ICP样品前处理方法课件.ppt

1、A Thermo Electron Spectroscopy businessSample Preparation Techniques in AASAtomic Absorption Training样品处理技术湿法消解熔融干法灰化高压消解微波消解样品分解制备的要求 称取的固体样品已经干燥并是均匀的具有代表性的 样品中待测元素完全分解进入溶液 无论是湿法或干法灰化，都要避免损失 如使用分离富集，则要完全 避免污染，包括实验室环境、试剂、器皿和水 熔融时要考虑总固体溶解量，注意雾化器堵塞与背景问题1.实验用器皿2.实验用水，国家标准GB668286规定了三个净化水标准。3.（GB668286实

2、验室用水规格）4.一级水：基本上不会有溶解或胶态离子杂质及有机物。它可用二级水经过进一步处理而得，例如可用二级水经过蒸馏、离子交换混合床和0.2m的过滤膜的方法，或用石英亚沸装置经进一步蒸馏而得。5.二级水：可采用蒸馏或去离子后再进行蒸馏等方法制备 三级水：适用于一般常规的分析工作。它可采用蒸馏、反渗透或去离子等方法制备。3.实验用试剂4.优级纯(G.R.)、分析纯(A.R.)、化学纯(C.P.)4.高纯物质（基准试剂）对实验器皿及水、试剂的要求湿法酸消解 酸消解HClHNO3HClO4HFH2SO4Aqua regia（王水）不同的样品使用不同的酸 使用的容器glass/pyrexteflo

3、nplatinum 酸的等级SpectrosoLARISTAR常用无机酸 盐酸（HCl）-应估计到一些易挥发金属氯化物（As、Sb、Sn、Se、Te、Ge、Hg）潜在挥发损失。硝酸（HNO3）-通常用HNO3来分解各种金属、合金及消解有机物质（如生物样品），是一种强氧化剂，注意钝化问题 高氯酸（HCLO4）-HCLO4是已知的最强的无机酸之一，热的浓HCLO4是强氧化剂，它将和有机化合物发生强烈（爆炸）反应 -经常使用HCLO4来驱赶HCL、HNO3和HF -在用HCLO4分解样品中，可能会有10%左右的Cr以CrOCL3的形式挥发掉 常用无机酸 氢氟酸（HF）-是唯一能分解以硅为基质的样品的

4、无机酸，适合于各类地质样品、矿石、水系沉积物、土壤、石英岩等的消解 -不能用玻璃器皿，常用是聚四氟乙烯（PTFE）为材料的烧杯、坩埚等器皿 王水（Aqua-regia）-HCL+HNO3（3+1）-王水通常用于分解金属、合金、硫化物及一些矿物（金、银、铂、钯）硫酸（H2SO4）及磷酸(H3PO4)-可消解多种矿石、合金（钨、钼等）-高粘度将对试液导入产生影响 -一些无机盐如Ba、Sr、Pb、Ca等的溶解性很差 干法灰化 灰化辅助剂Mg(NO3)2H2SO4HNO3 有机样品plant materialresins 使用的容器-坩埚ceramicplatinum 灰化试剂等级AnalaR 注意易

5、挥发组份的损失熔融 熔剂熔剂Na2CO3 sodium carbonateNa2B4O7 sodium tetraborateLiBO2 lithium metaborateNa2O2 sodium peroxide 根据不同的试样而定根据不同的试样而定 地质地质/冶金样品冶金样品 使用的容器使用的容器-坩埚坩埚PlatinumZirconiumNickel 熔剂等级熔剂等级AnalaR 高盐份高盐份加压消解 湿法酸消化湿法酸消化 试样密封试样密封 使用的容器使用的容器-“压力溶弹压力溶弹”teflon crucible interiorsteel exterior 各种试样各种试样geolo

6、gical/organics 快速的消解技术快速的消解技术 无易挥发组份的损失无易挥发组份的损失微波消解 湿法酸消化湿法酸消化 试样密封试样密封 使用的容器使用的容器-微波消解罐微波消解罐teflon interiorspecialist design 方法方法high frequency microwavestemperatures 100-250 OCincreased pressure 较宽范围的样品较宽范围的样品 速度快速度快 无损失无损失生物和临床样品 人体组织和体液中元素的分析研究，可为各种先天性和后天性新陈代谢紊人体组织和体液中元素的分析研究，可为各种先天性和后天性新陈代谢紊乱的

7、诊断和处理提供有价值的信息和依据，也是环境污染检测的重要组成部乱的诊断和处理提供有价值的信息和依据，也是环境污染检测的重要组成部分。分。1.人体组织和体液的主要元素（钠、钾、钙、镁）2.必须的微量元素（铁、铜、锌、锰、铬、硒、钴、钼、钒）3.医疗用必需的元素（铝、金、铋、镓、锂、铂）4.有毒微量元素（铅、镉、银、铍、镍、砷、碲、汞、锑、铊）样品大致可分为几类：样品大致可分为几类：血液；（全血、血浆、血清）尿液；毛发、指甲；胎盘、肝、肾等软组织；骨、牙齿生物和临床样品处理 样品的稀释样品的稀释 -以Triton X-100、正丁醇或丙醇稀释尿（1+4）、血浆、血清（1+9）以及全血（1+49）-

8、石墨炉测定可加基体改进剂（硝酸、硝酸铵、磷酸氢铵、钯等）酸提取酸提取 -用1M、2M的HCL或三氯乙酸等从样品中提取金属元素 TMAH溶解溶解 -以25%四甲铵化氢氧乙醇（TMAH）溶液溶解骨、毛发、牙齿、软组织等样品，测定其中的镉、铜、锰、锌、铅。湿法和干法灰化湿法和干法灰化-用50mlHNO3-HCLO4-H2SO4(10+6+1)灰化血样，或在石英烧杯中460干灰化，可测定血液、尿、营养品和粪便中1015中金属元素-在灰化前先以某种酸处理样品可降低金属元素的损失 加压消化与微波消解加压消化与微波消解实例1：生物和临床样品中铜的测定 血清经稀释10或20倍，全血稀释50倍，即可火焰法测定，

9、但过度稀释，则影响分析灵敏度 全血经50mlHNO3-HCLO4-H2SO4消化后，以NaDDC-MIBK萃取测定 石墨炉测定血清中铜，样品（100ul）稀释100倍即可 4ml尿液以0.2ml浓硫酸稀释消化后可直接测定，或以NaDDC-MIBK富集后测定 0.1MH3PO4、0.2MNH4NO3和Triton X-100（1+1）稀释尿液，可降低石墨炉的背景吸收 指甲样品经丙酮洗涤后以硝酸消化（60）后石墨炉测定 以2ml25%TMAH溶解指甲样品1克，以水稀释至10ml，类似方法可处理骨、毛发和软组织等样品 其它固态生物样品可湿法或高温干法灰化后测铜实例2：生物和临床样品中铅的测定 往具塞

10、离心管中加入1ml血和1滴Saponin Triton X-100(每25ml水中含5ml Triton X-100和5g Saponin），充分混合后，加入1ml2%APDC，振荡80秒，加入MIBK，振荡1分钟，将混合液转入离心管中，与3000转/分钟离心10分钟，喷吸有机相于空气-乙炔测定 以去离子水或柠檬酸铵稀释10或20倍，石墨炉测定 取尿液50ml于100ml分液漏斗中，用盐酸调节PH至2.50.1，加入5ml1%APDC和6ml的MIBK振荡10分钟，静置5分钟，弃去水相。将上层有机相转入离心管中，与3000转/分钟离心10分钟，喷吸有机相于空气-乙炔测定 指甲、骨、毛发和软组织

11、等样品的处理与测定铜的方法相同食品与饮料样品的预处理 破坏有机物破坏有机物-高温干灰化高温干灰化-低温干灰化低温干灰化-湿法灰化湿法灰化-水解法水解法-密闭体系燃烧法密闭体系燃烧法-酵母发酵分解法酵母发酵分解法 分离与富集分离与富集 -离心与沉淀离心与沉淀 -蒸馏与挥发蒸馏与挥发-溶剂萃取溶剂萃取-离子交换离子交换 -生成氢化物生成氢化物食品与饮料样品的预处理 高温干灰化高温干灰化 特点：能灰化大量样品、方法简单、试剂沾污少空白低，但对于低沸点的元素常有损失 -样品一般先经100105干燥，在450500 分解破坏有机物，温度不宜太低，否则结果偏低 -灰化辅助剂的使用，可促使有机物的分解和提高

12、金属元素的回收率，硝酸、硫酸和硝酸镁都是常用的灰助剂 低温干灰化低温干灰化 氧等离子体灰化法灰化温度低于100，以克服高温干灰化法因挥发、滞留及吸附而损失痕量金属元素的问题 将称有样品的石英皿放入氧等离子体灰化器的氧化室内，用等离子体破坏样品的有机部分，低温灰化的速率与等离子体的流速、时间、功率和样品的体积有关食品与饮料样品的预处理 湿法灰化湿法灰化 特点：氧化分解法，与干法灰化依靠高温不同，它依靠氧化剂的强氧化能力来分解样品有机物，具有适应性强、快速、损失小但试剂用量大，空白高。-常使用氧化性酸的混合液，混合酸有：硝酸-过氯酸，硝酸-硫酸，硫酸-过氧化氢，硝酸-硫酸-过氯酸，硝酸-硫酸-过氧

13、化氢 乳儿食品(Pb)、油(CaCr)、鱼(Cu)和各种谷物食品(CdPbMnZn)等样品的灰化可用硝酸-过氯酸体系。硝酸-硫酸用于鱼(Cd)、面粉(CdPb)、米酒(Al)、牛奶(Pb)、杏(B)、西红柿(Ni)、蔬菜和饮料(Cd)等湿法灰化。硫酸-过氧化氢处理面包粉(Al)、鱼(CuZn)和茶叶(Cd)样品灰化。硝酸-硫酸-过氯酸可处理鱼(AsSeZn)、鸡蛋(HgSeZn)、奶制品(SeNa)、面粉(SeTe)、牛肝(CdSeSb)、胡萝卜(Pb)、苹果(Zn)、苹果汁(Pb)、小米、南瓜、白菜、薯干(Te)等样品。硝酸-硫酸-过氧化氢可用于蔬菜、大米(Ca)、牛奶(As)、糖和土豆(C

14、d)的处理。-氧化镁、硝酸银、高锰酸钾和五氧化二矾可作为催化剂 以硝酸-硫酸-50%过氧化氢-五氧化二钒体系用于鱼(CuZn)、大米(Cd)、谷物(Cd)、蔬菜(CdMnNi)、糖(Cd)、香肠(CdZn)和橘子汁(Cd)等多种食品饮料的处理食品与饮料样品的预处理 水解法水解法 常用有酸水解法和碱水解法。-可在密闭的聚四氟乙烯消化弹中进行酸（碱）水解，使用这种消化弹和25ml40%盐酸处理鱼和蔬菜样品，在150加热1小时可分解1克样品。使用硝酸和消化弹法处理牛奶可测定镉和铅，这种方法还可用于粮食中铅、镉、砷、硒、铜和锌的测定。密闭体系燃烧分解法密闭体系燃烧分解法 样品在充满氧气的容器中，燃烧充

15、分，被测组分以氧化物或气态形式被瓶内的吸收液吸收，然后测定吸收液 中的被测组分。酵母发酵分解法酵母发酵分解法 蔗糖中的有机物干扰铅的测定，若用酵母发酵法处理样品可降低基体干扰。食品与饮料样品的预处理 分离与富集方法分离与富集方法 离心和沉淀 -将食品或饮料离心去掉溶液中的颗粒物。样品经干灰化(470)，在银的存在下将铅沉淀为硫化铅而溶于硝酸-酒石酸中，象汞、铜、锌、锡等金属元素可以硫化物形式沉淀分离。蒸馏与挥发 溶剂萃取 -将食品样品中的待测成分以溶质形式溶于溶液中，酸性水溶液比较常用。-溶剂萃取是食品饮料中微量元素分析最常用的分离富集手段，以APDC-MIBK甲基异丁基酮为代表的螯合物萃取体

16、系常用于蔬菜、鱼粉和牛奶中铅和镉的测定，牛奶中铜的测定，啤酒中铁的测定 离子交换 -常用亚氨二醋酸盐螯合树脂Chelex-100 生成氢化物实例：食品中铅的测定(GB5009.12-85)样品处理样品处理 谷类 除去外壳，磨碎，过20目筛，混匀。称取1.05.0g样品，置于石英或瓷坩埚中，加5ml硝酸，放置30分钟，小火蒸干，继续加热炭化，移到高温炉中，500 灰化1小时。取出冷却，再加1ml硝酸湿润灰分，小火蒸干，称取2g过硫酸铵，覆盖灰分，再移到高温炉，800 灰化20分钟，冷却后取出，以0.5%硫酸钠溶液少量多次洗入10ml容量瓶中，定容。同时做试剂空白。水产类 取可食部分捣成匀浆。称取

17、1.05.0g样品，置于石英或瓷坩埚中，然后按上述方法处理。乳、炼乳、乳粉、茶、咖啡 称取2.0g混匀或磨碎样品，置于瓷坩埚中，加热炭化后，置于高温炉，420 灰化3小时，放冷后加水少许，稍加热，然后加1ml1：1硝酸，加热溶解后，移入100ml容量瓶，加水定容。实例：食品中铅的测定(GB5009.12-85)样品处理样品处理 油脂类 称取2.0g混匀样品，固体油脂先加热融成液体，置于100ml锥形瓶中，加10ml石油醚，用10%硝酸提取2次，每次5ml，振荡1分钟，合并硝酸于50ml容量瓶，加水定容混匀备用。饮料、酒、醋等 吸取2.0ml样品，置于100ml容量瓶中，加0.5%硝酸至刻度，混

18、匀备用农业样品的预处理 随着农业化学和环境科学的发展，土壤专家及环境分析化学专家特别重视土壤、肥料和植物中微量元素的测定和评价。土壤样品处理土壤样品处理 -根据全量或化学形态不同分析的要求，样品处理的方法不尽相同。样品分解一般有酸分解法和熔融法。-全量分析可使用王水、硝酸-过氯酸-氢氟酸和盐酸-硝酸-过氯酸-氢氟酸处理 -化学形态分析，则有盐酸/醋酸铵/二乙烯三胺五乙酸/EDTA/醋酸/氯化钙浸取法 肥料样品处理肥料样品处理 -肥料可分为固体肥料和液体肥料。其中钾、钠可用草酸铵溶液浸取法，无机或复合肥中的钙、镁、铜可用盐酸处理，槽肥、玉米棒芯和棉子饼可先高温灰化后，在用盐酸浸取。铁和锌有水浸取

19、法和螯合浸取法处理。肥料中酸溶性锰和水溶性锰可分别用硝酸-硫酸和水浸取。农业样品的预处理植物样品处理植物样品处理 植物样品处理如同食品，可使用干灰化法及湿灰化法植物样品处理如同食品，可使用干灰化法及湿灰化法 -干灰化法 准确称取1克试样，干燥，研细，置于瓷坩埚中。在500 灰化2小时，放冷。用10滴水湿润灰分，仔细加入34ml硝酸（1+1），在100120 电热板上蒸发过量的硝酸。再500 灰化1小时，冷后用10ml盐酸（1+1）溶解灰分，定量转移至50ml容量瓶中。-湿法灰化 准确称取1克试样，干燥，研细，置于150ml派力斯玻璃烧杯中，加10ml硝酸，充分浸泡。加入3ml60%过氯酸，在电

20、热板上低温加热，驱尽硝酸，如果发生炭化，冷却后再加10ml硝酸继续加热蒸发，直至冒过氯酸烟。冷却后加10ml6N盐酸定容。实例：植物样品的预处理测测定定元元素素 样样品品溶溶液液的的制制备备 Al、Cd、Cr、Cu、Fe、Mn、Pb、V Be Cd Gd、Cr、Cu、Fe、Mn Co Cu Mo Pb 0.1 克克样样品品+0.1 毫毫升升H2SO4；加加热热冒冒烟烟，然然后后滴滴入入30%H2O2 直直至至溶溶液液清清亮亮，稀稀释释到到100毫毫升升 取取1克克样样品品用用25毫毫升升混混合合酸酸HNO3-HF-H2SO4(2:2:1)进进行行湿湿法法灰灰化化；加加热热至至冒冒烟烟，再再加加

21、1毫毫升升HClO4氧氧化化；稀稀释释至至100毫毫升升 0.1克克样样品品+1毫毫升升HNO3与与HClO4(2:1)；在在60加加热热15分分钟钟，然然后后在在120加加热热75分分钟钟；定定容容 0.25克克试试样样用用10毫毫升升HNO3溶溶解解10分分钟钟；加加2毫毫升升HClO4，蒸蒸发发至至近近干干，用用2毫毫升升HNO3溶溶解解残残渣渣，稀稀释释至至100毫毫升升。在在 450灰灰化化，用用HNO3 溶溶解解残残渣渣；调调 PH 到到 35，用用 1-亚亚硝硝基基-2萘萘酚酚萃萃取取到到4毫毫升升CHCl3中中 50 毫毫升升样样品品+HClO4-HNO3(1:9)蒸蒸发发到到

22、冒冒烟烟；用用 3 毫毫升升 HClO4稀稀释释至至10毫毫升升，然然后后用用APDC萃萃取取到到1毫毫升升MIBK中中 2克克样样品品在在500灰灰化化5小小时时，将将灰灰分分溶溶于于20毫毫升升HCl（1+9）；稀稀释释至至刻刻度度 20毫毫克克干干燥燥样样品品，用用28毫毫升升水水研研成成浆浆，在在搅搅拌拌下下分分取取一一定定量量注注入入石石墨墨炉炉测测定定 冶金样品的预处理冶金样品大致可分为黑色金属、有色金属、金属原料、合金和原料矿石等几类通常采用酸溶与碱熔法制备溶液 黑色金属纯铁、碳钢和低合金钢：称取0.1 0.5克样品置于100ml两用瓶中，加30ml稀硝酸（1+3）低温加热，至完

23、全溶解，煮沸，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀后火焰或石墨炉测定中、高合金钢：称取0.2克样品置于100ml两用瓶中，加入20ml稀王水（1+1）低温加热，至完全溶解，煮沸，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀后火焰或石墨炉测定高速工具钢、生铁和铸铁等：称取0.2克样品置于可以密封的聚四氟乙烯或聚乙烯瓶中，加入10ml稀王水和10滴HF酸迅速密封好，低温加热至样品溶解，加5ml高氯酸冒烟，冷却后定容至100ml，测定Mn和Cu高碳钢、含高钨高钼钢：称取0.2克样品置于200ml锥形杯中，加入10ml王水加热至溶解，然后加入14ml硫磷混合酸（1+1+2），继续加热直冒白烟，滴加硝酸直至碳化物被氧化完全，稍

24、冷，沿杯壁加入30-40ml水，摇匀，加热溶解盐类，冷却至室温，转移至100ml容量瓶中，稀释至刻度，摇匀后干过滤，待测 冶金样品的预处理 有色金属金属铝和铝合金：金属铝易溶于盐酸、稀硫酸、热硫酸和稀高氯酸，也易溶于苛性碱。用20%NaOH溶液滴加H2O2处理后，可分析Si、Fe、Cu、Mn、Zn、Mg、Cr、Ti、Ni、Bi和Pb铜和铜合金：在加热下，用稀硝酸（1+1）溶解锌和锌合金：锌易溶于稀盐酸、硝酸和硫酸。锌合金一般用硝酸、王水或盐酸加过氧化氢分解镁和镁合金：金属镁易溶于酸而不溶于碱，镁溶于酸反应激烈，应适量加水后再加酸。盐酸（1+1）分解测Fe、Zn、Al，盐酸+硝酸+水（1+1+2

25、）分解测Cu、Mn、Ni，镁合金用含少量的过氧化氢或硝酸的盐酸分解 锡和锡合金：金属锡溶于浓盐酸、热的浓硫酸和王水。锡易生成白色不溶性偏锡酸沉淀，锡合金用盐酸+硝酸（9+1）溶解，而且要保持20%的酸度铅和铅合金：金属铅和含锡量低的样品可用硝酸分解，含锡或锑高的合金则用硝酸、酒石酸和氢氟酸的混合液处理，锡-铅合金可用等体积的48%氢氟酸、30%过氧化氢和0.02M的EDTA混合液处理环境样品的预处理环境样品包括水、土壤、沉积物、污水、淤泥、工业烟尘、粉煤炭等等 环境水样包括天然水（河水、湖水、海水等）、用水（饮用水、工业用水等）和排放水（工业排水、城市下水等）澄清的水样可直接进样测定；悬浮物较

26、多的水样，分析前要过滤再酸化消解有机物；污水中常含有各种有机物，对金属元素分析有妨碍。一般经消化处理后测其总量，而通过0.45um膜过滤，测得的是可溶态金属含量；对于痕量分析，通常经过蒸发蒸馏、溶剂萃取、共沉淀或离子交换等分离富集。例如：海水中痕量铅的测定，在PH45介质中，铅与APDC和DDTC形成螯合物，经MIBK-环己烷萃取分离，再以硝酸溶液反萃取，进行火焰或石墨炉测定。环境样品的预处理土壤、淤泥与沉积物 土壤、沉积物、淤泥、烟尘、煤灰素的溶解方法与农业样品相类似，对于一些环境样品可以考虑不“打开”硅酸盐，因此不用加HF，单用HNO3和HCLO4来分解样品。-样品在60下干燥48小时，在

27、此温度下Hg、Se将有部分挥发。如果分析易挥发元素，则在25下空气自然通风干燥 -称取0.200-0.500g样品，放入试管中，缓慢加入4-8mlHNO3，将试管放在100的电热板上加热24小时，再升温至150蒸干（约需10小时）-加4-8mlHNO3，1-2ml HCLO4,在150下加热3小时，190下6小时或蒸干。-试管冷却后，加2ml，5mol/L的HNO3,在50下溶解，稀释至10ml（加8ml水）。-如溶液混浊，可放置过夜，或用离心机分离沉淀 地质样品的预处理地质样品中最常见的是矿石、土壤、水系沉积物等，其成份是各种矿物的混合物，一般采用酸溶和碱熔融法分解。岩石、矿石、矿物 酸分解

28、-盐酸、氢氟酸、硫酸、高氯酸、混合酸体系1、盐酸分解法-适合于碳酸盐矿物和岩石的分解 碳酸盐、磷酸盐、硫化物易溶于稀盐酸，而硅酸盐难溶。注意Ge、Hg、Sb、As、Sn、Se、Te会生成挥发性的氯化物而损失2、氢氟酸分解法-适用于硅酸盐的分解3、硫酸分解法适用于磷酸盐、氟化物、硫化物样品4、高氯酸分解法多数的氟化物、氧化物和硫化物可用高氯酸分解5、混合酸分解法HF-HClO4、HF-H2SO4、HF-HNO3、HCl-HNO3等6、高压溶解法 将试样置于特氟隆制高压容器中，加入硫酸和氢氟酸，密闭200下加热数小时，可有效地分解多种如电石、石榴石、斧石等样品地质样品的预处理岩石、矿石、矿物 熔融

29、分解法1、无水碳酸钠-适合于分解硅酸盐岩石矿物，也可用于分解硫酸盐和氟化物准确称取0.5g粉碎的样品于30ml铂坩埚中，加入4g碳酸钠，搅拌均匀，加盖并放入马福炉中，加热到坩埚至暗红色，保温10分钟，然后升高温度1100，保持60分钟。取出冷却至室温。熔块以25ml盐酸溶解，稀释至200ml定容。注意：重金属与铂会形成合金而损坏铂坩埚，因此含重金属的试样在熔融前必须用王水处理，滤出残渣，然后将残渣熔融2、过氧化钠适用于锡矿和铬铁矿的分解 可将0.5g样品与1g过氧化钠均匀置于铂坩埚，在500电炉中加热10分钟使其进行半熔融过程，随后用水或酸浸取3、其他熔融法 氢氧化钠熔融法、偏硼酸锂熔融法、焦

30、磷酸钾熔融法地质样品的预处理土壤、沉积物 土壤、沉积物一般采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全消解。准确称取0.10.3g试样于50ml聚四氟乙烯烧杯中，用水湿润后加入5ml盐酸，于电热板上低温加热，当蒸发至23ml时，取下稍冷，然后加入5ml硝酸，4ml氢氟酸，2ml高氯酸，加盖于电热板上中温加热1小时左右，取下盖子用水吹洗，继续加热12小时，至冒高氯酸烟，蒸发至近干，用水吹洗杯壁，再加5滴HClO4，蒸至白烟冒尽。取下稍冷，用水吹洗杯壁和盖子，并加入1ml硝酸，温热溶解残渣，定容至25或50ml待测。轻化工样品的预处理塑料、天然纤维和纺织品中的痕量金属，洗涤剂和化妆品中的重金属含量日益被人们所

31、重视。塑料一般采用干法灰化或硝酸-高氯酸-硫酸湿法灰化 称取样品5g与50ml瓷坩埚中，置于电热板上低温加热，逐渐升高温度，直至样品炭化。放至马福炉450加热3小时，冷却。加入2ml硝酸，置于电热板上加热反应，驱赶硝酸。转移至马福炉450加热3小时，重复上述步骤至样品成白色灰状，无黑色碳粒。用0.5%硝酸浸取，过滤转移至25ml容量瓶定容。纺织品中测定重金属离子有游离量和总量之分（GB/T17593-2019）游离量：称取4g试样多份，剪碎后置于150ml具塞烧瓶中，分别加入80ml模拟的酸性汗液、碱性汗液和唾液充分湿润，在37 2摇动1小时，然后在37 2放置1小时，过滤用水稀释至100ml

32、测定总量：称取5g试样于150ml烧杯中，加入20ml硫酸和几滴硝酸加热，滴加高氯酸直至溶液澄清，继续蒸发冒硫酸烟至湿盐状，取下冷却，加入5ml硝酸，微热溶解残渣，稀释至25ml容量瓶轻化工样品的预处理 洗涤剂 洗涤剂中含有磷酸盐和硫酸盐，可使用释放剂（氯化镧）来消除干扰。有报道可将样品用水稀释至1mg/ml溶液，用石墨炉测定其中的低至1ug/g的镉、铬、铜、铁、铅和镍。化妆品（铅的测定）湿法消解：称取约1.02.0g试样置于消化管中，同时做试剂空白。样品若含有乙醇等有机溶剂，先在水浴或电热板上将其挥发。加入数粒玻璃珠，然后加入10ml硝酸，由低温至高温加热，消解至23ml，冷却。然后加入23

33、ml高氯酸，加热至冒白烟，至消解液呈黄色或无色溶液，蒸发至1ml左右，冷却后稀释至10ml。如样液浑浊，离心沉淀后，取上部清液测定。干法消解：称取约1.02.0g试样置于瓷坩埚中，在电热板上低温加热炭化。移到马福炉中，500下灰化6小时左右，取出冷却。加入硝酸-高氯酸（3+1）约23ml，同时做空白。加热直至冒白烟，若有残存炭粒，再加23ml混合酸，反复消解，直至样液为无色或微黄色，蒸发至近干。冷却后稀释至10ml。如样液浑浊，离心沉淀后，取上部清液测定。轻化工样品的预处理 化妆品（铅的测定）浸提法：称取约1.00g试样。置于10ml或25ml比色管中，同时做试剂空白，样品若含有乙醇等有机溶剂

34、，先在水浴或电热板上将其挥发。加2ml硝酸、5ml过氧化氢，摇匀，于沸水浴中加热2小时。冷却后稀释至10ml，离心沉淀后，取上部清液测定。牙膏（铅的测定）牙膏中的铅要求低于5mg/kg。用1015ml的乙醇与牙膏打成浆，然后蒸发溶剂，将干燥的糊剂放入100 马福炉中，然后以50 的间隔将温度提高至450 以防止燃着。加入几滴硝酸，加热至450 保持1小时。取出冷却后，加入5ml水和10ml5mol/L的硝酸，将混合液煮沸5分钟并过滤。用氨水调节PH值至34，加入2ml1%APDC的丙酮水溶液，5分钟后，加入10mlMIBK，振荡1分钟，吸喷有机相，火焰原吸法测定（英国标准）煤和油品的预处理 煤

35、湿法溶解和干法灰化是煤和焦碳样品的主要处理手段。用酸处理煤样第一步通常是氧化除碳，然后用酸溶解。褐煤用硝酸溶解，利用火焰法可测其中的15种元素。油品（原油和燃油）原油和残余燃料油中的Ca、Fe、V、Ba、Ni、Na和Mg及其它元素的测定准确称取约20g经加热搅拌处理过的油样置于瓷坩埚中，加入4ml20%苯璜酸的丁醇溶液，将坩埚于红外线加热器中，以100200使其炭化。转移至马福炉中缓慢分阶段加热至约550 直至碳粒除去。取出冷却后，加入2ml50%盐酸溶解灰分，定容至25ml容量瓶待测。煤和油品的预处理油品（原油和燃油）燃料油和粗柴油中的Pb、Na、V、Ni和Zn的测定准确称取约5g样品，置于

36、50ml容量瓶中，用MIBK或二甲苯稀释，振荡溶解，用商品油基为标准，用相同的溶剂稀释后火焰法测定汽油中铅的测定移取适量的汽油样品置于100ml容量瓶中，加入50mlMIBK，并加入0.2ml3%碘的甲苯溶液，振荡并静置2分钟，以形成碘的烷基铅化物，加入5ml1%3-辛基甲基氯化铵的MIBK溶液，旋动使之反应，用MIBK定容。同样方法用MIBK的铅氯化物制得标准进行火焰测定。本方法适合于汽油中浓度为11000ug/ml铅的测定用石墨炉测定经MIBK稀释，并加入碘的浓度为0.0011ug/ml的汽油建筑材料样品的预处理原子吸收法已广泛用于水泥、玻璃、陶瓷和涂料中的金属分析 水泥样品 如不测硅，可

37、用酸溶解水泥样品中的Al、Ca、Cr、Fe、K、Mn、Na、Sr和Zn，但不能完全消解样品。若需测硅，需采用偏硼酸锂熔融。酸溶法：样品研细过100号筛，取样0.5g于装有磁搅拌棒的烧杯中，加25ml水，搅拌加5ml盐酸，使样品溶解，加水20ml，盖上表面皿，水浴加热15分钟。过滤，用热盐酸（1+99）稀释后以水洗涤滤纸和烧杯，定容至100ml。熔融法：取样0.5000g和偏硼酸锂0.80g充分混合搅拌后，置于石墨坩埚中，在电炉中灼烧熔化。熔体倒入内有60ml硝酸（1+24）的塑料杯中，滤液转入500ml容量瓶，以硝酸（1+24）定容。玻璃和陶瓷样品玻璃陶瓷样品主要是氢氟酸溶解和熔融法平板玻璃、

38、特种玻璃、玻璃纤维、光学玻璃、高硅氧玻璃纤维、水玻璃珍珠岩、硅沙、石英、硅石灰、长石、粘土、矾土和陶瓷坯料均可用氢氟酸-高氯酸分解除硅后以稀盐酸溶解残渣处理。建筑材料样品的预处理 玻璃和陶瓷样品 熔融法分解玻璃和陶瓷材料最常用的溶剂是碳酸盐和硼沙的混合物。碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾作低温熔剂，偏硼酸钾+硼砂或硼砂+碳酸钠作高温熔剂。涂料样品 涂料主要由颜料、黏合剂、溶剂组成。颜料可以是无机化合物或有机化合物。目前工业中所用的无机颜料主要是：氧化锌、锌钡白、三氧化二锑、二氧化钛、氧化铁、铬酸铝、氧化铝、硫化汞和三氧化二铬。三氧化二锑、锌钡白涂膜用碳酸钠于450熔融，以硝酸-盐酸（1+1）处理熔体，用

39、1%盐酸稀释；二氧化钛用硫酸、过硫酸铵处理或氢氟酸-硫酸处理；氧化锌、氧化铁可用硝酸处理；三氧化二铬可用碳酸钠和过氧化钠熔融后，经硫酸酸化测定。药物样品的预处理药物大致可分为天然药物、合成药物、添加物和毒物 药物样品其取样方法因药物类型的不同而异，药物液剂可采用去离子水、酸和有机溶剂溶解。中草药和药物片剂干燥研成粉末后用湿法消解或干法灰化处理。高压消解密封容器消解样品与敞开式容器消解样品方法相比有下列优点：1.密封容器内部产生的压力使试剂的沸点升高，因而消解温度较高。这种增高的温度和压力可显著的缩短样品的分解时间，而且使一些难溶解物质易于溶解 2.挥发性元素化合物如：As、B、Cr、Hg、Sb

40、、Se、Sn将保留在容器内，因而这些元素将保存在溶液中 3.试剂用量大为减少了，节省了成本，也减少了有毒气体的排放 4.试剂用量减少了，又是密闭的容器，减少了污染的可能性 高压消解常用的密封容器是由一个PTFE杯和盖，以及与之紧密配合的不锈钢外套组成（见图）。外面的套有一个螺旋顶或螺旋盖,当拧紧后使PTFE杯和盖紧密密闭配合，形成高压气密封 使用这种消解罐时,必须小心，因为混合反应物蒸发产生的压力为7-12Mpa。样品和试剂的容量绝对不能超过内衬容量的10%20%，过多的溶液产生的压力会超过容器的安全额定压力，同样，有机物质绝对不能和强氧化剂在消解罐内混合。分解温度必须严格控制，切勿超温。分解

41、完成后必须将消解罐彻底冷却后才能打开，打开时应放在合适的通风橱内小心操作。高压消解 生物样品 许多生物样品都可以用HNO3在PTFE内衬的消解罐内成功地消解。如将0.25g牛肝样品,加入3ml HNO3,在23ml容量的消解罐内,在140下加热2小时,冷却后用水定容待测 地质样品 称取0.200g 样品于消解罐中，加入0.5ml HNO3(也可用王水)，再加入5ml HF，放入烘箱内继续加热分解一小时，冷却并打开消解罐，观察样品是否完全溶解，如没有完全溶解，则盖好盖子，从新放入烘箱内继续加热分解1小时(根据需要可适当延长)。高压消解地质样品高压消解方法地质样品高压消解方法样品样品称重称重g分解

42、试剂及用量（分解试剂及用量（ml）分解温度分解温度时间时间十字石0.2HF(10)+HCLO4(10)250+101红柱石0.8HF(10)+HCLO4(10)2405绿柱石0.1HF(20)220-2301-3石英1.0HF(12)+HCLO4(10)24010刚玉0.5HF(15)2403.5磁铁矿0.670%H2SO4(20)2406.5钛铁矿1.065%H2SO4(15)2405锡石0.5HCL(15)2407金红石0.25HF(20)220-2303铬铁矿0.25HF(10)+1:1 H2SO4(10)220-2304黄铁矿0.2HF(10)+HCLO4(10)250+105磷钇矿0

43、.1HF(10)+HNO3(10)220-2306高压微波消解1.1.非常短的消解时间非常短的消解时间以分钟计算而不是小时以分钟计算而不是小时2.2.不损失挥发元素不损失挥发元素包括包括HgHg，SeSe，AsAs等等3.3.无酸雾无酸雾提高实验室的工作环境提高实验室的工作环境4.4.无样品污染无样品污染无论从环境或其他方面来说无论从环境或其他方面来说5.5.低空白低空白使用最少量的酸溶液使用最少量的酸溶液高压微波消解的优点：高压微波消解在微波的辐射下，能量透过容器（PFA或TFM材料）使消解介质（液相，通常为无机酸的混合物）迅速加热，而且还能被样品分子所吸收，增加了其动能，产生内部加热，这种

44、作用使固体物质的表层经过膨胀、扰动而破裂，从而使暴露的新表层再被酸浸蚀。这种效应产生的溶解效率远高于那些只靠酸加热的方法，且可避免使用碱熔样品的方法。高压微波消解消解程序的设定：高压微波消解微波消解法的应用：Milestone 公司微波消解技术资料备有各类样品（包括生物，植物、动物组织、食品、塑料、颜料、燃料、金属合金、，钢铁、炉渣、陶瓷、矿物、矿石、环保、土壤等）的消解条件300余种。消解条件包括了：样品量、分解用酸、微波功率、消解时间等。植物和动物组织(生物样品)称取0.5g脱脂蛋白质粉末于微波消解罐中，慢慢加入6ml HNO3和1ml H2O2，用酸将粘在消解罐的样品冲下，盖上盖子并用手

45、拧紧，然后再专用工具把盖拧紧，将罐放在样品转盘上。设置微波程序为：250W功率(1分钟)、0 W功率(1分钟)、250W功率(5分钟)、400W功率(5分钟)、650W功率(5分钟)，运行该程序。将罐和转盘一起放在冷水浴中冷却至室温。在通风柜中拧松罐盖。小心取下罐盖，将罐内溶液转移到PTFE烧杯中，再用水小心地冲洗罐盖以及罐内残留溶液。将溶液于90电热板上蒸干。加2.0ml HNO3，微热，滴加1.0ml，每次滴加待气泡冒尽再滴加，并蒸发至近干。重复加入HNO3/H2O2两次，并蒸发两次。在残渣中加入0.5ml HNO3，微热溶解，待溶液冷却后，用去水离子定容至25ml。高压微波消解 地质样品

46、一些酸不溶或难溶的样品，在密封式微波消解中可以用不同的酸如HCL、HF、HCLO4、H2SO4、H3PO4及H2O2来消解。下面摘录Milestone微波消解系统 的一些消解方法。样品加入的酸及用量功率W（时间：分）Fe2O3，SiO2，TiO23ml HCL,1ml HNO3,1ml HF250(5)400(5)650(5)250(5)铝土矿5ml H3PO4,0.5ml HNO3,250(5)400(5)650(5)250(5)矽线4ml H3PO4,1ml HF,0.25ml HNO3250(5)400(5)650(5)250(5)刚玉2.5ml H3PO4,2.5ml H2SO4250

47、(5)400(5)650(5)250(5)石英5ml HF,2ml HClO4250(5)400(5)650(5)250(5)长石类3ml HF,2ml HNO3,0.5ml HClO4250(5)400(5)600(5)250(5)锆英石4ml H2SO4,2ml HCl250(5)400(5)600(5)250(5)分离与富集 分离和富集是两个不同概念的名词，但实际上他们是相辅相成的同一个系统，就是说有了分离即就有富集，反之富集也就是通过分离。一个样品的基本物质是其组成的基本部分，占了绝大的百分比。而这些基本物质往往不是要求测定的元素。为此，将基体元素和待测元素分离。分离不但除去了由基体元

48、素产生的基体效应，而且同时使分析溶液达到了预富集的作用。分离富集方法大致可分为四类：（a）生成易挥发的化合物予以分离富集（b）溶液萃取法（c）离子交换色谱法（d）共沉淀法分离与富集 生成易挥发的化合物予以分离富集 A)将大量基本元素分离除去 最常见的地质样品如一般岩石、矿石、土壤、沉积物等都会有较多的硅酸盐。用HCl/HNO3/HF/HClO4分解样品的过程中，将样品中大量的硅转化为易挥发的SiF4而除去。这对分析硅酸盐类样品中痕量元素是很实用的一种分解、分离方法。B)氢化物测定法 将As、Sb、Bi、Hg、Se、Ge、Sn、Pb等元素用硼氢化钾还原，生成易挥发的氢化物，与基体分离。分离与富集

49、 溶液萃取法 A)萃取（除去）基本元素 测定氧化铀（U3O8）中杂质元素时，可将U3O8溶于硝酸中，用磷酸三丁脂（TBP）在分液漏斗中萃取除去基体UO2（NO3）2，铀转移入有机相中，待测元素（杂质元素）仍留在水相中，进行分析。B)萃取分析元素 在测定海水中的痕量元素Pb、Zn、Cd、Ni、Mn、Fe、V时，可用铜试剂（DDTC）-氯仿把海水中的上述元素提取到有机相中，挥发并破坏有机相，残渣用酸溶解后待测。分离与富集 离子交换色谱法 应用1：地质样品中稀土元素的组成是研究地壳、地球、月球的形成与演化、岩石的成因、成矿物质来源、成岩成矿条件研究的重要资料。在岩石、超基性岩石中测定痕量的14个稀土

50、元素（稀土元素共15个，其中有14个在自然界存在），最常用的分析方法即是离子交换色谱法，以分离富集稀土元素 应用2：用螯合树脂分离水样（地面水、海水、废水等）中的微量元素，通常在交换柱中进行的，即所谓的柱式法，也有采用平衡法，即将一定量的树脂加到酸度已调节好的样品溶液中，振荡一定时间，交换反应达到平衡后将树脂分离。分离与富集 共沉淀法 A)沉淀分离基本元素 例：在高纯金（99.999%）中测定微量Mn、Cr、Fe、Mg、Pb、Al、Zn、Cu、Ca等元素。将样品用王水溶解后，加入H2O2还原 Au3+，半小时后即有游离金析出。此时需加NaOH中和掉HCl后，Au才能完全沉淀析出。B)沉淀分离待