淺談原子吸收光譜法中樣品的前處理方法

孟 佳，袁艷茹，杜 楊，石凱文

（1.安陽(yáng)市畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)中心，河南 安陽(yáng) 455000；2.安陽(yáng)市動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心）

原子吸收光譜法是化學(xué)分析中常用的分析方法，樣品的前處理是在進(jìn)行原子吸收光譜測(cè)定之前，將樣品處理成溶液狀態(tài)，也就是對(duì)樣品進(jìn)行粉碎、溶解，使微量元素處于溶解狀態(tài)。樣品經(jīng)過(guò)前處理后才能進(jìn)行原子吸收光譜的測(cè)定。常用的方法有濕法消化、干法灰化、微波消解等。其中制備的樣品有以下要求：①稱取的固體樣品已經(jīng)干燥并是均勻的具有代表性的。②樣品中的待測(cè)元素完全分解進(jìn)入溶液。③無(wú)論是濕法或干法灰化，都要避免損失。④避免污染，包括實(shí)驗(yàn)室環(huán)境污染、試劑污染、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備污染和實(shí)驗(yàn)用水污染等，下面簡(jiǎn)要分析一下常用的前處理方法。

1 濕法消解

通過(guò)在樣品中加入強(qiáng)氧化劑使得樣品溶解，而被測(cè)物質(zhì)呈離子狀態(tài)存在于溶液中。具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟為：（1）稱量樣品置于三角瓶中；（2）加入強(qiáng)氧化劑，加蓋兒放置過(guò)夜；（3）將樣品放置于電熱板上加熱；（4）溶解定容。濕法消解常用的無(wú)機(jī)酸有以下幾種：①鹽酸：沸點(diǎn)為110℃，鹽酸在高壓與較高溫度下可與許多硅酸鹽及一些難溶氧化物、硫酸鹽、氟化物作用，生成可溶性鹽。許多氫氧化物、磷酸鹽、硼酸鹽和各種硫化物都能被鹽酸溶解。②硝酸：沸點(diǎn)為120℃，在0.5 MPa 下，沸點(diǎn)溫度可達(dá)176℃，氧化性強(qiáng)，能對(duì)無(wú)機(jī)物及有機(jī)物產(chǎn)生氧化作用，金屬可以被硝酸氧化為其對(duì)應(yīng)的硝酸鹽，這些硝酸鹽通常易溶于水，硝酸可溶解大部分的硫化物。③高氯酸：沸點(diǎn)130℃，也是一種強(qiáng)氧化劑，能徹底分解有機(jī)物，但高氯酸直接與有機(jī)物接觸可能會(huì)發(fā)生爆炸，因此通常都與硝酸組合使用，或先加入硝酸反應(yīng)一段時(shí)間后再加入高氯酸，大都在常壓下的預(yù)處理時(shí)使用，較少用于密閉消解中，使用需小心謹(jǐn)慎。④氫氟酸：沸點(diǎn)112℃，在密閉容器中達(dá)180℃，會(huì)產(chǎn)生約0.8 Mpa 的分壓，能有效地使硅酸鹽變成可揮發(fā)的四氟化硫，而留下其他要測(cè)量的元素，少量氫氟酸與其他酸相結(jié)合使用，可有效地防止樣品中待測(cè)元素形成硅酸鹽。⑤硫酸：沸點(diǎn)338℃，硫酸是許多有機(jī)組織、無(wú)機(jī)氧化物、合金、金屬及礦石等的有效溶劑，一般不單獨(dú)用硫酸，而是與硝酸一起組合使用。⑥磷酸：沸點(diǎn)158℃，磷酸有較低的蒸氣壓，在0.8 MPa 時(shí)溫度可達(dá)240℃。熱的磷酸溶液適用于消解那些用鹽酸消解時(shí)使某些特定痕量組分揮發(fā)損失的鐵基合金，磷酸還可溶解鉻礦、氧化鐵礦以及鋁爐渣等。

2 干法灰化

將樣品稱量后置于坩堝內(nèi)加熱，其中的有機(jī)物經(jīng)脫水、分解、氧化、炭化后再轉(zhuǎn)移至高溫電阻爐中進(jìn)行充分的灼燒、灰化，直至殘留物為白色或淺灰色為止，所得的殘?jiān)礊槭Ｓ酂o(wú)機(jī)成分，然后進(jìn)行測(cè)定分析。這種利用高溫灼燒的方式破壞樣品中的有機(jī)物成分，稱為灼燒法，除汞外大多數(shù)金屬元素和部分非金屬元素的測(cè)定都可用該法處理。這種前處理方法可以一次性處理大量樣品，但灰化時(shí)間長(zhǎng)、灰化溫度高、對(duì)處理的樣品有選擇性，同時(shí)因?yàn)樘幚磉^(guò)程中有高溫環(huán)境，因此在處理樣品時(shí)應(yīng)當(dāng)格外小心謹(jǐn)慎。具體步驟大致分為：（1）稱量樣品置于大小合適、潔凈、無(wú)傷的坩堝內(nèi)；（2）將樣品放置于石棉網(wǎng)上，小火炭化至無(wú)煙冒出；（3）置于高溫電阻爐內(nèi)灰化6～8 h；（4）取出樣品溶解以及定容。

3 微波消解

微波消解通常是指利用微波加熱封閉容器中的消解液，包括各種酸、部分堿液以及鹽類和試樣，從而在高溫增壓條件下使各種樣品快速溶解的濕法消化，相比于一般濕法消解具有快速、穩(wěn)定的特點(diǎn)，同時(shí)能夠降低對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成傷害的可能性。具體步驟大致分為：（1）稱量樣品置于消解罐中；（2）加入酸，常溫或者加熱預(yù)消解0.5 h；（3）微波消解；（4）轉(zhuǎn)移定容。

4 新型固體進(jìn)樣

隨著科學(xué)技術(shù)的研究與不斷進(jìn)步，新型的固體進(jìn)樣方法進(jìn)入實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域，相比于傳統(tǒng)的經(jīng)過(guò)前處理的液體進(jìn)樣優(yōu)勢(shì)為：液體進(jìn)樣的第一步都需要進(jìn)行樣品的消化分解，樣品處理和試樣制備一直是整個(gè)分析過(guò)程中最費(fèi)力、費(fèi)時(shí)和易產(chǎn)生污染和誤差的一個(gè)環(huán)節(jié)，因此，痕量分析最好用直接法以避免樣品前處理。原子吸收光譜的固體直接進(jìn)樣技術(shù)，減少了樣品前處理過(guò)程中可能產(chǎn)生的誤差，保證了樣品的真實(shí)性和穩(wěn)定性，使液體樣品和固體樣品分析結(jié)合在統(tǒng)一系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，各種新型實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的不斷推出和大量的應(yīng)用技術(shù)研究報(bào)告，已為我們提供了良好的工具和可借鑒方法。這些方法涉及動(dòng)植物、環(huán)境、土壤、水資源等多種不同的應(yīng)用領(lǐng)域。相信以后的樣品處理方法會(huì)更加高效便捷，為實(shí)驗(yàn)人員提供更好的檢驗(yàn)方式。□