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原子吸收測定中怎么處理樣品?


實驗室k / 2019-04-02

       原子吸收測定適用于多種液體樣品和固體樣品,在測定前要將試樣處理成適于測定的溶液試樣。處理試樣可經(jīng)下列方法進行。

       1.溶解

       各種鹽類、化肥、試劑、金屬、合金及一些礦石可以通過水或酸溶解配制成溶液。常用的酸有鹽酸、硝酸、高氯酸、硫酸等。氫氟酸常與另一種酸混合使用,使生成氟化物而促進溶解。

       有很多礦物巖石不能溶解,就要通過熔融處理。處理后會帶入較大試劑空白、手續(xù)也較麻煩。

       2.灰化

       灰化或稱消化,是有機樣品處理必須經(jīng)過的途徑,體液、生物組織、油脂、各類食品糧食、及一些有機工業(yè)品大都要經(jīng)過灰化,破壞有機物?;一姆椒ㄓ懈苫一蜐窕一瘍煞N。

       干法灰化是將樣品置于適當?shù)娜萜髦?,在空氣中加熱。例如在馬弗爐中加熱至400~500℃,此種方法技術(shù)簡單、可處理大量樣品。但揮發(fā)損失及坩堝上的滯留損失很嚴重。如汞、鎘、砷、硒、等可部分或全部損失,鉛、鉈、碲、銻等元素也易丟失。要嚴格控制溫度,但馬弗爐內(nèi)的溫度分布很不均勻,所以不很容易準確控制?;一翱杉尤胫一瘎┤缦跛峄蛄蛩釒椎危筛淖兟然锏鹊某煞?,或加入硝酸鎂或醋酸鹽作為灰化基體,減少灰化損失。

       另外有一種低溫干灰化技術(shù),在高頻磁場中通入氧,氧被活化迅速與樣品反應(yīng)在50~250℃處理樣品。反應(yīng)室內(nèi)非常清潔,樣品不會被沾污。揮發(fā)損失基本上可以克服。但需專門購置低溫灰化裝置,樣品要研磨得粉碎,放在反應(yīng)室的振蕩器里。

       濕法灰化是在較低的溫度破壞有機物,常用的試劑是硝酸、硫酸、高氯酸、單獨或混合使用,濕法灰化,樣品很少損失,酸均應(yīng)采用優(yōu)級純以減少試劑空白。硝酸+高氯酸是常用的混酸。但要小心防止爆炸,可預先將樣品用硝酸處理一下。硫酸盡可能不用,因為在原子吸收測定中背景吸收較大,但有些時候?qū)⒑堑氖称啡绶涿?、罐頭、果汁等灰化時需要先加硫酸炭化,再用硝酸處理成淡黃色溶液。濕灰化可采用聚四氟乙烯密封罐加壓法,處理少量樣品效果好,試劑用量少,尤其是揮發(fā)性元素如汞、硒等可得很好的回收。

       3.分離富集

       在測定水樣(天然水,飲用水,海水)等時常采用萃取分離的方法及整合樹脂(離子交換樹脂的一種,帶有螯合功能團)分離。這兩種方法同樣可以用于其他樣品的分離富集。這里僅將原子吸收測定中最常用的溶劑萃取方法做一簡單介紹。

       溶劑萃取的方法常是加入萃取絡(luò)合劑,將金屬離子變成螯合物、絡(luò)鹽,或形成離子締合物進入有機溶劑中。溶劑萃取有三方面的作用:

       ① 提高了測定的靈敏度。在有機溶劑中測定,可以不同程度地提高吸收信號。

       ② 調(diào)節(jié)水相及有機相的比例,可以不同程度地濃縮被測定的元素,即起到富集的作用。

       ③ 將被測元素轉(zhuǎn)移到有機相,因而將樣品的基體留在水相;也就將干擾物質(zhì)留在水相,因而消除了干擾。

       原子吸收測定要求有機溶劑燃燒時穩(wěn)定,背景吸收(即空白溶劑的吸收信號)小,燃燒不產(chǎn)生毒害氣體,不冒黑煙。因而最常用的溶劑是甲基異丁基甲酮(MIBK)。其它有些酯類(如醋酸異丁酯)醇類(如丁醇)酮類(如甲基異戊酮)也可使用。光度法中常用的溶劑如氯仿、四氯化碳,燃燒時產(chǎn)生有毒害的氣體,不宜直接吸噴。必須用時要反萃取到水相,或進行溶劑的置換。

       甲基異丁基甲酮的性質(zhì):沸點119℃。粘度(厘泊)0.56(25℃),20℃在100毫升水中的溶解度為2.0克。

       原子吸收使用的絡(luò)合劑,也不同于光度法,一般不要求有高的選擇性,不是專用的絡(luò)合劑,而是同時能螯合多種元素(因而能夠一次測定多種元素),對pH等參數(shù)要求不苛刻,有較寬的最佳范圍。最常用的是吡咯烷二硫代氨基甲酸銨(APDC)。其它絡(luò)合劑及螯合劑如二乙基二硫代氨基甲酸鈉(DDTC),8-羥基喹啉,雙硫腙等也常使用。

       吡咯烷二硫代氨基甲酸銨    萃取pH廣泛能與30多種金屬螯合,均可在酸性溶液中萃取。被定量萃取的pH范圍如下:

APDC-金屬螯合物萃取pH范圍

元素 Ag Au As Bi Cd Co Cr Cu Fe
萃取pH 0~14 0~14 0~4 1~10 0~11 1~10 3~7 0~14 1~10
元素 Ga Hg In Ir Mn Mo Nb Ni Os
萃取pH 3~8 0~10 2~9 1~14 4~6 1~3 2~4 1~10 1~10
元素 Pd Pt Pb Rh Ru Re Sb Se Sn
萃取pH 1~10 1~10 0~8 1~12 1~10 1~10 2~5 3~6 4~6
元素 Te Th Ti U V W Zn

萃取pH 3~5 4~8 2~12 3~4 4~6 1~3 1~10

       APDC溶液一般為水溶液,常用濃度1%。但水溶液穩(wěn)定性較差,能被硝酸及亞硝酸所分解,分解產(chǎn)物不溶于水,一般當日配制,配制時應(yīng)過濾。

       二乙基二硫代氨基甲酸鈉    pH>3萃取金屬較佳,用MIBK萃取能測定銅、鉛、鋅、鎘、鐵、鈷、鎳、銀、鈀、鉻、錳、硒、碲等元素。

       8-羥基喹啉可以萃取測定鉬、鐵、鉛、鈷、鎳、鈣、鎂、鈧、等元素。

       在進行有機溶劑萃取測定樣品時,有機溶劑一般在萃取分離后應(yīng)再離心分離,分清水分。有機溶劑直接噴霧時,應(yīng)用有機溶劑調(diào)零,適當降低吸噴速度及乙炔流量。否則火焰會不穩(wěn)定。


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