樣品處理
同修 / 2022-07-12
樣品處理
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。灰化的方法有干灰化和濕灰化兩種。
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℃，此種方法技術簡單、可處理大量樣品。但揮發(fā)損失及塌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?，可改變氯化物等的成分，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，在高頻磁場中通入氧，氧被活化迅速與樣品反應在50～250℃處理樣品。反應室內非常清潔，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，但有些時候將含糖的食品如蜂蜜、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螯合樹脂(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合劑，將金屬離子變成鰲合物、絡鹽，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將被測元素轉移到有機相，因而將樣品的基體留在水相；也就將干擾物質留在水相，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：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。最常用的是吡烷二硫代氨基甲酸銨(APDC)。其它絡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：
表 14-7APDC一金屬螯合物萃取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 |
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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-經(jīng)基啥咻可以萃取測定鉬、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再離心分離，分清水分。有機溶劑直接噴霧時，應用有機溶劑調零，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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