濕法消解體系

1、幾種消解體系1濕法消解主要使用硝酸、高氯酸、硫酸、過氧化氫等，利用其酸性及氧化性破壞樣品結(jié)構(gòu)。酸的物理化學(xué)性質(zhì)如下：名稱分子式）BE度（編）密沸點£）化學(xué)性質(zhì)細(xì)(HM)9831.84338脫水魏牝性高氯瞅HCIOJ28.41.76203強(qiáng)離 < 強(qiáng)氧化性硝酸環(huán)6S.31.50122易分辭放Mb強(qiáng)氣化劑過氣化M（ha）J0144150極不穩(wěn)定分解冋時故出氧和熱量具有戦強(qiáng)的蟻 化能力為強(qiáng)氧化劑衣氧化性排序應(yīng)該為：高氯酸 >硝酸硫酸過氧化氫1. 2根據(jù)樣品基體的 不同選擇合適的濕法消解體系。容易被氧化消解的樣品基體選擇用單一 硝酸即可，難消解的可選擇硫酸一硝酸體系，硫酸一高氯酸

2、一硝酸體系等2消解過程描述以較難消解的食用油為例，選擇硫酸一高氯酸一硝 酸體系進(jìn)行消解，探討濕法消解過程和作用機(jī)理，以達(dá)到快速、安全的 消解要求。取0. 5g食用油樣品，加入硫酸2ml、高氯酸3ml、硝酸5ml, 先低溫消解（電爐溫度約200C），待達(dá)到硝酸分解溫度、冒棕色煙且液 面起大量泡沫，輕搖三角瓶等反應(yīng)平穩(wěn)后，置于平板電爐（400 C）升溫； 待瓶內(nèi)液面起大量細(xì)泡沫并有反應(yīng)物中心，且出現(xiàn)少量白煙時，開始搖 動三角瓶并滴加硝酸，控制滴加速度以調(diào)節(jié)三角瓶內(nèi)反應(yīng)速度，防止樣 品炭化，也不可滴加太快使溫度降低反應(yīng)變慢。當(dāng)三角瓶內(nèi)液面出現(xiàn)均 勻且較大泡沫時，溶液變透明，停止搖動三角瓶，置于400

3、C升溫至冒高氯酸煙（白色濃煙），此時瓶內(nèi)液體有可能再出現(xiàn)棕黃色，這是難消解的有機(jī)物被消解的過程，繼續(xù)消解至冒硫酸煙（沉于瓶內(nèi)白煙） ，這時瓶內(nèi)液體已經(jīng)澄清，所剩液體約 2ml 為硫酸，取下放冷定容。該消解 過程處理單個樣品時間約 20min,即使消解難以消解的食用油（0.5g）消 耗硝酸不到10mL（約67mL），高氯酸3mL,硫酸2mL此消解過程中控 制溫度及反應(yīng)速度需經(jīng)過一定的實驗操作經(jīng)驗積累, 是做好濕法消解的 難點。3 硫酸 - 高氯酸 - 硝酸體系消解過程反應(yīng)機(jī)理探討該體系消解反應(yīng)分三個過程，第一步以硝酸為消解主體（室溫到120C）； 第二步以高氯酸為消解主體（約140200C），并

4、與硝酸協(xié)同消解；第三 步以硫酸為消解主體（約200290C）。下面分步探討硫酸一高氯酸一硝 酸體系消解過程。第一步，硝酸為主體溫度下的消解，從室溫升到約120C，此過程中隨著溫度升高,硝酸的氧化性增強(qiáng),達(dá)到硝酸分解溫度時反應(yīng)加速進(jìn)行, 冒大量棕色煙,其中易消解的有機(jī)物先被消解,部分粉末狀樣品和低碳 有機(jī)物此階段可能會產(chǎn)生大量氣泡, 這時需輕搖三角瓶控制反應(yīng)溫度和 速度,以免樣品溢出三角瓶。第二步，高氯酸為主體溫度下（約150200C）與硝酸共同作用的消解， 隨著硝酸的蒸發(fā), 溶液溫度由以硝酸為主體的溫度升高到以高氯酸為主 體的溫度。這時濃熱高氯酸體現(xiàn)出其強(qiáng)氧化性,由于高溫氧化過程,有 機(jī)物易脫

5、水炭化,所以要滴加硝酸以補(bǔ)充氧化劑,并可以控制溫度。此 時氧化反應(yīng)相當(dāng)劇烈, 控制滴加硝酸, 即使難以消解的食用油, 用約 12mL硝酸均可消解至溶液透明，但此時溶液內(nèi)的有機(jī)物并未消解完全。第三步，硫酸為主溫度下的消解約 200到290C。該階段隨著高氯酸的 消解消耗和揮發(fā)， 溫度升高到以硫酸為主體的溫度，高溫下硫酸與高氯 酸共同作用將最后難消解有機(jī)物消解完全，并將高氯酸趕凈。4 討論用經(jīng)典的濕法消解樣品，在了解消解反應(yīng)過程機(jī)理的基礎(chǔ)上處理樣品，同樣可以達(dá)到快速、安全的要求。難以消解的食用油僅需硫酸2mL高氯酸3mL硝酸不到10mL 20個樣品消解處理時間約 2.5小時。相對微 波消解等方法優(yōu)點在于 可憑經(jīng)驗控制溫度和反應(yīng)速度 可以對應(yīng)不同 基體樣品同時消解 樣品處理速度快 方法設(shè)備普及 試劑消耗少 實 際工作中可以和其他方法互補(bǔ)使用。但濕法消解工作強(qiáng)度度大 若通風(fēng) 條件不好長期操作會影響操作員健康。樣品基體不同 消解時酸的選擇和加入順序也不同 例如乳制品選擇硫 酸- 硝酸體系 應(yīng)先加硝酸再加硫酸 否者被炭化包裹 消解不易進(jìn)行。 香精等低碳有機(jī)機(jī)體只能先加硝酸消解。 食用油