浅谈微波消解溶解试样的一些基本要求

一、注意防止出现以下情况

　　①空气污染;

　　②试剂空白以及容器污染;

　　③待测元素挥发、被容器表面吸附或与容器材料相互作用而损失;样品分解不完全。

二、基础要求

　　①待测元素完全溶入溶液;

　　②溶解过程待测元素不损失;

　　③不引入或尽可能少引入影响测定;

三、无机试样前处理

　　1、水溶解

　　可溶性无机化合物，可以直接用水溶解制成测定溶液，如硫酸铜、氯化钠等，但考虑到溶液的稳定性及与标准溶液酸度的一致性，往往要加入一些酸。像Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba等金属也能在水中溶解，或在水蒸气中生成可溶性盐类。为了使其中的其它测定元素进入溶液，也要将溶液酸化。

　　2、酸分解

　　大多数无机化合物、金属、合金、矿石试样能用酸溶解。常用的酸有盐酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸以及各种混合酸，有时也用硫酸和磷酸。用酸分解可通过加热将多余的酸蒸发掉，便于控制溶液酸度，溶液基体比较简单，容易获得纯度高的酸，不至于引入更多的干扰成分，操作简便，快速，设备简单，是原子光谱分析中应用最多的溶样方法。

　　①盐酸：盐酸是应用最多的酸，能溶解氧化还原电位比氢更负的金属，如 Fey Be、Mg、Ca、Sr、Bay Al、Ga、In、Zn、Sn、稀土等金属、大多数金属氧化、;碳酸盐类矿物、有色金属硫化矿等；

　　②硝酸：是一种强酸，同时也是一种强氧化剂，能氧化分解大多数有机物，多数用盐酸溶解的金属也能用硝酸溶解。一些氧化还原电位比氢正的元素能用硝酸溶解，如：Ag、Cu、Pb、Co、Ni、Sb、Hg、Mn Bi、Se、Te、V等金属，大多数金属氧化物、合金、有色金属氧化矿等。由于硝酸特别是浓硝酸是一种强氧化剂，一些氧化物难溶的金属不能用硝酸溶解，如铝、锡等金属；

　　③氢氟酸：氟离子是许多元素的络合剂，不能用盐酸和硝酸溶解的难熔金属可用氢氟酸溶解，如：Ti、Zr、Hf、Nb、Ta、V、Si、B金属及其氧化物，硅酸盐矿等；

　　④高氯酸：热的高氯酸是强氧化剂，能溶解不锈钢、镍铬合金、稀土矿物及独居石菱镁矿等，同时热的高氯酸与有机物发生剧烈反应，会发生爆炸，与硝酸混合使用能消化单独用硝酸不能完全消化的有机试样；

　　⑤硫酸和磷酸：常用于分解难溶矿物，如：铬铁矿、稀土矿等。硫酸和磷酸的杂质含量一般比盐酸和硝酸高，沸点也比较高，不容易蒸发除掉。由于磷酸根、硫酸根对很多元素的测定有干扰，而这类酸的粘度较高，不利于化，对℃ P也不利，除特殊情况外一般很少用应用。

　　3、混酸

　　①王水：三份浓盐酸与一份浓硝酸的混合物称为王水，能用盐酸和硝酸溶解的金属、矿物几乎都可以用王水溶解，如Au、Pt、 Pd、Os、Rh、Cr、MO等不溶于单一酸的金属也可用以王水溶解；

　　②盐酸+过氧化氢；硝酸+过氧化氢；

　　过氧化氢是一种强氧化剂，受热分解为氧和水。盐酸+过氧化氢是一种良好的溶剂，一些单独用盐酸不能溶解的金属，可用盐酸+过氧化氢分解，如锡青铜、铅锡焊料等。铜合金不溶于盐酸，用硝酸分解时锡会以偏锡酸形态析出沉淀，阻碍分解反应的继续进行。用盐酸+过氧化氢分解，速度很快，并能得到稳定的澄清溶液。贵金属铑也可以用盐酸+过氧化氢在密封容器内分解，过氧化氢还是金属钨的有效溶剂。

　　硝酸+过氧化氢也是一种艮好的溶剂，一些用硝酸溶解缓慢的试样，滴加少量过氧化氢能加速溶解。，多地用于消解有机试样。

　　③硝酸+氢氟酸+高氯酸；硝酸+氢氟酸+硫酸；

　　大多数硅酸盐矿物可用上述混合酸分解。绝大多数元素的高氯酸盐溶解度很高，用硝酸+氢氟酸+高氯酸处理，加热赶掉多余的高氯酸，用稀盐酸或稀硝酸溶解，可得到澄清的溶液，只有高氯酸钾的溶解度较小，但一般并不造成影响。使用氢氟酸时要在铂器皿或聚四氟乙烯烧杯中进行，高氯酸和硫酸冒烟时温度较高，会造成Hg、As、Se、Te、Ge Re、Os、Ru等元素的挥发损失。

　　4.碱溶

　　有些情况下，氢氧化钠、氢氧化钾等强碱溶液也用于溶解试样，如：金属钨、金属铝、铝合金等。高纯铝在盐酸中溶解很慢，而在氢氧化钠溶液中能迅速溶解。在引入的钠盐不影响测定的前提下也用来分解试样，测定其中的金属元素时，要将碱中和使金属的氢氧化物溶解。

        用碱溶解金属铝时，反应产生氢，能将As、Sb、Bi等元素还原成氢化物AsH3、SbH3、BiH3，造成挥发损失。强碱溶液会腐蚀玻璃烧杯，测定一些常见元素时空白值高。有些矿石、化合物不能溶解在酸中，如：石英SiO、锡石Sno、金红石TiO、锆英石ZrSiO、碳化硅等，分解这些样品必须用碱熔融，金属锇、铱、钌等很难溶于酸，也可用碱熔融分解。

　　碱埭融的埭剂有：氢氧化钠、氢氧化钠+氢氧化钾、过氧化钠、碳酸钠、偏硼酸锂、四硼酸锂等。其中以过氧化钠分解能力最强，几乎能分解所有样品，对坩埚的腐蚀也最强烈。碳酸钠、偏硼酸锂和四硼酸锂熔融，对坩埚的腐蚀较小，可在铂坩埚、热解石墨坩埚内进行。

　　5.焙烧

　　焙烧在低于熔剂熔点的温度下分解试样。烧结熔剂有碳酸钠、碳酸钙、过氧化钠、氧化镁等，烧结法熔剂用量比熔融法少，几乎不腐蚀坩埚，引入的盐类相应减少，例如：90%碳酸钠.1 0%硝酸钠混合熔剂烧结，1.5、2 倍于试样的熔剂，不超过780度烧结可分解绝大多数矿物。

　　6.干式灰化

　　干式灰化是使有机物燃烧，其中的金属元素转化为无机盐，然后用适当的酸溶解灰分制成稀酸溶液，用于原子光谱测定，通常是将试样置于铂坩埚或瓷坩埚内，先在低温电炉上使试样炭化，然后放入马弗炉内灰化，如植物、蔬菜等鲜品应预先在烘箱内烘干后再灰化，为了缩短灰化时间，一般在700、8000C灰化。灰化温度在5000C以上，会造成一些元素的挥发损失，比如7000C时Hg As、Se、Pb、Cd等元素几乎挥发损失殆尽，Cr、Cd、Zn等元素也有部分损失,大多数生物样品含氯，一些元素会以氯化物形式挥发损失，且对于含氯的试样灰化损失更为显著；灰化温度在5000C以下，有机物灰化速度很慢，一般要数小时或更长时间，即使添加镁、铝、锆等元素的硝酸盐，灰化温度在7000C时As等元素也不会损失。当然对于有机试样，干式灰化过程中Hg的损失是不可避免的。干式灰化方法简单快速，适合处理大批量样品，对于痕量元素的分析，灰化过程的环境污染不可忽视，尢其是添加大量硝酸盐时，也造成空白值高，影响检出限的降低。