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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。 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。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。
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引起的損失。應用灰化助劑對灰分的組分同樣產生有利的影響。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的玻璃狀熔融物的傾向遠小于由酸性殘渣產生的簡單偏磷酸鹽。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,而不致產生過高的度。下面格根據新近的一些研究結果,總結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。有機砷化合物應以硝酸和溴酸鉀處理加熱不超過300?;一_始時溫度應緩慢升高。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。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加入磺酸鉀或磺酸鎂。灰分用濃鹽酸或硝酸浸出。硅酸應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,也有過因揮發(fā)作用導致鎘大量失去的報道。盡管有這些不能令人滿意的結果,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?;一瘯r可以使用石英坩堝或鉑坩堝,后者似乎較好?;曳挚扇苡谙∷?。鍺(Ge)在高于600下干灰化有機物質時,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?;一瘯r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。銻似乎不從堿性介質揮發(fā)。進行元素分析的有機物質應與足量的氧化鎂(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。硝酸不應加入,灰分不許熔融。
9、脂肪應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?;曳秩苡诹蛩帷⒘蛩嵯跛峄?M鹽酸,最好以氫氧化鉀或氫氧化鈉炭熔融。對果汁的灰化,據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。灰化前同時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而失去鋅。不過有關鋅損失的說法并不完全一致。以放射性同位素65Zn標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。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。若氯化物存在,鋅好象特別容易與二氧化硅反應生成硅酸鋅??傊?,鉑坩堝似乎最佳。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,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果:650時硝酸鉛和硫酸鉛不揮發(fā),在同樣溫度4小時內氯化鉛完全失去。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。已經對各種灰化助劑的使用效果進行相當充分研究,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,但磷酸鹽和硫酸使鉛因與坩堝反應而殘留在坩堝上。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,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樣品的測定.大多數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。時間通常控制在4-8小時。含脂肪、糖類多的樣品需要較長時間,而含纖維素、蛋白質多的樣品需要較
15、短時間?;一欠裢耆ǔR曰曳值念伾袛?。當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), 極易產生元素損失, 且會形成酸不溶性混合物, 產生滯留損失。如何減少損失, 從而提高方法的準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( 預灰化) , 然后移入冷的高溫電爐中, 緩緩升溫至預定溫度( 500550 ) , 否則樣品因燃燒而過熱導致金屬元素揮發(fā)。如同時灰化許多試樣, 應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,旋紐約調節(jié)至80%功率(使用獨立的調壓器,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)紅是否有關系,從作者的分析結果來看,這個炭化過程沒有.沒有糾結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290了,爐面溫度絕
18、對要超過300度的,從驗證結果來看,帶溫度計的那個,炭化失重與灰化失重差值在1%以內,是否說明樣品在電爐上都已經基本灰化完成了,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個小時內基本完成炭化、灰化過程,而不是標準方法規(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,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樣品的測定.大多數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.時間通常控制在4-8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,需根據情況在干燥階段設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處理的一個至關重要的階段,灰化參數的選擇和控制得好,能大大簡化測定過程。通過升溫程序加熱處理,使得基本共存物質大部分被除去,待測元素以相同的化學形態(tài)進入原子化階段,將使氣相化學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果。實際工作是復雜的,要盡可能蒸發(fā)除去基體共存物質,在不損失待測元素的前提下,灰化溫度應盡可能高一些,以達到除去基體共存物質的要求。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。通過用純標準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在管內殘留聚集。選擇原子化溫度時,宜低不宜高。樣品前處理要求1.樣品是否要預處理,如何進行預處理,采樣何種方法,應根據樣品的性狀、檢驗的要求和所用分析儀器的性能第方面加以考慮。2.應盡量不用或少使用預處理,以便減少操作步驟,加快分析速度,也可減少預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。 5.試劑的消耗應盡可能少,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。其處理過程是準確是準確稱取0.51.0g(有些試樣要經過預處理),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?;一ㄊ怯袡C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)灰化時會有嚴重損失,如果加入Mg(NO3)2后,則能得到滿意的結果。2 濕法消化法濕法消化法亦稱濕灰化法,其實質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生易揮發(fā)性的物質,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。濕法消化法處理試樣的優(yōu)點是:設備簡單、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。待劇烈反應結束后徐徐升溫,分解有機物。當分解液開始變黑時,加35ml硝酸,繼續(xù)加熱分解,必要時反復操作,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。待劇烈反應結束后取下燒杯,稍冷后,各加25ml硫酸、高氯酸,緩慢加熱分解。當溶液開始變黑時,加35ml硝酸繼續(xù)加熱分解,必要時反復添加硝酸,然后繼續(xù)到產生高氯酸白煙,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。待劇烈反應結束后,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,可以破壞大多數有機物。冷卻的濃HClO4則無氧化作用。(1) 使用HClO4消化時,應在開啟的通風柜中進行。(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,可先用濃HNO3對有機試樣預消化,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,這樣當濃 HClO4蒸干時
33、,還剩有H2SO4于燒杯內,可防止爆炸。(5) 當見到有碳化現(xiàn)象時,應立即冷卻。(6) 如果加熱的濃HClO4溢出,應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,產生大量酸霧,對有機前處理的設備造成嚴重腐蝕,特別是對萃取儀、GPC等設備的危害嚴重。而有機前處理中會產生有機蒸氣,如果有機蒸氣跟無機分析設備長期接觸,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,而且還可能導致熒光猝滅;增感的有機溶劑蒸氣可能導致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,經常采用將炭化后的樣品,直接放入已升溫至500 的高溫爐內灰化的方法,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等元素無顯著損失。Pb的灰化也能說明這一點,在450 550 內,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則可促進有機質分解,提高金屬元素的回收率。比較之下,Mg(NO3)2的應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,被氧化或被吸收,導致回收率低yuduoling 回復于: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,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樣品的測定.大多數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、蛋白質多的樣品需要較短時間?;一欠裢耆ǔR曰曳值念伾?/p>
39、斷。當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,經常采用將炭化后的樣品,直接放入已升溫至500 的高溫爐內灰化的方法,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等元素無顯著損失。Pb的灰化也能說明這一點,在450 550 內,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則可促進有機質分解,提高金屬元素的回收率。比較之下,Mg(NO3)2的應用更為廣泛,但每種“灰助劑”對于不同的元素,所能產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,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樣品的測定.大多數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、蛋白質多的樣品需要較短時間?;一欠裢耆ǔR曰曳值念伾袛?。當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,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樣品的測定.大多數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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