硫酸時會產(chǎn)生新的化學(xué)干擾物；消解后多余的酸難以排除高氯酸濃度72%，沸點203℃，冷時無氧化性，熱時為強氧化劑；幾乎可分解所有有機物，分解速度塊；石墨爐分析時盡量不加，微波消解禁用反應(yīng)劇烈，有燃燒、爆炸的危險；不要用于有機揮發(fā)性材料，控制體積氫氟酸濃度48%，沸點120℃；強腐蝕性，殘留過多會腐蝕儀器設(shè)備；鹽酸濃度36.5%，沸點108℃；揮發(fā)性強，對ETAAS和ICP-MS有干擾，對ICP-AES無影響；(ETAAS電熱原子吸收）過氧化氫（氧化劑）濃度30%，沸點150℃，氧化能力隨溶液酸度增強而增強，隨濃度增大而增大。優(yōu)級純分析純樣品分解的常規(guī)溶劑硝酸濃度65%~68%（>69%發(fā)煙硝酸）方法1①稱取0.1~0.5g土樣置于聚四氟乙烯坩堝，幾滴水潤濕后；②加入5~10ml濃HCl，低溫(80-100℃)加熱蒸發(fā)剩約2~5ml時;(樣品初步分解，可加酸靜置過夜)③冷后加入5~15ml濃HNO3，繼續(xù)加熱(100-120℃)至粘稠，再加入1~10mlHF繼續(xù)加熱(除硅)，(120℃)并適時搖動坩堝。最后加入1~5mlHClO4，并加熱至白煙冒盡(130℃)，分解物呈白色或淡黃色粘稠物。(三種酸可同時加也可分開加）④冷卻后用稀酸溶液(10%硝酸)沖洗坩堝內(nèi)壁及坩堝蓋，溫?zé)崛芙鈿堅?，冷卻后定容至25/50ml。(水沖洗+1ml酸)一.樣品的常規(guī)分解方法濕法消解---電熱板消解銅、鋅、鉻、鎘、鉛、砷等；方法1一.樣品的常規(guī)分解方法濕法消解---電熱板消解1溫度要嚴(yán)格控制，溫度過高，分解試樣時間短，常常會導(dǎo)致測定結(jié)果偏低。2在蒸至近干的過程中，冒煙時間要足夠長，有時看起來雖已蒸干，但濃白煙不止，這時應(yīng)移到低溫處，繼續(xù)冒煙至稀少。若溶解物冷卻后看到已粘稠近干，這是析出大量鹽類所致，緩慢加熱則會發(fā)現(xiàn)尚未蒸至近干。3應(yīng)在加入高氯酸之前加入氫氟酸，否則不能達到良好的飛硅效果，含硅質(zhì)較多的試樣要反復(fù)加入氫氟酸。4含有機質(zhì)較多的土樣要反復(fù)加入高氯酸，并反復(fù)蒸至近干，且需要蓋上坩堝蓋，用較長時間回流加熱。濕法消解注意事項1溫度要嚴(yán)格控制，溫度過高，分解試樣時間短，常常會導(dǎo)致測定5當(dāng)土樣含K較多時，往往出現(xiàn)白色沉淀物，勿需過濾，一般不會影響微量元素的測定。6如果試樣蒸干，會導(dǎo)致許多元素的測定結(jié)果偏低，應(yīng)重新稱樣分解。7坩堝中會發(fā)現(xiàn)一圈黑色的物質(zhì)，是沒有消化完全的表現(xiàn)。8做好空白，做好標(biāo)準(zhǔn)樣品?。。。▏覙?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)）加酸比例：HNO3+HF+HCl,5:1:1;HNO3+HF,5:15當(dāng)土樣含K較多時，往往出現(xiàn)白色沉淀物，勿需過濾，一般不會方法2取1g土樣與250ml三角瓶中，加入濃硝酸10ml、高氯酸2ml，搖勻蓋上小漏斗，放置過夜。移至電熱板上加熱分解。如試樣體積減少而發(fā)黑時，補加硝酸2ml，繼續(xù)加熱，提高溫度至200℃，除去小漏斗，蒸發(fā)除去全部高氯酸，殘渣為灰白色。取下三角瓶稍冷，加入6mol/L鹽酸4ml，加熱至沸騰。然后用定量濾紙過濾入50ml容量瓶中，用水定容，待測。方法適用于土壤中砷的AFS法測定。注意蒸發(fā)最高溫度不宜超過200℃，樣品可能會損失。方法2方法3取0.08-0.1g土樣置于聚四氟乙烯坩堝中，加入兩滴水潤濕樣品，然后加入3ml的硝酸，然后在120℃加熱30min，稍冷后加入2ml氫氟酸、1ml的高氯酸在140℃加熱80min，最后再加入1ml硝酸在150℃加熱20min，冷卻后純水定容至25ml。方法適用于土壤中銅、鉛、鋅、鎘、鉻的ICP-MS法測定，或者鎘的GFAA法測定。方法3第5代第6代趕酸儀160℃微波消解儀一.樣品的常規(guī)分解方法第5代第6代趕酸儀160℃微波消解儀一.樣品的常規(guī)分解方法微波加熱與傳統(tǒng)加熱的區(qū)別微波加熱與傳統(tǒng)加熱的區(qū)別方法4取0.1~0.5g土樣置于微波消解罐中，加入3ml的去離子水，3~10ml濃硝酸和1~3ml氫氟酸和1~3ml鹽酸，密閉后；3min升溫到100℃，保持3min；7min升到150℃，保持3min；5min升到170℃，保持3min；5min升到在180℃保持10min，然后冷卻。轉(zhuǎn)移到50ml容量瓶中定容待測。如測試儀器無耐氫氟酸系統(tǒng)，可加入硼酸來保護石英矩管。方法適用于含硅質(zhì)較多、基體較復(fù)雜的土壤中重金屬的分析。如不對消解液趕酸，應(yīng)加大標(biāo)準(zhǔn)曲線稀釋液的酸度，盡量使標(biāo)準(zhǔn)曲線的基體與消解液匹配。一.樣品的常規(guī)分解方法微波消解方法4一.樣品的常規(guī)分解方法微波消解方法5取0.5土樣置于微波消解罐中，加入10ml濃硝酸（或者12ml逆王水），密閉后，5.5min升溫到175℃，在175℃保溫10min，然后冷卻。轉(zhuǎn)移到50ml容量瓶中定容待測。方法適用于普通土壤、底泥中重金屬的分析?？刹粚ο庖黑s酸，應(yīng)加大標(biāo)準(zhǔn)曲線稀釋液的酸度，盡量使標(biāo)準(zhǔn)曲線的基體與消解液匹配。微波消解方法5微波消解不能使用HClO4。樣品稱取量不能多于0.20g；樣品和試液總體積不要超過20ml；（植株樣可適當(dāng)增加稱樣量）視檢測項目的要求，土壤樣品可不加氫氟酸（HF）進行消解。但消解結(jié)束后需經(jīng)過濾操作。按土壤樣品中含硅物質(zhì)的量的不同，氫氟酸（HF）的加入量可增加至3mL土壤樣品經(jīng)微波消解后通常都會有少量淺黃色、灰色沉淀,實屬正?，F(xiàn)象。在經(jīng)硼酸或高氯酸繼續(xù)處理后最終溶液可達到完全澄清。（因樣品不同偶爾會留有極少量黑色炭屑）。（趕HF）對具有突發(fā)性反映、爆炸性組分或沸點較低的易揮發(fā)性樣品不能進行密閉消解。消解罐擺放：均勻?qū)ΨQ放置；為了減少多模微博場的影響,每批反應(yīng)罐數(shù)應(yīng)≥8。微波消解注意事項不能使用HClO4。微波消解注意事項●低溫長時間消解，對多種元素測量有利；●有機質(zhì)少，可不用HCl；●有機質(zhì)多，加硝酸預(yù)回流；●HF作用，何時加HF？如何趕HF；●為何不先加HClO4？●杯壁黑；●如何看近干？●電熱板溫度（坩堝變形）；●全程序空白（重要）；●趕酸小結(jié)●低溫長時間消解，對多種元素測量有利；小結(jié)一.樣品的常規(guī)分解方法水樣的消解

清潔的地表水和地下水一般不需要前處理；例如3838-2002《地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的

銅、鉛、鋅、鎘等一般可以不用前處理，按照采樣技術(shù)規(guī)范采樣、固定后直接進樣。

污水都需要前處理。例如《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定項目總銅、總鉛、總鋅、總鎘都需要進行前處理。

砷、汞、總鉻都需要消解。

可溶態(tài)重金屬過0.45um膜即可。一.樣品的常規(guī)分解方法水樣的消解清潔的地表水和地下水一100ml水樣+5ml硝酸，不沸騰情況下蒸至10ml，加入5ml硝酸和2ml高氯酸，繼續(xù)消解