高通量微波消解仪分解试样所用酸的种类及用量
消解试样的目的是通过试样与酸反应把待测物质变成可溶性物质。如金属元素变成可溶性盐成为离子状态存在于溶液中。酸的用量以完成反应需量即可。消解试样使用最广泛的酸是HNOs,HC1,HF,HCIO 等。这些酸都是良好的微波吸收体,它们在微波炉中的稳定性、沸点和蒸汽压以及与试样的反应,下面我们简单介绍。
1 HNO3(比重:1.42,70%水溶液),沸点120℃
在常压下的沸点为12OcI=,在0.5 MPa下,温度可达176cI=,它的氧化电位显著增大,氧化性增强,能对无机物及有机物进行氧化作用,金属和合金可用硝酸氧化为相应的硝酸盐,这种硝酸盐易溶于水。部分金属元素如Au、n、Nb、Ta、Zr不被溶解,Al和Cr不易被溶解。硝酸可溶解大部分的硫化物。硝酸消化的主要有机样品有:饮料、植物、废水、聚合物等
2 HCI(1.19,3 ).沸点1 10℃
HC1不属于氧化剂,通常不用来消解有机物。HC1在高压与较高温度下可与许多硅酸盐及一些难溶氧化物、硫酸盐、氟化物作用,生成可溶性盐。许多碳酸盐、氢氧化物、磷酸盐、硼酸盐和各种硫化物都能被盐酸溶解。
3 HF(38.3%),沸点1 12℃
在密闭容器中达180℃ ,会产生0.8MPa分压,能有效的使硅酸盐变成可挥发的SiF4,而留下其它要测量的元素,少量HF与其它酸相结合使用,可有效防止样品中待测元素形成硅酸盐。
4 HNO3、HCI、HF混酸
先配置王水,再将王水:HF=7:3(V,/V)配置。这种混酸适用于消解合金、矽酸盐、岩石、熔渣、沸石、玻璃、陶瓷等。
总的来说,微波消解试样时要注意以下几点:
a)试样添加酸后,等在常温常压下的反应停止后再密闭消解,否则容易引起爆炸。b)如果加酸反应激烈,逐步加入酸的用量,条件允许的话可以浸泡过夜,次日再入微波炉中消解,效果会更好。c)应尽量避免使用高氯酸。d)对于硫酸、磷酸等高沸点酸应在低浓度以及严格温控的条件下使用。e)样品和试样组成的体积不应超过20 mL。f)对具有突发性反应和含有爆炸组分的样品不能放入密闭系统中溶解。如:炸药、乙炔化合物、叠氮化合物、亚硝酸盐等物质。
微波加热的功率与时间(压力与温度的设置)
分解试样所需的能量取决于样品的用量、组成、试剂(酸)的种类及用量、容器的耐压耐温能力以及炉内样品的个数。很显然,炉内样品数量多,所需要的微波功率大,时间长。实际使用时,先用低挡功率、低挡压力、低挡温度,用短的加热时间,观察压力上升的快慢。经几次实验,当了解了消解试样
的特性,方可一次设置高压、高温和长的加热时间。只要选择合适的消解条件,各种试样都能在短的时间内消解完全。
高通量微波消解仪的优点
1 加热快、升温高、消解能力强,大大缩短了消解时间。
2 消耗酸用量少,空白值低。
3 避免了挥发损失和样品之间的沾污,提高了分析的准确度和精密度,回收率实验获得令人满意的结果。
4 降低了劳动强度,改善了工作环境
5 节省电的消耗,降低分析成本。