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樣品消解方麵有著專業的知識、設備及消解配套方案,方便(biàn)廣大用戶實驗,提高實驗工作效率。
在消解金屬樣品中使用較為廣泛(fàn)的酸(試劑)是HNO3、HCl、HF、HClO4、H2O2等,這些試(shì)劑在(zài)濕法消解(jiě)中使用的最(zuì)多,各大酸體係都有著國家消解標準,但然不同的酸體係搭配對樣(yàng)品的消解都有不同的效果,消解過程還可以選擇如:
實驗電熱板、
全自動石墨(mò)消解儀等(děng)設(shè)備,總之(zhī)用戶(hù)可以結合自身(shēn)的(de)實驗條件選擇合(hé)適的(de)體係及設備。
一、金屬樣品消解過(guò)程常用的(de)酸(suān)有哪些?
1、HNO3硝(xiāo)酸(比重1.42,70%水溶液,w/w)
在常壓下的沸點為(wéi)120℃。在0.5MPa下,溫度可(kě)達176℃,它的(de)氧化電位顯著(zhe)增大(dà),氧化性增強。能對無機物及有機物進行氧(yǎng)化作用。金屬和(hé)合金可用硝酸氧化為相應的硝酸鹽,這(zhè)些硝酸鹽通常易溶於水。部分金屬元素,如Au、Pt、Nb、Ta、Zr不被溶解。Al和Cr不(bú)易(yì)被溶解。硝酸可溶解大(dà)部分的硫化物。
硝酸消化的主要有機(jī)樣品有:飲料、植物、廢水、聚合(hé)物等。
2、HCl鹽酸(1.19,37%),沸點110℃
HCl不屬於氧化劑(jì),通常不(bú)用來消(xiāo)解有(yǒu)機物。HCl在高壓與較高溫度下可與許多矽酸鹽及一些難溶氧化物、硫酸鹽(yán)、氟化物作用,生成可溶(róng)性鹽。許多碳(tàn)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。
圖2
3、HClO4高氯(lǜ)酸(72%),沸(fèi)點(diǎn)130℃
是一種強氧化劑,能徹底分(fèn)解有機物。但高氯酸直接與有機物接觸(chù)會發生爆炸,因此,通常都與硝酸組合使用。或先加入(rù)HN03反應一段時間後再加入HC104。HC104大都在常壓(yā)下的預處理(lǐ)時(shí)使用,較少用於密閉消解中(zhōng),要慎重使用。
4、H2O2雙氧水(shuǐ)(30%),沸點107℃
過氧化氫的氧化(huà)能(néng)力隨介質的酸度增(zēng)加(jiā)而增加。H202分解產生的高能態活性氧對有(yǒu)機物質的(de)破壞特別(bié)有利。使用時通常先加HN03預處理後(hòu)再加入(rù)H2O2。
5、HF氫(qīng)氟(fú)酸(38.3%),沸點112℃
在密閉(bì)容器中達180℃,會產生約0.8Mpa的(de)分壓,能(néng)有效地使矽酸鹽變成可揮發的SiF4,而留下其他(tā)要(yào)測量的元素。
少量HF與其他酸相結合使用,可有(yǒu)效地防止樣品中待測元素形成矽(guī)酸鹽。
6、HPO4磷(lín)酸(1.71,85%),沸點158℃
磷酸有較低的蒸氣壓,在0.8MPa時溫度可達240℃。熱HP04適用(yòng)於消解那些用HCl消解時會使(shǐ)某些特定痕量組分揮發損失的鐵基合金,磷酸還可溶解鉻礦、氧化鐵礦、鋁爐渣等。
在消解(jiě)時,常常采用兩種或兩種以上的酸組(zǔ)合(混合)使(shǐ)用,消解效果更好。常(cháng)使用(yòng)的混合酸有以下幾種:
6.1、王水,HCl:HNO3=3:1v/v
王水需現配現用。王水可用來溶解許多金(jīn)屬和合金,其中包括鋼(gāng)、高溫合金鋼、鋁合金、銻、鉻和鉑族金屬等。植物體與廢水也常使用它來進行消化。王水(shuǐ)可從矽酸鹽基質中酸洗出(chū)部分金屬,但無法(fǎ)有效(xiào)的加以(yǐ)完全溶(róng)解。除王水外,硝酸和鹽酸還常以另外(wài)的比例混合在一起使(shǐ)用,所謂的勒福特(Lefort)王水,也叫逆王水,是三份硝酸與一(yī)份鹽酸的混合物。
可用來溶解氧化硫和黃鐵(tiě)礦。
6.2、HN03:H2S04,常用的比例為1:1(v/)
這種混酸的最高溫度僅比單(dān)純HN03時的最高溫度高10℃左右。高溫(wēn)條件下(xià),易(yì)於形成硫酸鹽絡合物(wù),還具有脫水和氧化的性(xìng)質(zhì)。通常在完成最初的消化後,可(kě)加入H2O2以完(wán)成消化。但是,隻有當液量減少且冒S02氣體後才能添加H202。用它(tā)消解的樣品(pǐn)有:聚合物、脂(zhī)肪及有機物質。
6.3、HN03:HF,常用比例為5:1(v/v)
用其他方法很難(nán)處理(lǐ)的(de)一些金屬和合金,能(néng)與這種混合酸反應而被溶解。這種混合(hé)酸對於溶解金屬鈦、铌(ní)、鉭、鋯、鉿(hā)、鎢及其合金特別有效(xiào),也可用來溶解錸(lái)、錫及錫合金、各種碳化物及氮化物、鈾(yóu)及鎢礦石、硫化物(wù)礦石及各種矽(guī)酸鹽。
6.4、H2S04:H3P04,常用的比例為1:1(v/v)此種混合酸可在低壓下產生極高的(de)溫度(dù),因此要小心使用。H3P04的作用是充當助溶劑。用於消解陶瓷,尤其(qí)是一些含鋁(lǚ)高(gāo)的陶瓷和耐火材料等。
6.5、HN03、HCl、HF混酸
先(xiān)配製王水(HCl:HN03=4:1,v/v),再將王水:HF=7:3(v/v)配製。或者以HN03:HCI:HF=5:15:3配製(v/v)。這種混酸適用於消解合金、矽酸鹽、岩石、熔渣、沸石、玻璃、陶瓷等。
7、H2S04硫酸(1.84,98.3%),沸點338℃
硫酸(suān)是許多(duō)有機組織、無機氧化(huà)物、合金、金屬及礦石等(děng)的(de)有效溶劑。它幾乎(hū)可(kě)以破壞所有(yǒu)的有機物。但在密閉消解時要嚴格監(jiān)控反應溫度(dù),因為(wéi)濃H2S04在達到沸點溫度(dù)時(shí)可能熔化聚四氟乙烯內罐,濃H2S04的沸(fèi)點是(shì)338℃,而聚(jù)四氟乙烯的使用(yòng)溫度不能超過240℃。所以,一般(bān)不單獨用H2S04,而是與HN03一起組合使用。
不(bú)同酸的搭配可以有效快速(sù)對樣品中的特定元素進行(háng)消解測(cè)定,金屬樣品消解常見應用有金(jīn)屬(shǔ)製造、金屬礦石冶煉等。
二、了解完酸後,再告(gào)訴你7個黑色金屬樣品前處理(lǐ)方法
方法一王水
稱取0.1~0.2克樣(yàng)品置於100ml兩用瓶中(zhōng),加(jiā)入30ml稀王水(1+2),放置實驗電(diàn)熱板低溫(wēn)加熱,至完全溶解(jiě),用少量水衝洗瓶壁,加熱煮沸,冷卻(què)至室溫,稀釋至(zhì)刻度,搖(yáo)勻後幹過濾,待測。(中、高C、W、Nb材(cái)料除外)。
方(fāng)法二王水+HF酸(suān)
稱取0.1~0.2克樣品置於可以密封的聚四(sì)氟乙(yǐ)烯或聚乙烯瓶中,加入10ml王(wáng)水和10滴HF酸迅速密封好,於60-70℃的水浴中加熱,直到完全溶解,然後流水冷卻至室溫,轉移至100ml聚乙烯容(róng)量瓶中,稀釋至刻度,搖勻後幹過濾,待測。(需配耐氫氟酸進樣係統)
方法三王水+硫磷水混合酸+硝酸
稱取0.1~0.2克樣品置於200ml錐形杯中,加入10ml王水放置實驗陶(táo)瓷加熱板進行加熱至(zhì)溶解,然後(hòu)加入14ml硫磷水混合酸(suān)(1+1+2),繼續加熱直冒白煙,滴加硝(xiāo)酸直至碳化物被氧化完全,稍冷,沿杯壁加入30-40ml水,搖(yáo)勻,加熱溶解鹽類,冷卻至室溫,轉移至100ml容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻後幹過濾,待測。(此方法不(bú)能用於測定Si,而且由(yóu)於磷酸的存在影響P的測定)
方法四硫硝+硫酸銨+二氧化錳+亞硝酸鈉
稱取0.1~0.2克樣品置於150ml錐形瓶中(zhōng),加入(rù)85ml硫(liú)硝混合酸(50+8+942)加熱溶解,然後加入lg過硫酸銨放(fàng)置(zhì)HT-300實驗陶瓷電熱板繼續低溫加熱,待試樣(yàng)溶解完全後,煮(zhǔ)沸2-3分鍾,若有二氧化錳沉澱析出,滴加數(shù)滴1%亞硝酸鈉(nà)溶液,煮沸1分鍾,冷卻至室溫,轉移至100ml容(róng)量瓶中,稀釋至刻度,搖勻後幹過濾(lǜ),待測。
方法(fǎ)五鹽酸+硝(xiāo)酸+檸檬酸
稱取0.1~0.2克樣品置於(yú)150ml錐形瓶中,加入25毫升鹽酸加熱(rè)至接近沸騰(téng),再加入5毫升硝酸放置DS-360石墨(mò)消解儀低溫加熱溶解半小時,如果樣(yàng)品含鎢(wū)高時在溶解後的溶(róng)液中(zhōng)加入5-10毫升30%的檸檬酸,稀釋定容待測。
方法六硝酸+HF酸
稱取0.1~0.2克樣品置於150ml聚四氟乙烯燒杯中,加入15毫升硝酸邊搖動邊加入3-5毫升氫氟酸,直到式樣完全溶解,加入10毫升高氯酸於HT-300實驗(yàn)電熱板上加熱到冒白煙,繼續濃縮(suō)到體積約3毫升,取下冷卻(què),加入30毫升熱水溶解鹽類,用定量濾紙過濾到100毫升容(róng)量瓶中,溫(wēn)水洗滌後定溶待測。
方法七(qī)酒石酸+鹽酸(suān)
稱取2克樣品,置(zhì)於1克(kè)酒石酸的100毫升(shēng)三角瓶中。加硝酸10毫升,鹽酸5毫升溶解,冷卻,稀釋至刻度。
金屬消解方法對應表
矽鐵中雜質分(fèn)析測定實例
稱取0.5000g的樣品,置於120ml鉑金皿中,加入15毫升硝酸(suān),搖勻,小心滴加氫氟酸至樣品溶解清亮,用水衝洗皿壁,加入5毫升高氯(lǜ)酸,放置石墨消解儀中消解孔(kǒng)繼續加熱至冒高(gāo)氯酸(suān)白煙取下,冷卻,用水衝洗杯壁(bì),然後繼續加(jiā)熱蒸發至近幹,取下冷卻。加入15毫升(1+1)鹽酸,用少量水衝洗四壁,加熱溶解鹽類取下冷卻,轉移到100毫升容量瓶,稀釋定容,搖勻後(hòu)待測。
三、有色金屬及其它樣品前處理消解方法
有色金屬在(zài)各行各業的應用(yòng)非常廣泛,例如飛機、導彈、火箭、衛(wèi)星、核潛(qián)艇等尖(jiān)端武器以及原(yuán)子(zǐ)能、電視、通(tōng)訊、雷達、電子計算機等等。不同的成分組成分類出不同的合金材料,對材(cái)料的元素成分(fèn)檢測一般采用直讀光譜儀、ICP-MAX、波(bō)譜等設備,檢測方法通常分(fèn)為有損檢測與無損檢測(cè),而有(yǒu)損檢測通常為化學分(fèn)析。
化學分析前則需要對樣(yàng)品進行前處理消解,不同(tóng)的(de)樣品通(tōng)過不同的(de)酸(suān)體係處理後再進行分析測定元(yuán)素組成。文章中分享七種酸消解方法,針對檢測(cè)不同的對象可以(yǐ)選擇適合(hé)的方法。
一、有色(sè)金屬前處理方法
前處理方法(fǎ)一
稱取一定量的樣品(視樣(yàng)品含(hán)量高低而定),置於100ml兩用瓶中(zhōng),加入20ml硝酸(suān)(1+1)采用實驗(yàn)電加熱板低溫加熱,至完全溶解,用少量水衝洗瓶壁,加熱煮沸,冷卻至(zhì)室溫,稀釋至刻度(dù),搖勻,(若有不溶物幹過濾)待測。
前處理方法二
稱取一定量的樣品(視樣品含量(liàng)高低而定),置於100ml兩用瓶中,加入20ml混(hún)合酸(3份(fèn)硝酸+1份鹽酸+4份水)低溫加熱,至完全溶解,用少量水衝洗瓶壁,加熱煮沸(fèi),冷卻(què)至室溫,稀(xī)釋至刻度,搖勻,(若有不溶物幹過濾)待測。
前處理方法三
稱取一定量的樣品(視(shì)樣品含量高低而定),置於100ml兩用瓶中,加入20ml混合酸(6份硝酸(suān)+1份鹽酸+7份水)低溫加熱,至完全溶解,用少量水衝洗瓶壁,加熱煮沸,冷(lěng)卻至室溫,稀釋至刻(kè)度,搖勻,(若有不溶物幹(gàn)過濾)待測。
前處理(lǐ)方法四
稱取一定量的樣品(視樣品含量高低(dī)而定),置於100ml兩用瓶中,加入20ml硝酸(1+1)采(cǎi)用電熱板低溫加熱,至完全溶解,用少量(liàng)水衝洗瓶壁,加熱煮沸,冷卻至室溫,稀釋至(zhì)刻度,搖勻,(若有不溶物幹過濾)待測。
前處理方法五
稱取一定(dìng)量的樣品(pǐn)(視樣品含量高低而定),置於100ml聚四氟乙烯燒杯中,加(jiā)入10mlNaOH溶液(20%),放於陶瓷加(jiā)熱板上加熱溶(róng)解直至不再反應(yīng),滴(dī)加幾滴過氧(yǎng)化氫,然(rán)後轉移到盛有20mlHCL溶液(1+1)的100ml聚四氟(fú)乙烯燒杯中,若有黑色氧化物,滴加過氧化化氫並加熱,使之完溶解,冷卻後,轉移至(zhì)入100ml容量瓶中,稀釋至(zhì)刻度,搖勻後(hòu)待測。
前處理方法六
稱取(qǔ)一定(dìng)量(liàng)的樣品(視樣品含量高低而定),置於100ml聚四氟乙烯燒杯中,加入10ml硝酸加熱溶解,滴加數滴HF酸直至反應完全,用少量水衝洗杯壁,搖勻,冷卻至室溫,轉移到100ml聚四(sì)氟乙烯容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻後待測。(需(xū)配耐(nài)氫氟酸係統)
前處(chù)理方法七
稱(chēng)取一定量的樣品(視樣品含量高低而定),置於100ml聚四氟乙烯燒杯中,加(jiā)入20ml硫酸溶液(1+1),放於陶瓷加熱板上(shàng)加熱溶解直至不再反應,滴加幾滴硝酸氧(yǎng)化,稍冷,用少量水衝洗杯壁(bì),搖勻,冷卻至室溫,轉移到100ml容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻後待測。
不(bú)同(tóng)合金對應消解方法表
二、其它樣品檢測(cè)方法
1、堿金屬熔融分解法
堿金屬熔融分解法主要由於地質(zhì)矽(guī)酸鹽、陶瓷、耐火材料、金屬、合金(jīn)等領域。主要的熔劑有偏硼酸鋰(LiBO2)、四硼(péng)酸鋰(Li2B4O7)、碳酸鈉(Na2CO3)、氫氧化鈉(NaOH)、過氧化鈉(Na2O2)等。氧化經熔融後,熔塊水提取並用酸(suān)酸化,其優缺點已在前(qián)麵論述。以下介紹(shào)幾種熔融(róng)分解的方法(fǎ)。
A)偏硼酸鋰熔融分解試樣
稱取0.1g試樣於石墨或鉑金坩堝中(zhōng),加0.5gLiBO2,於1000℃馬弗爐中熔融5-10分鍾。冷卻後用50毫升5%硝酸提取。用5%硝酸定容至(zhì)100毫(háo)升。
B)用碳酸鈉熔融分解試樣(yàng)
稱取0.1g樣品(矽酸鹽)於(yú)鉑金坩堝中,與1g無水碳酸鈉充分攪拌,麵上鋪一(yī)層無水碳酸鈉,放於950-1000℃馬弗爐中熔融40分鍾。冷卻(què)後用(1+2)HCl提取。
C)用過氧化鈉(nà)熔融分解試樣
稱取0.2g樣品(矽酸鹽)於鎳坩堝中,與2gNa2O2和1gNa2CO3充分攪拌搖均。放於950-1000℃馬弗爐中熔融10-20分鍾。取下稍冷,浸泡於裝有適當熱水的塑(sù)料杯中,熱水衝洗(xǐ)幹淨坩堝。邊攪拌邊緩慢加入25毫(háo)升(1+1)HCl,滴(dī)加幾滴雙氧水直到溶液清亮(雙氧水的量控製到一致(zhì))。轉(zhuǎn)移到200毫升容量瓶中,流水冷卻至室溫,用水稀(xī)釋到刻度。準確分取10毫升於200毫升容(róng)量瓶,加入10毫升(1+1)HCl,稀釋定(dìng)容,待測。
2、工業矽中的成分測定
稱(chēng)取0.5000g的樣(yàng)品,置於250m聚四氟乙烯燒杯中,用少量純水潤濕,加入10ml氫氟酸,緩慢(màn)滴加硝酸(1+1)至試樣基本溶解,置於電熱板上加熱15分鍾後取下,加入5毫升高氯酸,繼續(xù)加熱(rè)至冒高氯(lǜ)酸白煙取(qǔ)下,用水衝洗杯壁,再加熱蒸發至近幹,取下。加入5毫(háo)升(1+1)硝酸,用少量水衝洗四壁(bì),加熱溶解鹽類取下冷卻,轉移到(dào)100毫升容量瓶,稀釋定容,搖勻(yún)後待測。
3、電(diàn)解錳的成分測定
稱取1.0000g的樣品,置於250m燒杯中,用少量純水潤濕,蓋(gài)上表麵皿,緩慢加入20ml濃硝酸,加熱使樣品完全溶解,加入15毫升高氯酸,加(jiā)熱至冒白煙,在高氯酸白煙蒸汽(qì)沿燒杯壁呈回流狀態下保持15分鍾左右,取下(xià)。稍(shāo)冷後,加入(rù)約30毫升溫水溶(róng)解鹽類。滴加亞硫(liú)酸氫鈉(10%)溶液使二氧化錳等分解。用中性濾紙過濾於250毫升容量瓶中,用溫水洗滌到無酸性,冷卻至室(shì)溫,用水定容。
4、電解鉛中(zhōng)的(de)雜質測定
稱取5.g左右的樣品(pǐn),置於250m燒杯中,緩慢加入70ml(1+2)的稀硝(xiāo)酸,緩慢加熱溶(róng)解。待溶解完畢後轉移溶液到100毫升容量瓶中,加入10毫升濃鹽酸沉澱處理(lǐ)基體(tǐ)鉛,定容後(hòu)靜(jìng)置澄清,取上層(céng)清液分析測定。
5、鉻中的成分測定
稱取1.0000g的樣品,置於250m燒(shāo)杯中,用少量純水潤濕,蓋上表(biǎo)麵皿,加入15毫升高氯酸,加熱分(fèn)解,待(dài)基本溶解後,繼續(xù)蒸(zhēng)發約10分鍾使其冒白煙,取下稍微冷卻,加入約50毫升溫水溶解鹽類,定量濾紙過濾到100毫升容(róng)量瓶中,溫水洗滌(dí)後(hòu)定溶待測(cè)。
6、矽(guī)鐵中的矽分(fèn)析
稱取研細(xì)的矽(guī)鐵試樣(過200篩(shāi)選)0.1克,置於鉑金皿中,加入(1+1)硫酸4毫升,氫氟酸(40%)15毫升,然(rán)後仔(zǎi)細(xì)滴加硝酸(1+1)6毫升(shēng)。待激烈反應過後(hòu),低溫加熱至試樣完全溶解(如有未分解的試樣,補加HF5毫升,濃硝酸10毫升)。待(dài)溶液清亮後,繼續加熱蒸發至近幹。然後加(jiā)入鹽酸(1+1)5毫升,加熱(rè)至殘渣完全溶解。轉移入100毫升容量瓶(píng)定容,然(rán)後分取10毫(háo)升到100毫(háo)升容量瓶定容,分析測定。
7、稀土元素樣品處理
樣品經堿(過氧(yǎng)化鈉)熔融後,加(jiā)入(rù)適量的三乙醇胺溶液(yè)和EGTA溶液,加熱煮(zhǔ)沸溶(róng)解熔塊。過濾後用鹽酸溶解稀(xī)土氫氧化物沉澱。然後用適量的1.25mol/L鹽酸洗提Al、Ca、Mg等雜質,並棄去。最後用一定量的3.5mol/L鹽酸洗提稀土元素,最後定容分析。
8、測定工業镓雜質含量
將試料(liào)0.5g置於聚四氟乙烯燒杯中,加入2mL硝酸,蓋上表皿(mǐn),置於電熱板上溫熱使試(shì)樣分散後取下。加入5mL鹽(yán)酸,待劇烈反應停(tíng)止後,將燒杯置(zhì)於電(diàn)熱(rè)板上加熱使試樣完(wán)全(quán)溶(róng)解(jiě)。將地熱板溫度升高至約160℃,濃縮溶液(yè)體積至約為1mL。取下燒杯,用約5mL去離子水(shuǐ)衝洗表皿及杯壁,冷卻。用去離子水定容於50mL的PP刻度管,混(hún)勻。隨同試料做空白試驗。
歐洲ROHS指令樣品測定(dìng)實例測試塑膠中總Cd含量範圍在10ppm-3000ppm。但不適合於多氟化塑膠材料。
1、硫酸和(hé)雙(shuāng)氧水混合物的濕式消解方法
準備(bèi)至少2g均勻同質的樣品備於分析。將樣品剪小成小片,每一片不大於0.1g。稱取大約0.5g測試樣品,精(jīng)確度為mg,放入消解設備中(zhōng),執(zhí)行重複兩份的(de)分析。將燒杯防於加熱平板,加入10mL硫酸,加熱到一個較(jiào)高的溫度來消解(jiě)和炭化有機(jī)物質。當產生(shēng)白色煙霧的時候(hòu),再(zài)持續加熱大約15分鍾。將(jiāng)燒杯(bēi)取下,冷卻大約10分鍾。然後慢慢的加入4個5mL的雙氧(yǎng)水(shuǐ)溶液。每次加入雙氧水(shuǐ)後允許反應平和後再次加入。注意:由(yóu)於可能有飛濺的可能,任(rèn)何反應(yīng)的燒杯都必須在加入(rù)雙氧水過程中始終(zhōng)保持加蓋。再(zài)次加熱大約十分鍾,然後冷卻大約5分鍾,再(zài)加多5mL的雙氧水,重新加熱。直到不再有(yǒu)有機物質時停止此步驟。冷卻到室(shì)溫後,小心用水稀釋。衝洗燒杯,移入100mL的容量瓶。用取離子水稀釋到刻(kè)度。混(hún)合均勻。如果此時有不可溶解的物(wù)質(zhì)存在,其可能妨礙分析,因此必須使用Membrane濾紙(zhǐ)過(guò)濾去除。用同樣的方式製備(bèi)試劑空白溶(róng)液。
2、聚合性的或者類似材(cái)料,包括薄(báo)板,等其他幾種材料
本歐洲標準的本部分規定元素Sb,As,Ba,Cd,Cr,Pb,Hg,Se從玩具材料(接觸不到的材料例外)以及玩具材料零件中析(xī)出的要求和(hé)測試(shì)方法。
樣品製備
取得不小於100mg的聚合物或者類似材料的測試部分,避免加(jiā)熱材料,根據下麵的指導。
從材料最薄的交叉部分剪取,以確保測試部分的表麵積盡可能的大。每一測試部分不應被壓縮,且幾何尺寸不大(dà)於6mm。
如(rú)果試(shì)驗樣品在材質上不單一,測試部分必須從每種不同的材料上取得。每種材料質(zhì)量要大於10mg。當某一種材料(liào)質量介於10mg到100mg之(zhī)間,其測試部分的質量應該報(bào)告為:un10e),相(xiàng)關元素計算定量時以測試材料用到100mg計算。
測試步驟
使用合適體積的容器,用50倍其質量的0.07M的鹽酸溶液混合測試材料部分,溫度為:37度正負2度(dù)。如果測試部分(fèn)的材料為10mg到100mg之間,則在37度正(zhèng)負2度用5.0mL的0.07M的鹽(yán)酸混合。搖晃(huǎng)1分鍾,檢查混合(hé)物(wù)的酸度,如果pH大(dà)於1.5,則逐滴加入2M左右的鹽酸,同時搖晃,直到pH達(dá)到1.0~1.5之間。混合物注意(yì)避光。在37度正負2度攪拌樣品(pǐn)1h,然後保溫靜置1h。然後迅速分離固體,首先過濾,如有必要進行離(lí)心。分離必須盡快在靜置完成(chéng)後完成。離心不得超過10分鍾。同時報告為under10e)。如果所得的溶液在分析之前要保存超過一個工作日(rì),那麽就必須加入鹽酸來保存穩定,以便所儲存的溶液的(de)濃度大(dà)約為:1M。
3、沉積物,淤泥和土壤的酸消解法:16種(zhǒng)國標土(tǔ)壤消解方法
消解方法1
(HJ/T166)0.5g土樣置於四氟乙烯消解管中,插入智能石墨消解儀的消解孔中,然後幾(jǐ)滴(dī)水潤濕(shī)後,加入10ml濃HCl,控製器設(shè)定低溫(80-100℃)加熱蒸發剩約5ml時,加入15ml濃硝酸,繼續加熱(100-120℃)至粘稠,再加入10ml氫氟酸繼續加熱,(120℃)並適時搖動消解管。最後加入(rù)5ml高氯酸,並(bìng)加熱至白(bái)煙冒盡(jìn)(130℃),分解物(wù)呈白色或淡黃色粘稠物。冷卻後(hòu)用稀酸溶液(10%硝酸)衝洗消解管內壁及消解管蓋(gài),溫熱溶(róng)解殘渣,冷卻後(hòu)定容至50ml。
方(fāng)法適用於測試土(tǔ)壤(rǎng)中的銅、鉛、鋅、鉻、鎘、砷等。
消解方法2
(GB/T17141-1997、17138-1997)0.3g土樣置於50ml四氟乙烯(xī)坩堝中,少量水潤濕(shī)後(hòu)加入10ml濃鹽酸,低溫加熱(80-100℃)蒸(zhēng)發至約剩3ml時,取(qǔ)下稍冷;然(rán)後加(jiā)入5ml硝酸、4ml氫氟酸、2ml高氯酸,加蓋陶瓷電熱板加熱(rè)(120℃)1h左右,然後開蓋(gài)繼(jì)續加熱飛矽(常搖動坩堝(guō))。當加熱至濃厚白煙出來時,加蓋(gài),除去(qù)有機物(wù)。當白煙散盡內容物變粘稠時,取下稍冷,用少量(liàng)水衝洗坩堝內壁,加入1ml(1+1)鹽酸溶液溫熱溶解殘渣。轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶(píng)定容待測。
方法適用於GFAA法測土壤中(zhōng)鉛、鎘。也適用於FAA法測試土(tǔ)壤中銅、鋅。
消解方法3
(GB/T17140-1997)如最後一步改用(yòng)(1+5)硝酸溶液1ml溶解殘債,則(zé)可轉移至100ml分(fèn)液漏鬥中,加水約50ml,搖勻。再加入2mol/L的KI溶液2.0ml,2ml10%的抗壞血酸溶液,搖勻。然後準確加入5.0ml的MIBK,振搖1-2min,靜置分層,有機相待測。
方法適用於FAA法測土壤中鉛、鎘。
如(rú)加入KI出現沉澱,證明高氯酸未驅(qū)除幹淨。大量沉澱會導致測試結果偏低,建議用NaI代替KI。
消解方法4
方法適(shì)用(yòng)於FAA法(fǎ)測土壤中總鉻。
(GB/T17137-1997)取0.2g土樣與四氟乙烯坩堝中,少量水潤濕後,加入(1+1)硫酸5ml,濃硝酸10ml,加蓋在陶瓷電熱板加熱(rè)(120℃)1h左右,開蓋繼續加熱;待分解物粘稠後,加入5ml氫氟酸中溫(wēn)除矽,經常搖動坩堝。加熱(rè)至三氧化硫白煙後,加蓋繼續加熱30min,然後(hòu)取下(xià)坩堝稍冷後,用少量水衝洗幹過內壁和蓋子,再加熱(rè)是白煙散盡並(bìng)蒸至內容物呈不流動態。取下坩堝稍冷,加入1+1鹽酸(suān)3ml溫熱(rè)溶(róng)解殘渣,轉移至(zhì)50ml容量(liàng)瓶中(zhōng),加入5ml10%的氯(lǜ)化銨溶液後定容。
消解方(fāng)法5
方法適用(yòng)於CVAA法測土壤中總(zǒng)汞。注意器皿清洗和全程序空白樣品檢查。如試樣有機質較多,可預先用5ml硝酸回流40min。
(GB/T17136-1997)取1g土樣於150ml錐形瓶中,少(shǎo)量水(shuǐ)潤濕(shī)樣品後,加入(1+1)硫酸-硝(xiāo)酸混酸8ml,待(dài)反應停止後,加入蒸餾水10ml,2%的(de)高錳酸鉀溶液10ml,瓶口插一漏鬥,陶瓷電熱板加熱(80-100℃)45min,然後取下冷去。分解過程(chéng)中如(rú)紫色褪(tuì)去,應隨時補加高錳酸鉀溶液,保證體係中高錳酸(suān)鉀(jiǎ)過量。臨測定前搖動中(zhōng)加入20%的鹽酸(suān)羥胺溶液,使紫色剛好褪去及容(róng)器壁(bì)上的二氧化錳全部褪色。
消解方法6
方(fāng)法適用於土壤中鎘、鈷、銅、鉻、錳、鎳、鉛、鋅、釩、砷、鉬、銻共12種元素的ICP-MS法測定。
(HJ803-2016)取0.1g土樣置於四氟乙烯密閉消解罐中,加入6ml王水,微(wēi)波(bō)消解47min;消解(jiě)結束(shù)後靜置冷卻,慢速濾紙過濾,純(chún)水定容至50ml。
消解方法7
方法適用於土壤中鎘、鈷、銅、鉻(gè)、錳、鎳、鉛、鋅、釩、砷、鉬、銻共12種元素的ICP-MS法測定。
(HJ803-2016)取0.1g土樣(yàng)置於100ml錐(zhuī)形瓶中(zhōng),加入6ml王水,放上(shàng)玻璃漏鬥陶瓷電熱板微沸2h;消解結束(shù)後靜置冷卻,慢速濾紙過濾,純水定容至50ml。
消(xiāo)解方法8
方法適用於土壤中鉈、鈹、錳、銅、鉛、鋅、鎘、鉻、鎳、鈷、釩(fán)共11種元素的測(cè)定。
(HJ832-2017)取0.25-0.5g土(tǔ)樣置於四氟乙烯消解(jiě)罐中,依次加入6ml硝酸、3ml鹽酸、2ml氫氟酸,使樣品和(hé)消解液充分混勻,按程(chéng)序微波消解48分鍾;消解結束後靜置冷卻,1%硝酸定容至25ml。
消解方法9
方法適用於土壤中砷、鉍、汞(gǒng)、銻、硒共5種元素的測定。
(HJ832-2017)取0.25-0.5g土樣置於消解(jiě)罐(guàn)中,依次加(jiā)入2ml硝酸、6ml鹽酸,使(shǐ)樣品和消解液充(chōng)分混勻,按程序(xù)微波消解35分鍾;消解結束後靜(jìng)置冷(lěng)卻,實驗用(yòng)水定容至25ml。
消(xiāo)解方法(fǎ)10
方法適用於土壤中汞(gǒng)、砷、硒、鉍、銻(tī)的AFS法測定。
(HJ680-2013)取0.1-0.5g土樣與250ml三角瓶(píng)中,加入6ml鹽酸(suān)、2ml硝酸,混勻樣品;按程序微波消解(jiě)45分鍾(zhōng),冷(lěng)卻(què)定容50ml。
消解(jiě)方(fāng)法11
方法適用於土壤中(zhōng)總(zǒng)鉻的ICP-AES法測定。
(HJ491-2009)取0.2-0.5g土樣置於四氟乙烯坩堝中,加2滴蒸(zhēng)餾水(shuǐ)潤濕樣(yàng)品後,加入10ml鹽酸,低溫(wēn)加熱至3ml,稍冷;然後加入5ml硝酸、5ml氫氟酸、3ml高氯酸,加蓋後陶瓷電熱板中(zhōng)溫加熱1h,然後開蓋控溫150℃飛矽;消解完全後,加熱(rè)3ml鹽酸溶解殘渣後,轉移到50ml容量瓶中,加入5ml氯(lǜ)化銨(ǎn)溶液,用水定容待測。
消解方(fāng)法12
方法適(shì)用於(yú)土(tǔ)壤中總鉻的測定。
(HJ491-2009)取0.2土樣置於微波消解罐中,加2滴蒸餾水潤濕樣品後,加入6ml硝酸、2ml氫氟酸,按照升溫程序(xù)消(xiāo)解(jiě)30min;冷(lěng)卻(què)後轉移到50ml四氟乙烯坩堝(guō)中,加入2ml高氯酸,控製溫度150℃飛(fēi)矽(guī);冷卻後加入3ml硝酸(suān)溶解殘渣後,轉移到50ml容量瓶中,加入5ml氯化銨(ǎn)溶液,用水定容待測。
消解方法13
方法適用於土壤中(zhōng)除汞以外的GFAA或ICP-MS全元素(sù)分析。
(EPAmethod3050B)取1g樣品置(zhì)於四氟乙烯(xī)坩堝中,加入10mL的1:1的硝酸,加熱樣品至95±5℃,不沸騰蒸餾(liú)10-15分鍾,讓樣品冷卻,加入5mL濃硝酸,重新(xīn)蓋上蓋子(zǐ)回流(liú)加熱30分鍾。如果有棕色的煙生成,表明樣品被HNO3氧化,重複這(zhè)一步驟(每次加入5mL濃硝酸),直到樣品不再有棕色的煙產生,表明樣品已完全同硝酸反(fǎn)應。將溶液不沸騰蒸發至大約5mL,或(huò)在95±5℃不沸騰加熱兩小時。樣品溶液須始終覆蓋容器的底部。
然後使樣品冷卻,加入2mL水和3mL30%的雙(shuāng)氧水,重新放(fàng)到(dào)熱源上,加蓋加熱(rè)讓它與過(guò)氧化氫反應。(此步驟須注意(yì),不要讓樣品由於大量(liàng)的氣泡冒出造成樣品的損失,加熱直到不再有(yǒu)大量氣泡產生,然後將(jiāng)容(róng)器(qì)冷卻。冷卻5分鍾(zhōng)後,再緩慢加入10mL30%的雙氧水。(此步驟須注意,不要讓樣(yàng)品由於大量(liàng)的氣泡冒出(chū)造成樣品的損失)。繼續加入30%的雙氧水,每次為1mL,同時加蓋加熱(rè),直到樣品中隻有細微氣泡或大致外觀不發生(shēng)變化。繼續加熱,直到(dào)溶液體積減小至大約5mL,或在95±5℃下不沸騰蒸餾(liú)2小時。冷卻,濾去固形物,定容至100mL。加入的雙氧水總體(tǐ)積(jī)不應超過(guò)10mL。
消解方法14
方(fāng)法(fǎ)適用於土壤中除汞以外的FLAA或ICP-AES全元素(sù)分析。
(EPAmethod3050B)取(qǔ)1g土樣(yàng),加入2.5mL濃硝酸和(hé)10mL濃鹽酸加蓋蒸餾15分鍾,冷卻後,將消解(jiě)液通過定量濾紙過濾,收集濾液至(zhì)100mL的容量瓶中。先用不超過5mL熱(rè)鹽酸(約95℃)衝(chōng)洗漏鬥中的濾紙,接著用20mL試劑水(約95℃)衝洗。將洗液收(shōu)集至同一容量瓶中。從漏鬥中取(qǔ)出濾紙和殘渣,放回(huí)到容器中。加入5mL濃硝酸,將容器放回到熱源上,加熱至95±5℃直到濾紙被消解。將殘(cán)渣再(zài)次過濾,並將濾液收集至同一100mL的容量瓶中。讓(ràng)濾(lǜ)液冷卻(què),然後稀釋至體積。如果容(róng)量瓶底部有沉澱(diàn)生成,加入濃HCl使沉澱溶解,HCl的體積最大不超過10mL。沉澱溶解之後,用試劑水將溶液稀釋至100ml待測。在冷(lěng)卻初級或次級濾液時,溶(róng)解度受溫(wēn)度影響很大的高濃度金屬鹽可能會形成沉澱。如果冷卻時容量瓶內有沉澱生成,不要將溶液(yè)稀釋至體積。
消(xiāo)解方法15
方法適用於含矽質較多、基體較複雜的土壤中重金屬的分析(xī)。如不對消解液趕酸,應加大標準曲(qǔ)線稀釋液的酸度,盡量使標準曲線的基體(tǐ)與(yǔ)消(xiāo)解液匹配。
(EPAmethod3052)取0.5土樣置於微波消解罐中,加入3ml的(de)去離子水,9ml濃硝酸和3ml氫氟酸和3ml鹽酸,密(mì)閉後,5min升溫到180℃,在180℃保溫(wēn)10min,然後冷卻。轉移(yí)到50ml容(róng)量瓶中定(dìng)容待測。如(rú)測試儀(yí)器無耐氫氟酸係統(tǒng),可加入硼酸來保護石英矩管。
消解方法16
方法適用於普通土壤、底泥中重金屬的分析(xī)。可不對消解液趕酸,應加大標準曲線稀釋液的(de)酸度,盡量使標準曲線的基(jī)體(tǐ)與消(xiāo)解液(yè)匹配。
(EPAmethod3051/3051A)取0.5土樣置(zhì)於微波消解罐中,加入10ml濃硝酸(或者12ml逆王水),密閉後,5.5min升溫到175℃,在175℃保溫10min,然後(hòu)冷卻。轉移到50ml容量瓶中定容待測。
土壤前處理消解方法合理選擇
評價處理方法的選(xuǎn)擇是否合理,一般應(yīng)遵循以下準則:
①所選方法應能最有效地(dì)除去測定的幹擾組分,否(fǒu)則即使方法簡單、快(kuài)速也不宜采用(yòng);
②待測組分的回收率要足夠高;
③操作簡便、省時;
④盡可能避免使用昂貴的試劑和儀器、以保持成本低(dī)廉。對於一些新型高效、簡便可靠而自動化程度又很高的樣品(pǐn)預處理技術,盡(jìn)管所需儀器的價格較為(wéi)昂貴,但因其效率和效益顯著(zhe),必要的投資還是值得的;
⑤對生態(tài)環境和人體健康不產生(shēng)影響,即所(suǒ)選預處理方(fāng)法少用或不用汙染環(huán)境或影響人體健(jiàn)康(kāng)的試劑。對於必須使用的試劑,定要設法做到能(néng)循(xún)環使用,或使其危害降至最低限度。
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