ICP前处理五大法宝

ICP前处理五大法宝
ICP-OES和ICP-MS实验试剂
1、无机酸
无机酸包括硝酸、盐酸、硫酸、氢氟酸、磷酸、双氧水、高氯酸等，在样品消解过程中，各种无机酸都是混合使用，单一使用某一种酸往往难以达到消解的目的。

2、碱性试剂
碱性试剂包括氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠等，通常作为碱熔融试剂使用。

氢氧化钠溶液也可用来溶解样品，例如钼酸铵中钨，硅和铝的测定：将钼酸铵样品用水湿润，加入过氧化氢溶解，再加氢氧化钠溶液微热煮沸。

3、其它试剂
硼酸、偏硼酸锂、四硼酸锂等也都是碱熔融试剂。

ICP-OES和ICP-MS常用前处理方法
1、湿法消解
湿法消解是利用盐酸、硝酸、氢氟酸、硫酸、磷酸、氢氧化钠、双氧水等试剂单独使用或组合使用，在常压下与样品相互作用达到消解样品的目的，通常通过电热板加热。

钢铁及合金、纯物质等无机样品均可用湿法消解的方法。

湿法消解还经常用到高氯酸冒烟，即在盐酸、硝酸体系下消解不完全的样品，加入少量高氯酸在高温下冒烟，与不溶物作用后，再加入相应的盐酸、硝酸等，达到溶解的目的，碳含量较高的合金类样品经常需要高氯酸冒烟。

2、碱金属熔融分解
熔融法是通过熔剂，常用的有偏硼酸锂、四硼酸锂、氢氧化钠、过氧化钠、碳酸钠等，在高温下与样品熔融，形成熔体，再通过无机酸作用达到溶解
的目的，常用于地质样品、冶金原材料、陶瓷样品等。

熔融的缺点是处理完样品溶液中盐含量较高，使用的熔剂易引入污染和干扰。

3、酸溶回渣
酸溶回渣是将湿法酸消解与熔融消解结合使用，用于特殊样品的溶解。

例如测定硅铁中总铝，硅铁中铝有酸溶铝和酸不溶铝，首先使用酸处理样品，溶解出酸溶铝，不溶残渣用碱金属的硫酸氢盐或硼酸和碳酸钠混合熔剂熔融处理。

4、加压消解
加压消解即使用高压反应釜进行消解，在高压条件下进行样品反应，可用于普通湿法消解反应较慢或不反应的样品。

5、微波消解
微波消解就是在微波场的作用下，样品和酸的混合物吸收微波能量后，酸的氧化反应活性增加，使样品表面层搅动、破裂，不断产生新的样品表面与酸溶剂接触直至样品溶解完全。

常用于地质、环境、食品等样品的分析，易挥发元素测定也推荐使用微波消解法。

样品的分解方法有很多种，即使同一种样品，测的元素不同，也有几种不同的分解方法；用的试剂、器皿设备也是有很多类型。

而我们所面对的分析样品更是品种繁多，包括农业样品、植物、动物组织、地质样品、环境样品、金属样品、食品样品、食品饮料、化工产品、矿石、矿渣、化工产品等等。

ICP-OES和ICP-MS方法应用
1、地质样品
地质样品最常见的是矿石、土壤、水系沉积物等，其成份是各种矿物的混合物。

采用HF/ HClO4来分解样品，测定其痕量元素。

HF溶样的作用主要是“打开”矿样中的硅酸盐，使Si成为SiF4蒸发，这样就不能测定Si元素，但是用HF/ HClO4来分解样品对样品中的氧化矿、硫化矿则不能有效地溶解。

（1）测定通常元素的样品：
称取0.25g样品（样品在105℃下干燥）于50mlPTFE烧杯中，用少量水润湿，加入15ml HCl，盖上PTFE表面皿。

在电热板上，加热煮沸20--30分钟。

在烧杯中加入5ml HNO3,盖上盖子，加热煮沸1小时。

用水吹洗并取去表面皿，继续加热，蒸发至10ml左右。

在烧杯中加入15ml HF、1mlHClO4，盖上PTFE表面皿，加热分解1--2小时，用水吹洗并取下表面皿继续加热2小时，蒸至白烟冒尽。

用水吹洗杯壁，
再加5滴HClO4，蒸至白烟冒尽。

在烧杯中加入7ml（1+1）HCl，加热浸取。

冷却，移入50ml容量瓶中，加水至刻度，摇匀（此溶液为7%的盐酸溶液）。

注意点：
①用酸分解的优点是：操作简便；大量的硅被除去，与碱熔相比TDS大为降低。

但对一些矿物如刚玉、锆石、锆英石、锡石、铬铁矿、金红石、独居石等不能为上述酸类溶解，需用碱熔方法予以熔样。

②样品酸分解后仍有少量残渣。

如果仍需要测定其中的成份，可以将残渣过滤，将滤纸（定量滤低）与残渣一起放入一小坩埚中，干燥，灰化（500-600℃），冷却。

然后放入少量Na2O2和NaOH,（Na2O2、NaOH用量尽量少），马弗炉中480℃熔融，用酸中和熔块的提取液，将此溶液与原酸溶液合并，进行测定。

③此分解样品的方法不能用来分析Hg、Se、As、Ge、Sn、Te等元素，因为它们的氯化物将会挥发。

④用分解样品时，Cr和将会以CrOCl3的形式挥发损失10%左右。

（2）测定Hg、As、Sb、Bi、Se等元素的样品
这类元素在分解过程中易成氯化物挥发，主要用王水来分解。

称取0.5--1.0g 样品于50ml比色管中（样品为自然空气风干）。

加入10--50ml新配制的（1+1）王水。

放入沸水浴中摇碎样品，加热煮沸1小时，在此过程中，需要经常摇动。

取下冷却，用水加至刻度，备用。

（3）测量Se、Te时，可采用HNO3、HF、HClO4溶解样品。

2、环境样品
环境样品包括水、土壤、沉积物、污水、淤泥、工业烟尘、粉煤炭等等。

在一般情况下，土壤、沉积物、淤泥、烟尘、，煤灰素都可以用溶解地质样品的方法与以溶解。

但很多环境样品中的有机杂质比较高，因此在加HClO4/HF之前，先加浓HNO3在长时间加温情况下予以分解（100℃，24小时，然后在150℃下再加热10小时），以氧化那些不稳定的有机物质。

在有油类或脂类存在时更为重要。

3、金属样品
（1）黑色金属溶样方法：
方法一：称取0.2克样品置于100ml两用瓶中，加入30ml稀王水（1+2）低温加热，至完全溶解，用少量水冲洗瓶壁，加热煮沸，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀后干过滤，待测。

如工业纯铁、碳钢、中低合金钢等。

方法二：称取0.2克样品置于可以密封的聚四氟乙烯或聚乙烯瓶中，加入10ml王水和10滴HF酸迅速密封好，于60--70℃的水浴中加热，直到完全溶解，然后流水冷却至室温，转移至100ml聚乙烯容量瓶中，稀释至刻度，摇匀后干过滤，待测。

如高合金钢、不锈钢、高温合金等。

方法三：称取0.2克样品置于200ml锥形杯中，加入10ml王水加热至溶解，然后加入14ml硫磷混合酸（1+1+2），继续加热直冒白烟，滴加硝酸直至
碳化物被氧化完全，稍冷，沿杯壁加入30--40ml水，摇匀，加热溶解盐类，冷却至室温，转移至100ml容量瓶中，稀释至刻度，摇匀后干过滤，待测。

如高铬铸铁或测合金中的W、Mo等元素。

（2）有色金属溶样方法：
方法一：称取一定量的样品（视样品含量高低而定），置于100ml两用瓶中，加入20ml硝酸（1+1）低温加热，至完全溶解，用少量水冲洗瓶壁，加热煮沸，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀，（若有不溶物干过滤）待测。

(如纯铜)
方法二：称取一定量的样品（视样品含量高低而定），置于100ml两用瓶中，加入20ml混合酸（3份硝酸+1份盐酸+4份水）低温加热，至完全溶解，用少量水冲洗瓶壁，加热煮沸，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀，（若有不溶物干过滤）待测。

（如铜合金、铅合金、镍合金等）
方法三：称取一定量的样品（视样品含量高低而定），置于100ml两用瓶中，加入20ml混合酸（6份盐酸+1份硝酸+7份水）低温加热，至完全溶解，用少量水冲洗瓶壁，加热煮沸，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀，（若有不溶物干过滤）待测。

（如纯铝）
方法四：称取一定量的样品（视样品含量高低而定），置于100ml两用瓶中，加入20ml硝酸（1+1）低温加热，至完全溶解，用少量水冲洗瓶壁，
加热煮沸，冷却至室温，稀释至刻度，摇匀，（若有不溶物干过滤）待测。

（如锡合金）
方法五：称取一定量的样品（视样品含量高低而定）于100ml聚四氟乙烯烧杯中,加入10ml硝酸加热溶解，滴加数滴HF酸直至反应完全，用少量水冲洗杯壁，摇匀，冷却至室温，转移到100ml聚四氟乙烯容量瓶中，稀释至刻度，摇匀后待测。

（如钛合金、锆合金等）
（3）碱金属熔融分解
碱金属熔融分解法主要用于地质硅酸盐、陶瓷、耐火材料、金属、合金等领域。

主要的熔剂有偏硼酸锂（LiBO2）、四硼酸锂（Li2B4O7）、碳酸钠（Na2CO3）、氢氧化钠（NaOH）、过氧化钠（Na2O2）等。

样品经熔融后，熔块用水提取并用酸酸化。

以下介绍几种熔融分解的方法。

①偏硼酸锂熔融分解试样
称取0.1g试样于石墨或铂金坩埚中，加0.5g LiBO2，于1000℃马弗炉中熔融5--10分钟。

冷却后用50ml 5% HNO3提取。

用5%HNO3定容至100ml。

②用碳酸钠熔融分解试样
称取0.1g样品（硅酸盐）于铂金坩埚中，与1g无水碳酸钠充分搅拌，面上铺一层无水碳酸钠，放于950—1000℃马弗炉中熔融40分钟。

冷却后用（1+2）HCl 提取。

ICP-OES和ICP-MS对比。