环境样品土壤、水质、大气中前处理过程检测方案(微波消解仪)

环保监测解决方案Application Notes 环保监测解决方案APPLICATION NOTES 内容 前言 1、 土壤和沉积物中重金属检测的前处理方案 EHD36电热消解仪消解土壤方案 AutoDigiBlock全自动消解仪消解土壤方案 ETHOS微波消解仪消解土壤方案 Ultra系列超级微波消解土壤方案 2、 固体废物中重金属检测前处理解决方案 3、 水质重金属检测前处理解决方案 4、 大气重金属检测前处理解决方案 5、 测汞仪在环保行业的应用 直接测汞仪在环保行业中的应用 冷原子吸收测汞仪在环保中的应用 6、 附录 1、微波消解中常用酸导言 2、消解用酸指南 3、土壤和沉积物各标准方法推荐使用仪器 4、固体废物各标准方法推荐使用仪器 5、水质各标准方法推荐使用仪器 6、大气各标准方法推荐使用仪器 7、测汞仪相关标准 注: 此方案中包含了一些常见样品的前处理方法，供您参考。由于样品种类复杂多样，所以建议您在实际操作中适当调整消解仪的温度和酸的比例，以达到最好的消解效果。 前言 土壤是农业生产和人类生存的主要载体和生态环境的重要组成部分，其质量好坏与人们生活息息相关。然而近年来，随着我国经济和社会发展，土壤污染日益严重， 已成为严重的生态问题。土壤污染是指进入土壤中的有害、有毒物质超出土壤的自身净化能力，导致土壤的物理、化学和生物学性质发生改变，直接影响土壤生态系统的结构和功能，导致生产力退化，并最终对生态安全和人类生命健康构成威胁的现象。土壤污染主要是人为造成的污染源，如“三废”的排放，即废气、废渣、废水，还有过量使用农药、化肥、重金属、微生物、化学物品等。 土壤污染具有隐蔽性、潜伏性和长期性，特别是土壤中重金属的污染基本上是一个不可逆转的过程，土壤重金属被植物吸附和积累后，通过食物链富集到人和动物体中，从而危害人畜健康引发癌症等疾病，如水俣病、骨痛病等。同时被污染土壤中的重金属会通过风力、地表径流、淋溶作用等进入大气和水体中，导致大气、地表水、地下水污染和生态系统退化。由于进入土壤中的重金属污染物以可溶性与不溶性颗粒存在，因此残留率很高，如镉、铜、锌、铅等可达85-95%，有些元素甚至会被植物吸收在其体内累积，如铬。因此如何快速、准确地测试土壤中有害重金属元素显得尤为迫切。为此，Labtech公司提出了检测土壤中的重金属元素的前处理解决方案。 土壤中重金属检测的前处理方案 分析土壤中的重金属元素，对土壤的评价及监测有着重要的意义。而样品的前处理方法是准确测定土壤中重金属含量的一个最重要环节。国外许多文献对土壤样品的前处理是采用王水加热消解方法，而我国国标多采用混合酸完全消解的方法。 近年来，电热消解及微波消解由于其简捷、快速及受基体干扰小而得到广泛应用。由于土壤样品前处理方法的不同，有时对测定结果的准确性、重复性影响较大。 EHD36电热消解仪消解土壤方案 目前土壤重金属检测的样品前处理中使用较为广泛的是电热板消解，电热板因其价格便宜且可以实现较为精确的控温已经逐渐取代电炉成为无机实验室的必备设备，但其处理样品量较少，用时长耗酸量大。实验人员需要随时观察样品的消解状况，使得实验室人员的精力主要消耗在样品消解的过程中，如何提高样品前处理的效率就成了摆在各个实验室面前的首要问题。2003年，LabTech自主研发了首台消解器（DigiBlock电热消解仪），引入无需样品转移的消解-赶酸-定容的“一站式”消解理念。 DigiBlock电热消解仪的优势主要包括： 样品批处理能力强，可同时消解54个样品； 环绕式加热消解，与局部受热的电热板消解相比大大减少消解时间 孔间温差小，提高样品前处理的精密度和重现性 智能终端控制，可存储5类10种方法， 15段程序升温设置 一站式消解理念，消解-赶酸-定容可在同一消解管中完成 样品消解过程程序化，除加酸、定容外，消解过程可实现无人值守 土壤消解方法： 样品：土壤 检测项目： Cu、Zn、Cr、Pb、Cd 设备：EHD36电热消解仪 聚四氟乙烯消解管TF-36 (50mL) 试剂： 硝酸（HNO3），65% 氢氟酸（HF），40% 高氯酸（HClO4），70% 消解程序： 称样：称取土壤样品0.5g，置于PTFE消解管中； 加酸：加入5mL硝酸+2mL高氯酸+3mL氢氟酸，； PTFE消解管加盖，消解仪程序升温至120℃，保持30min； 消解仪升温至150℃，保持120min; 取下消解管盖子，消解仪升温至190℃，进行彻底的消解同时赶酸至样品呈湿盐状，剩余1mL左右； 定容：样品用超纯水定容至50mL待测。 升温程序： 设定温度/℃ 升温时间/min 保持时间/min 1 120 20 30 2 150 6 120 3 190 10 60 注意事项： 针对具体样品的消解状况可适当延长样品在150℃和190℃的加盖消解时间； 赶酸时注意不要将样品蒸干； 根据实验结果，允许调整微波消解的温度和时间以及酸的比例，以得到最好的消解结果。 全自动消解仪AutoDigiBlock消解土壤方案 AutoDigiBlock全自动消解仪将土壤消解过程程序化标准化，大大降低了对实验人员经验的要求，用户只需向消解管中称量样品，打开并运行内置的土壤消解方法，AutoDigiBlock在软件控制下自动完成所有的消解程序，包括加酸、摇匀样品、程序升温消解、赶酸、定容。 AutoDigiBlock全自动消解仪的优势主要体现在： 适合大批量样品的处理，可同时消解60个样品； 自动添加腐蚀性试剂（包括氢氟酸），避免危险试剂对实验人员的伤害； 环绕式加热，消解速度更快； 仪器标配通风系统，无需占用通风橱空间； 有效避免手动操作出错情况的发生； 摆脱重复繁琐的操作，节省实验人员工作时间； 软件全程控制，真正实现无人值守，提高工作效率； 提高样品处理的精密度和重现性。 土壤消解方法： 样品：土壤 检测项目：Cu、Zn、Cr、Pb、Cd 设备：AutoDigiBlock S60全自动消解仪 聚四氟乙烯消解管TF-60 (50mL) 试剂： 硝酸（HNO3），65% 氢氟酸（HF），40% 高氯酸（HClO4），70% 消解程序： 称样：称取土壤样品0.5g，置于PTFE消解管中； 自动加酸、摇匀：AutoDigiBlock自动加入5mL硝酸+2mL高氯酸+3mL氢氟酸，50%强度摇匀1min，PTFE消解管加盖； 自动程序升温： 消解仪程序升温至120℃，保持30min； 消解仪升温至150℃，保持120min； 取下消解管盖子，消解仪升温至190℃，进行彻底的消解同时赶酸至样品呈湿盐状，剩余1mL左右； 自动定容：样品用超纯水定容至50mL待测。 升温程序： 设定温度/℃ 升温时间/min 保持时间/min 1 120 20 30 2 150 6 120 3 190 10 60 结论 使用AutoDigiBlock可在4-5h内完成土壤样品的完全消解，消解液呈无色透明无沉淀。方法经用户验证，Pb、Cr的回收率和精密度均较理想，符合国标要求。 注意事项： 针对具体样品的消解状况可适当延长样品在150℃和190℃的加盖消解时间； 赶酸时注意不要将样品蒸干； 根据实验结果，允许调整微波消解的温度和时间以及酸的比例，以得到最好的消解结果。 ETHOS 微波消解仪消解土壤方案 微波密闭消解技术是20 世纪末分析化学中的一个重大革命。它减轻了分析工作者的劳动强度，提高了分析的水平和质量。微波密闭消解大大缩短了样品消解时间，使得仪器分析方法的优越性更加发挥出来。它具有许多传统的溶样方法所无法比拟的优点。 土壤消解方法： 样品：土壤标物GSS-5、GSD-12 检测项目：As、Zn、Pb、Cd 3、设备：ETHOS微波消解仪 带TFM材质消解管的消解转子 称样量 0.25 g 试剂： 硝酸（HNO3），65% 6mL 盐酸（HCl），37% 2mL 氢氟酸（HF），40% 2mL 消解步骤： 将TFM消解罐直接置于天平，称取土壤样品 将TFM消解罐置于PEEKK材质的外罐中 加入消解所需的酸，如果有土壤粉末粘在消解罐壁，加酸时将样品充入罐底，浸没于酸中. 将消解罐密闭锁紧， 将消解转子置于消解仪腔体中 运行消解程序； 消解完成后，冷却并打开消解罐. 根据待检测元素选择适当的后续检测方法 消解程序： Step TIME TEMP1 E (max) Step1 7min 120℃ 1800W Step2 3min 120℃ 1800W Step3 5min 160℃ 1800W Step4 3min 160℃ 1800W Step5 5min 190℃ 1800W Step6 25min 190℃ 1800W 测试结果GSD-12加标回收率 元素 GSD-12本底值（ug） 加标值（ug） 测得值（ug） 平均加标回收率/% RSD/% 1 2 3 4 5 6 As 28.75 50 75.34 76.45 77.54 78.45 75.67 76.67 95.9 1.51 Cd 1.00 1.00 1.93 1.89 1.88 1.90 1.94 1.92 91.0 1.24 Cr 8.75 10 17.76 17.89 18.04 17.88 17.94 17.85 91.4 0.52 Pb 71.25 100 165.3 164.5 164.9 165.2 163.3 163.8 93.2 0.49 Zn 124.5 100 230.3 226.5 227.6 228.9 230.7 227.9 104.2 0.71 测试结果GSS-5 GSS-5 1 2 3 4 5 6 标准值（mg/kg） RSD/% As 407 413 414 408 417 413 412±16 0.92 Cd 0.443 0.435 0.451 0.444 0.438 0.439 0.45±0.06 1.28 Pb 523 532 520 524 521 531 552±29 0.97 Zn 498 501 496 489 504 501 494±25 1.06 Ultra超级微波消解仪消解土壤方案 超级微波消解适用于所有普通微波消解的方法，并且具有以下优势： 超高温度和超高压力带来超强的样品消解能力（300℃、200bar），消解时间更短。 使用同一种方法同时消解不同的样品，多种样品一次消解 加酸量2-3ml，降低本底值，无需赶酸（0.5g干有机物），消解后直接定容 可使用不同的样品量和不同的酸量 操作简单，无需组装/拆卸的样品罐 使用任意容器消解样品，极低的使用成本 水冷降温，降温速度更快 超级微波消解土壤和沉积物应用实例： 1、样品：土壤标物GSS-5 2、检测项目：As、Zn、Pb、Cd 3、设备：UltraWAVE超级微波消解 TFM材质的消解罐 称样量 0.2 g 试剂： 硝酸（HNO3），65% 3mL 盐酸（HCl），37% 3mL 氢氟酸（HF），40% 3mL 消解程序： Step TIME TEMP1 E (max) Step1 5min 150℃ 1800W Step2 10min 260℃ 1800W Step3 20min 260℃ 1800W 测试结果GSD-12 1 2 3 4 标准值（mg/kg） As 117 120 120 110 115±6 Co 8.8 8.7 9.1 8.9 8.8±0.7 Ni 12.0 11.6 12.3 11.9 12.8±1.3 Cr 36 34 35 34 35±3 Mo 8.3 8.6 8.2 7.9 8.4±0.6 V 45 43 45 44 47±4 Cd 4.0 4.1 4.2 4.2 4.0±0.3 Pb 280 276 278 275 285±11 采用硝酸一盐酸一氢氟酸三酸体系消解土壤和沉积物样品，测定的元素均在标示值范围以内。具有很好的灵敏度，能满足环境监测分析的要求，且操作简单，克服了以前前处理烦琐、易污染的弊端，且大大缩短消解时间。 由于我国土壤类型繁多，土壤性质不同，成土母质及成土过程差异很大，土壤样品的基质可能存在较大差异。在消解过程中，虽然加入同样的酸消解体系，但因消解效果会差异很大。因此，微波消解土壤样品，需要根据土壤的基质及成分做不同的调整，以获得最佳的消解效果。 该前处理方法受到了美国环保署（EPA）和国内众多环保权威监管机构的青睐，正在逐步加大这种方法的推广和应用。 固体废物中重金属检测前处理解决方案 固体废物的管理和实施单位包括生态环境部、自然资源部、农业农村部、住建部、卫生健康委员会、应急管理部、科技部等管理部门和固体废物产生企业、固体废物处理企业、固体废物处置研究机构、固体废物第三方检测机构等，这些单位和企业均需参考相关固体废物标准进行分析检测（见附录）。针对这些标准，LabTech提供完善的前处理解决方案。 固体废物种类多种多样，各类样品的消解方法也不相同，本文以难溶样品塑料为例，提供微波消解的前处理方法。如需其它类固体废物前处理方法，可以与我们联系。 ETHOS UP、UltraWAVE消解固体废物方案 样品：PVC（GBW08417、19） 0.1g 仪器设备：ETHOS UP+SK-10 UltraWAVE+15位转子 加酸：6mL硝酸+2mL过氧化氢（ETHOS UP） 3mL硝酸（UltraWAVE） 消解程序（ETHOS UP） Step TIME TEMP1 E (max) Step1 5min 160℃ 1800W Step2 3min 160℃ 1800W Step3 5min 220℃ 1800W Step4 25min 220℃ 1800W 消解程序（UltraWAVE） Step TIME TEMP1 E (max) Step1 12min 240℃ 1500W Step2 15min 240℃ 1500W 测试结果 Sample Id Cd111(mg/kg) Cr-1 52Helium KED(mg/kg) Pb(mg/kg) Hg(mg/kg) GBW08417-1 6.12 96.35 85.14 92.52 GBW08417-2 6.19 97.63 86.89 98.58 GBW08417平均值 6.15 96.99 86.01 95.55 GBW08417真实值 5.90±0.3 93.70±4.4 87.40±3.7 95.50±5.4 GBW08419-1 28.58 454.97 439.05 487.23 GBW08419-2 28.77 455.66 433.11 457.22 GBW08419平均值 28.67 455.32 436.08 472.23 GBW08419真实值 28.9±1.0 459±12 445±18 470±16 水质重金属检测前处理解决方案 样品：废水10mL 仪器设备：ETHOS UP+MAXI-44 加酸：1mL硝酸+0.25mL盐酸 消解程序： Step TIME TEMP1 E (max) Step1 5min 120℃ 1800W Step2 3min 120℃ 1800W Step3 5min 180℃ 1800W Step4 10min 180℃ 1800W 参考方法：HJ700-2014水质 65种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法 测试结果 元素 本底值（mg/L） 加标量（mg/L） 测定值（mg/L） 回收率/% RSD/% Pb 0.2117 0.2000 0.4187 103.5 2.57 Cd 0.1924 0.2000 0.3878 97.7 2.37 As 0.1578 0.2000 0.3567 99.5 3.02 Se 0.1908 0.2000 0.3865 97.9 2.92 Cu 0.2122 0.2000 0.4034 95.6 2.87 Ni 0.2202 0.2000 0.4103 95.0 2.73 Hg 0.1511 0.2000 0.3193 84.1 4.25 Cr 0.1915 0.2000 0.4068 107.6 2.64 大气重金属检测前处理解决方案 样品：采集后的滤膜 加酸：5mL稀王水 消解程序（UltraWAVE） Step TIME TEMP1 E (max) Step1 10min 210℃ 1500W Step2 15min 210℃ 1500W 数据来源于：超级微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定PM2.5滤膜种6种痕量重金属，聂融等 5、测汞仪在环保行业的应用 （一）直接测汞仪在环保行业的应用 DMA系列直接测汞仪（意大利Milestone公司），其分析功能包括热解析、汞齐化和原子吸收光谱测定，这种设计使得该仪器不需进行化学预处理而直接进行分析样品，每个样品的分析时间约5分钟。这一测定系统可应用于各种各样的基体分析，包括环境、地质、疾控、食品、气体检测等不同行业与领域的样品。 仪器原理： 测汞仪通道使样品配制和样品分析一体化成为一个自动分析系统。自动进样由精密电气动系统完成，样品再自动插入石英分解管，该试管由两个单独的炉膛：干燥/分解炉和催化剂炉加热。在分解管内，样品首先经过干燥，然后再进行热分解。作为载气的氧气流将分解生成物通过分解管带入催化散炉中，并以最高1000℃的温度完成分解，酸性卤化物和氧化物被吸附，残留的分解产物则进入纳米级金质汞齐化器，在此完成汞吸附。氧气流将一些残余气体排除。然后汞齐化器被迅速加热，汞蒸气被蒸发到吸收管，然后通过原子光谱法在253.7nm处进行测量，测出汞的绝对含量（ng）。 DMA的标准测定范围为0.0002-30000ng汞。汞蒸气首先通过长通道吸收管被送到延迟舟，然后再进入短通道吸收管。这样，相同数量的汞被测量两次。第一峰测量低于20ng左右的汞含量，高含量汞由第二峰测量，每一峰均自动独自校正，校正可通过标准液汞的分析来完成，或者通过分析已知汞含量的固体物质来完成，该仪器的软件通过标准数据，自动进行汞含量测定。 直接分析： 若干分析技术被设计用来测量固体样品中的汞。如果没有这些技术，通常需要样品制备，而样品的制备是最容易给测定带来误差的，也是劳动强度最大的工作，使用DMA分析汞完全不需要这些步骤。这正是直接汞分析技术赋予DMA完全超越传统汞分析的优势所在。 环保应用： 汞分析仪可用来作环境分析。一项以直接汞分析方法为基础的美国EPA新方法已被拟定，编号为“方法7473”，即“通过热降解、汞齐化、原子吸收直接分析实验室和野外的固体、液体样品中汞含量的方法”，该法已通过美国EPA的认证，并将被发行作为美国EPA测试方法手册最新版的补充。该方法的论证是通过对各种各样标准物的分析来完成的，包括沉淀物（NIST 1646，2704）、土壤（NIST 2710）和煤飞灰（NIST 16336），方法7473也已被冷原子吸收光谱法（CV-AAS）的同步分析结果所证实。2018年，直接测汞仪的方法也应用在了中国环保领域，包括HJ910、HJ917、HJ923等标准方法。 典型土壤样品分析程序： 样品名称 取样量 干燥时间 干燥温度 分解时间 分解温度 等待时间 土壤 100 mg 10 sec 300°C 180 sec 650°C 60 sec 结果： 样品名称 Hg 统计数据 土壤 1.378、1.404、1.406、1.404、1.424 mg/kg avg: 1.40 mg/kg sd: 0.016 mg/kg rsd: 1.17 % 冷原子吸收测汞仪在环保行业的应用 仪器的原理及测定 MAX-L（美国LabTech）是高灵敏、可靠的汞分析仪，它采用冷原子吸收（CVAA）原理，完全满足EPA方法245.1、245.5，SW846-7470、7471和3052的要求，符合国家标准“HJ597 水质、总汞的测定 冷原子吸收分光光度法”，是测量饮用水、废水、消解的土壤、纺织品、血液中汞元素的重要分析手段。MAX-L具有非常好的短时间和长时间稳定性，而且小巧、可靠。 仪器原理： 样品需经过前处理制备成溶液，地表水、自来水等干净水可直接测试，待测汞元素转化为二价汞（Hg2+），由蠕动泵将样品及氯化亚锡还原剂（SnCl2）提升进入混合模块，在模块中溶液与还原剂反应，溶液中的二价汞（Hg2+）被还原成汞蒸气（Hg），随后气液混合物由氩气（氮气）做载气提升到气液分离器中，经分离后，汞蒸气被带入除水器除水分，然后进入恒温吸收测量池，仪器由低压汞灯提供稳定高强度的检测线，在254nm处进行检测，计算机处理数据，得出精确结果。 水质样品的测定： 附录 微波消解中常用酸导言 微波消解中常用酸通常分为两类: 非氧化性酸，如盐酸,氢氟酸,磷酸,稀硫酸和稀高氯酸; 氧化性酸，如硝酸,热浓高氯酸,浓硫酸和过氧化氢. 硝酸 硝酸有以下特性: 65%浓度沸点为120°C; 浓度小于2M时，氧化能力较弱;随着浓度和反应温度的增加，氧化能力增强; 氧化有机物的典型酸，反应式如下: (CH2)X + 2HNO3 -> CO2(g) + 2NO + 2H2O; 溶解大多数金属硝酸盐， Au和 Pt例外 (不能氧化) ， Al, B, Cr, Ti和Zr例外 (钝化); 这些金属要求混酸或稀硝酸; 经常与H2O2, HCl和H2SO4混用； 高纯度经常用于痕量分析. 以上为微波加热过程中硝酸的温度压力曲线. 注意：压力为25bar时,温度为225°C. 过氧化氢 过氧化氢是氧化剂 (2H2O2 -> 2H2O + O2); 与硝酸混合可减少含氮蒸汽，通过增加温度加速有机样品的消解过程. 典型混合比例是HNO3:H2O2= 4:1 (体积/体积). 盐酸 盐酸有以下特性: 与 20,4% H2O混合后恒沸点为110°C; 38% 浓度; 溶解弱酸盐 (碳酸盐,磷酸盐)及大多数金属，AgCl, HgCl和TiCl例外; 过量HCl可提高AgCl的溶解能力,使之转换为AgCl2-; 强配位能力; 由于溶液中可成为氯化物的特性而广泛用于铁基合金; 其他可用于Ag (I), Au (II), Hg (II), Ga (III), Tl (III), Sn (IV), Fe (II) and Fe (III); 不溶解Al, Be, Cr, Ti, Zr, Sn和Sb的氧化物;Ba和Pb的硫酸盐,II价氟化物, SiO2, TiO2和ZrO2. 以上为微波加热过程中盐酸的温度压力曲线. 注意：压力为25bar时,温度为205°C. 氢氟酸有以下特性: 40%浓度时沸点为108°C; 非氧化性,强配位能力; 用于消解矿物,矿石,土壤,岩石甚至含硅蔬菜; 按以下反应，主要用于消解硅: SiO2 + 6HF -> H2SiF6 + 2H2O; 经常与HNO3 或 HClO4混用. 样品溶解后,为避免损坏仪器或重新溶解不溶氟化物，很多分析要求去除HF; 很多分析如 As, B, Se, Sb, Hg和Cr可能挥发. 可通过加入硼酸去除溶液中的HF; 发生以下反应: H3BO3 + 3HF -> HBF3(OH) + 2H2O and HBF3(OH) + HF -> HBF3 + H2O; 10-50倍过量硼酸加快反应速率.以上为微波加热过程中氢氟酸的温度压力曲线. 注意：压力为25bar时,温度为240°C. 硫酸 硫酸有以下特性: 98%浓度的硫酸沸点为340°C,高于TFM罐子的最大工作温度; 为避免罐子损坏应仔细关注反应; 通过脱水反应破坏有机物; 很多硫酸盐是不可溶的(Ba, Sr, Pb). 以上为微波加热过程中硫酸的温度压力曲线. 注意温度被控制在300°C (仅1分钟),没有任何压力增加. 很明显，在MDR转子中使用浓硫酸是不适宜的. 300°C是TFM罐子的临界温度，对PFA罐子来说温度过高(该温度下将熔化). 所以，建议使用硫酸时应进行严格的温度控制. 高氯酸 高氯酸以下特性: 72%浓度时沸点203°C; 热且浓的高氯酸是强氧化性酸; 与有机物反应迅速，有时爆炸; 经常与硝酸混用用于有机物消解; 所有高氯酸盐可溶，KClO4除外; 在密闭微波罐体中，高氯酸在 245°C分解，产生大量气体副产品和大量压力. 警告 当使用高氯酸时应特别注意. 不要完全使用高氯酸消解有机样品. 当温度不超过200°C 时可用高氯酸消解无机样品，高氯酸体积应小于整个溶液体积的20%（体积/体积）. 王水 王水有以下特性: 盐酸和硝酸以3:1 (体积/体积)混合; 产生NOCl（亚硝酰氯）,加热时分解成NO和Cl2; 溶解贵金属; 必须现制并立即用完,否则将变成氯气使罐体过压 以上为微波加热过程中王水的温度压力曲线. 注意：压力为25bar时,温度为200°C. 酸消解指南 用在微波消化方面的绝大多数试剂介绍 主要二类酸消化试剂： 非氧化性酸：盐酸，氢氟酸，磷酸，稀硫酸，稀高氯酸。 氧化性酸：硝酸，热浓盐酸，浓硫酸，过氧化氢。 硝酸： 硝酸有下列特性： 在65%浓度时，沸点120℃。 小于2M时，氧化性差，随反应温度升高，浓度升高，其氧化性增加。 对大多数有机基体有典型的氧化反应式 它能溶解除金、铂及铝、硼、铬、钛和Zr锆以外的大多数金属，形成可溶解性硝酸盐。 有些金属需要混合酸或稀硝酸。 常混用双氧水、盐酸和硫酸。 可用在高纯样品的痕量分析中。 如图压力控制25bar温度在225℃ 过氧化氢： 过氧化氢是一种氧化性试剂，通常加到硝酸中混合使用，它减少氮气生成和升高温度加速有机样品的消化。典型混合比4:1(硝酸：过氧化氢) 盐酸： 在含20.4%HCL溶液，沸点110℃ 可利用38%浓度盐酸。 它溶解弱酸盐，如碳酸盐/磷酸盐，大多数金属盐，除AgCl,HgCl,TiCl 。 过量氯化氢能改进AgCl的溶解性，转换为AgCl2。 广泛用在铁合金行业。 它不溶解Al,Be,Cr,Ti,Sn,Zr(锆)，Sb,的氧化物；硫酸钡，硫酸铅，氟化物，二氧化硅，二氧化钛，二氧化锆。 压力控制25bar,温度205℃。 硫酸： 硫酸特性， 硫酸沸点340℃，浓度98%，超过 TFM容器的最高工作温度。 细心监视反应，防止容器损坏。 它通过脱水来破坏有机组织。 许多硫酸盐是不可溶解（Ba,Sr,Pb） 在300℃（仅1分钟）时，压力无任何增加，我们推荐用硫酸时，带准确温度控制。 氢氟酸： 氢氟酸特性： 酸消化：在浓度40%时，沸点为108℃；无氧化性，强的络合性；用于消化矿石、金属矿、土壤、岩石和包含硅的植物；主要用于分解二氧化硅；常常加入硝酸或高氯酸混合使用。 蒸发和浓缩：溶解后，许多分析需要去除氢氟酸，以防止仪器损坏或溶解不溶性氟化物；许多元素如As,B,Se,Sb,Hg,Cr可能易挥发。 络合性：为了从溶液中除去氢氟酸，加入硼酸；10-50倍的硼酸加强反应速度。 微波加热压力控制25Bar,温度结果240℃。 高氯酸 高氯酸特性： 在72%浓度时沸点203℃；热和浓的酸有强的氧化性；和有机组织反应快速，有时会危险；通常和硝酸一起消化控制有机组织；除高氯酸钾外，所有高氯酸盐是可溶的；在封闭的容器中，高氯酸于245℃时分解，它依赖产品产生的气体和巨大的压力。 警告：使用高氯酸特别小心，不要用于有机材料，无机时，使用温度不要超过200℃，体积不要超过总体积20%。(如100ml容器中不要超过20ml) 王水： 王水的特性：盐酸/硝酸=3/1；加热时，产生一氧化氮和氯气；它必须当场配制当场使用。它能溶解贵金属。 注意：压力控制25bar温度控制200℃。 土壤和沉积物各标准方法推荐使用仪器 标准方法 测量元素 前处理方法 前处理设备 分析方法 HJ 803-2016 Cd、Co、Cu、Cr、Mn、Ni、Pb、Zn、V、As、Mo、Sb等12种金属元素 0.1g样品 6ml王水 ℃ 40min 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 ICP-MS HJ 737-2015 Be 0.1-0.3g样品 6mL硝酸、2mL盐酸、2mL氢氟酸 190℃ 25min 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 GFAAS HJ680-2013 Hg、As、Se、Sb、Bi 0.1-0.5g样品 8mL王水 180℃ 25min 微波消解ETHOS UP、Ultra 超级微波 AFS HJ491-2019 Cu、Zn、Pb、Ni、Cr 0.25g样品 6ml硝酸、3ml盐酸、2ml氢氟酸 190℃ 25min 电热、石墨消解仪、THOS UP、Ultra 超级微波 FAAS HJ1080-2019 Tl 0.2-0.5g样品 5ml硝酸、3ml氢氟酸 180℃ 30min 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 GFAAS HJ1081-2019 Co 0.5g样品 1ml盐酸、5ml硝酸、2ml氢氟酸 210℃ 20min 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 FAAS HJ 832-2017 Tl、Be、Ba、Mn、Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、Ni、Co、V 0.25g样品 6ml硝酸、3ml盐酸、2ml氢氟酸 190℃ 25min 微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 ICP-MS、ICP-OES、AAS Hg、As、Se、Sb、Bi 0.25g样品 2ml硝酸、6ml盐酸 ℃15min 定容至25ml 微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 AFS 固体废物各标准方法推荐使用仪器 标准方法 测量元素 前处理方法 前处理仪器 分析仪器 HJ 766-2015 Ag、As、Ba、Be、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Tl、V、Zn等17种 固体废物0.1-0.2g 1ml盐酸、4ml硝酸、1ml氢氟酸、1ml双氧水 175 ℃20min 定容至50ml 推荐使用微波消解方法 ICP-MS 固体废物浸出液25ml 4ml硝酸、1ml盐酸 165℃10min 定容至50ml 推荐使用微波消解方法 HJ 781-2015 Ag、Al、Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Sr、Ti、V 、Zn、Tl、Sb等22种 固体废物0.1-0.5g 2ml盐酸、9ml硝酸、3ml氢氟酸、1ml双氧水 180℃10min 定容至25ml 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 ICP-OES 固体废物浸出液25ml 5ml硝酸 180℃5min 定容至25ml 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 水质各标准方法推荐使用仪器 标准方法 测量元素 前处理方法 前处理仪器 分析仪器 HJ 678-2013水质 金属总量的消解 微波消解法 Ag、Al、As、Be、Ba、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Mo、Ni、Pb、Tl、V、Zn等20种 25ml样品 消解液1：5ml硝酸 消解液2：4ml硝酸、1ml盐酸 180 ℃15min 微波消解ETHOS UP ICP-MS、ICP-OES HJ603-2011 Ba 45ml样品 5ml硝酸 170℃ 5min 定容至50ml 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 FAAS HJ748-2015 Tl 参考HJ678水质金属总量微波消解法 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 GFAAS HJ757-2015 Cr 参考HJ678水质金属总量微波消解法 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 FAAS HJ 700-2014水质 65种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法 Ag、Al、As、Au、B等65种元素 45ml样品 4ml硝酸、1ml盐酸 170℃10min 定容至50ml 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 ICP-MS 大气各标准方法推荐使用仪器 标准方法 测量元素 前处理方法 前处理仪器 分析仪器 HJ 539-2015环境空气 铅的测定 石墨炉原子吸收分光光度法 Pb 石英纤维滤膜 8ml硝酸、2ml盐酸、1ml过氧化氢 静置2-3h 185℃30min 过滤定容至50ml 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 GFAAS HJ 657-2013空气和废气 颗粒物中铅等金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法 Sb、Al、As、Ba、Be、Cd、Cr、Co、Cu、Pb、Mn、Mo、Ni、Se、Ag、Tl、Th、U、V、Zn、Bi、Sr、Sn、Li等24种元素 大张TSP滤膜取1/8，小张圆滤膜整张 10ml 稀王水 ℃15min 定容至50ml 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 ICP-MS HJ 777-2015空气和废气 颗粒物中金属元素的测定 电感耦合等离子体发射光谱法 Ag、Al、As、Ba、Be、Bi、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Sb、Sn、Sr、Ti、V 、Zn等24种元素 适量的滤膜或滤筒 20ml稀王水 200℃15min 定容至100ml 电热消解、微波消解ETHOS UP、Ultra超级微波 ICP-OES 测汞仪相关标准 仪器 标准方法 DMA HJ910 环境空气-气态汞的测定 金膜富集/冷原子吸收分光光度法 HJ917 固定污染源废气 气态汞的测定 活性炭吸附/热裂解原子吸收分光光度法 HJ923 土壤和沉积物 总汞的测定 催化热解-冷原子吸收分光光度法 GB/T 37906-2019再生水水质 汞的测定 测汞仪法 固体废物 总汞的测定 催化热解-冷原子吸收分光光度法 MAX-L HJ597-2011 水质 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法 HJ543-2009 固定污染源废气 汞的测定 冷原子吸收分光光度法 GB/T 15555.1-1995 固体废物 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法 GB/T 17136-1997 土壤质量 总汞的测定 冷原子吸收分光光度法 2 土壤是农业生产和人类生存的主要载体和生态环境的重要组成部分，其质量好坏与人们生活息息相关。然而近年来，随着我国经济和社会发展，土壤污染日益严重， 已成为严重的生态问题。土壤污染是指进入土壤中的有害、有毒物质超出土壤的自身净化能力，导致土壤的物理、化学和生物学性质发生改变，直接影响土壤生态系统的结构和功能，导致生产力退化，并最终对生态安全和人类生命健康构成威胁的现象。土壤污染主要是人为造成的污染源，如“三废”的排放，即废气、废渣、废水，还有过量使用农药、化肥、重金属、微生物、化学物品等。土壤污染具有隐蔽性、潜伏性和长期性，特别是土壤中重金属的污染基本上是一个不可逆转的过程，土壤重金属被植物吸附和积累后，通过食物链富集到人和动物体中，从而危害人畜健康引发癌症等疾病，如水俣病、骨痛病等。同时被污染土壤中的重金属会通过风力、地表径流、淋溶作用等进入大气和水体中，导致大气、地表水、地下水污染和生态系统退化。由于进入土壤中的重金属污染物以可溶性与不溶性颗粒存在，因此残留率很高，如镉、铜、锌、铅等可达85-95%，有些元素甚至会被植物吸收在其体内累积，如铬。因此如何快速、准确地测试土壤中有害重金属元素显得尤为迫切。为此，Labtech公司提出了检测土壤中的重金属元素的前处理解决方案。固体废物的管理和实施单位包括生态环境部、自然资源部、农业农村部、住建部、卫生健康委员会、应急管理部、科技部等管理部门和固体废物产生企业、固体废物处理企业、固体废物处置研究机构、固体废物第三方检测机构等，这些单位和企业均需参考相关固体废物标准进行分析检测（见附录）。针对这些标准，LabTech提供完善的前处理解决方案。