樣品前處理的常用消解體系酸消解法

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1、樣品前處理的常用消解體系酸消解法酸消解法酸消解法包括敞口酸消解法和高壓密閉酸消解法。敞口酸消解法是應(yīng)用最普遍的一種樣品分解方法。利用各種酸的化學(xué)能力，將待測的金屬元素從樣品中溶解出來轉(zhuǎn)移到液體中。酸消解法常用的酸的種類和性質(zhì)如下：(1)硝酸HN03（相對密度1.42,70％水溶液，m/m)，沸點120℃在常壓下的沸點為120℃，在0.5MPa下，溫度可達176℃，它的氧化電位顯著增大，氧化性增強。能對無機物及有機物進行氧化作用。金屬和合金可用硝酸氧化為相應(yīng)的硝酸鹽，這些硝酸鹽通常易溶于水。部分金屬元素，如Au,Pt,Nb,Ta,Zr不被溶解。AI和Cr不易被溶解

2、。硝酸可溶解大部分的硫化物。(2）鹽酸HCl（相對密度1.19,37％水溶液，m/m)，沸點110℃鹽酸不屬于氧化劑，通常不消解有機物。鹽酸在高壓與較高溫度下，可與許多硅酸鹽及一些難溶氧化物、硫酸鹽、氟化物作用，生成可溶性鹽。許多碳酸鹽、氫氧化物、磷酸鹽、硼酸鹽和各種硫化物都能被鹽酸溶解。(3）高氯酸HC104（相對密度1.67,72％水溶液，m/m)，沸點130℃HC104是己知最強的無機酸之一。經(jīng)常使用HCIO4來驅(qū)趕HCI,HN03和HF，而HC104本身也易于蒸發(fā)除去，除了一些堿金屬（K,Rb,Cs）的高氧酸鹽溶解度較小外，其他金屬的高氯酸鹽類都很穩(wěn)定且

3、易溶于水。用HC104分解的樣品中，可能會有10％左右的Cr以CrOC13的形式揮發(fā)掉，V也可能會以VOCI3的形式揮發(fā)。HC104是一種強氧化劑，熱的濃HC104氧化性極強，會和有機化合物發(fā)生強烈（爆炸）反應(yīng)，而冷或稀的HC104則無此情況。因此，通常都與硝酸組合使用，或先加入硝酸反應(yīng)一段時間后再加入高氯酸（HN03的用量大于HC104的4倍）。高氯酸大多在常壓下的預(yù)處理時使用，較少用于密閉消解中，要慎重使用。在使用聚四氟乙烯（PTFE）燒杯分解樣品時，選用HC104趕酸可避免過高溫度導(dǎo)致PTFE材料的不穩(wěn)定。使用高氯酸可以維持整個樣品消解過程中的氧化環(huán)境，從

4、而減少Hg以及能形成氫化物的元素如As,Se.Sb,Bi,Te的損失，保證有機成分完全氧化分解，避免較高的有機含量增大溶液粘度，從而影響樣品引入期間的傳輸和霧化效率。(4)氫氟酸HF（相對密度1.15,48％水溶液，m/m)，沸點112℃HF本身易揮發(fā)，處理樣品時HF很少單獨使用，常與HCI,HN03,HC104等酸同時使用。HF是唯一能與硅、二氧化硅及硅酸鹽發(fā)生反應(yīng)的酸，少量HF與其他酸結(jié)合使用，可有效地防止樣品中待測元素形成硅酸鹽。HF是一種弱酸，但由于它具有較強的絡(luò)合性，所以可以與許多陽離子形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，如生成H2SiF6，促使陽離子組分從硅酸鹽晶格中

5、釋放出來，加熱時H2SiF6分解成氣態(tài)SiF4逸出，得到了不含硅的溶液。許多環(huán)境樣品，如土壤、水系沉積物、河道底泥、污泥等，用HF分析樣品可除去樣品中大量的Si，有效地降低樣品中的總?cè)芙夤腆w（TDS)，但同時B,As,Sb和Ge等根據(jù)不同的價態(tài)也將不同程度揮發(fā)。氟和氟氧絡(luò)合離子的生成有助于鈮鉭鎢等化合物的分解，可防止它們在酸性溶液中因水解而生成沉淀，但另一些陽離子會與氟離子反應(yīng)生成不易溶解的沉淀。比如，在同一條件下稀土元素、Th4+,U4+生成沉淀，而Ta,Nb,Ti等生成穩(wěn)定絡(luò)合物。生成的某些低含量氟化物可隨氟化鈣或氟化鑭共同沉淀。HF容易分解堿金屬、堿土金屬

6、和重金屬的硅酸鹽。硫化物含量高的樣品很難被HF和HC104混合酸有效地溶解，最好先用王水溶解。測定樣品中的B時，氫氟酸易與B生成揮發(fā)性的BF3,磷酸的加入可避兔這種揮發(fā)損失。許多元素「如As(111),Sn,Sb]的氟化物在趕酸時容易揮發(fā)損失，但揮發(fā)與否以及揮發(fā)程度取決于所用酸的種類。必須注意的是，HF具腐蝕性，會腐蝕玻璃、硅酸鹽，不能使用玻璃或石英容器，經(jīng)典的是采用鉑器皿，但鉑器皿較貴，目前實驗室最常用的是聚乙烯、聚丙烯,?聚碳酸酯、聚四氟乙烯（特氟?。┑人芰掀髅蟆＞鬯姆蚁┦亲詈线m的材料，它可以抗氧化劑，而且允許加熱到240℃，但溫度高于200℃容器易變形。

7、另外，用HF處理過的樣晶中因存在HF，會腐蝕儀器中的玻璃或石英進樣系統(tǒng)和炬管等，因此這類樣品在測試之前需先除掉HF，通常用HCIO4或H2SO4趕酸。(5）過氧化氫H202（相對密度1.13,30％水溶液，m/m),沸點107℃過氧化氫的氧化能力隨介質(zhì)的酸度增加而增加，H202分解產(chǎn)生的高能態(tài)活性氧對有機物質(zhì)的破壞能力強，使用時通常先加HNO3預(yù)處理后再加入H202。組成H2O2的元素和水相同，以H2O2作為氧化劑不會向樣品中引入額外的鹵素元素，從而減少分析干擾。(6）硫酸H2SO4（相對密度1.84,98.3％水溶液，m/m)，沸點338℃硫酸是許多有機組織、

8、無機氧化物及金屬等的有效