重金属样品的前处理和分析技术教学提纲
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重金属样品的前处理 及相关注意事项
*of27
主要内容 样品的常规分解方法 常见干扰的消除 样品前处理仪器与装置的维护
样品处理的一般原则
在进行样品处理时，应根据试样性质、待测元素以及定量方 法等来选择合适的预处理方法，同时还应考虑以下几方面：
一.样品的常规分解方法
样品处理的常见容器
表1 样品处理使用的常见容器
呈白色或淡黄色粘稠物。(三种酸可同时加也可分开加）
④冷却后用稀酸溶液(10%硝酸)冲洗坩埚内壁及坩埚盖， 温热溶解残渣，冷却后定容至25/50ml。(水冲洗+1ml酸)
湿法消解注意事项
1 温度要严格控制，温度过高，分解试样时间短，常常会导致测定 结果偏低。 2 在蒸至近干的过程中，冒烟时间要足够长，有时看起来虽已蒸干， 但浓白烟不止，这时应移到低温处，继续冒烟至稀少。若溶解物冷 却后看到已粘稠近干，这是析出大量盐类所致，缓慢加热则会发现 尚未蒸至近干。 3 应在加入高氯酸之前加入氢氟酸，否则不能达到良好的飞硅效果， 含硅质较多的试样要反复加入氢氟酸。 4 含有机质较多的土样要反复加入高氯酸，并反复蒸至近干，且需 要盖上坩埚盖，用较长时间回流加热。
加酸比例：HNO3+HF+HCl, 5:1:1; HNO3+HF, 5:1
5 当土样含K较多时，往往出现白色沉淀物，勿需过滤，一般不会影响微量 元素的测定。 6 如果试样蒸干，会导致许多元素的测定结果偏低，应重新称样分解。 7 坩埚中会发现一圈黑色的物质，是没有消化完全的表现。 8 做好空白，做好标准样品！！！（国家标准物质网）
• 方法适用于含硅质较多、基体较复杂的土壤中重金 属的分析。如不对消解液赶酸，应加大标准曲线稀 释液的酸度，尽量使标准曲线的基体与消解液匹配。
微波消解 方法5 • 取0.5土样置于微波消解罐中，加入10ml浓硝酸（或者 12ml 逆 王 水 ） ， 密 闭 后 ， 5.5min 升 温 到 175 ℃ ， 在 175℃保温10min，然后冷却。转移到50ml容量瓶中定 容待测。
常规处理——过筛
样品分解的常规溶剂 分析纯 优级纯
硝酸
硫酸
高氯酸 氢氟酸 盐酸
浓度65%~68%（>69%发烟硝酸），氧化性强； 沸点较低，121.8℃，易蒸干，中间需补加； 金属元素与之形成硝酸盐，易溶于水 浓度98%，热、浓时具有氧化性； 沸点较高，338℃，不易挥发； 形成的某些盐（Ca，Pb，Cd，Ba等）在水中溶解度较小； 在ETAAS中，存在硫酸时会产生新的化学干扰物； 消解后多余的酸难以排除 浓度72%，沸点203℃，冷时无氧化性，热时为强氧化剂； 几乎可分解所有有机物，分解速度块；石墨炉分析时尽量不加，微波消解禁用 反应剧烈，有燃烧、爆炸的危险；不要用于有机挥发性材料，控制体积 浓度48%，沸点120℃； 强腐蚀性，残留过多会腐蚀仪器设备； 浓度36.5%，沸点108℃； 挥发性强，对ETAAS和ICP-MS有干扰，对ICP-AES无影响；(ETAAS电热原子吸收
）
一.样品的常规分解方法
湿法消解---电热板消解
方法1 铜、锌、铬、镉、铅、砷等； ①称取0.1~0.5g土样置于聚四氟乙烯坩埚，几滴水润湿后； ②加入5~10ml浓HCl，低温(80-100℃)加热蒸发剩约2~5ml 时;(样品初步分解，可加酸静置过夜) ③冷后加入5~15ml浓HNO3，继续加热(100-120℃)至粘稠， 再加入1~10mlHF继续加热(除硅)，(120℃)并适时摇动坩埚。 最后加入1~5mlHClO4，并加热至白烟冒尽(130℃)，分解物
方法2
• 取1g土样与250ml三角瓶中，加入浓硝酸10ml、高氯 酸2ml，摇匀盖上小漏斗，放置过夜。移至电热板上 加热分解。如试样体积减少而发黑时，补加硝酸2ml， 继续加热，提高温度至200℃，除去小漏斗，蒸发除 去全部高氯酸，残渣为灰白色。取下三角瓶稍冷，加 入6mol/L盐酸4ml，加热至沸腾。然后用定量滤纸过 滤入50ml容量瓶中，用水定容，待测。
名称
最高工作温度 备注
三角瓶、烧杯
聚乙烯塑料器皿 聚四氟乙烯塑料器 皿 瓷坩埚
600℃ ≥80℃开始软 化变形
250℃
1100℃
不抗氢氟酸、浓磷酸及强碱溶液
不耐有机溶剂、浓硫酸和浓硝酸，长期 储存在里面的水溶液体积减少而浓度增 加（每年相差约1%） 对氟和液态碱金属以外的所有无机和有 机试剂均不起反映；耐高压、耐氢氟酸 不抗氢氟酸、浓磷酸及强碱溶液；对Al 有损失，Cu空白值偏高（不适用于测Al 、Cu）
• 方法适用于普通土壤、底泥中重金属的分析。可不对 消解液赶酸，应加大标准曲线稀释液的酸度，尽量使 标准曲线的基体与消解液匹配。
微波消解注意事项
1. 不能使用HClO4。 2. 样品称取量不能多于0.20g；样品和试液总体积不要超过
20ml；（植株样Biblioteka Baidu适当增加称样量） 3. 视检测项目的要求，土壤样品可不加氢氟酸（HF）进行消
• 方法适用于土壤中铜、铅、锌、镉、铬的ICP-MS法 测定，或者镉的GFAA法测定。
一.样品的常规分解方法
微 波 消 解 仪
第5代
第6代
赶酸仪
160℃
微波加热与传统加热的区别
一.样品的常规分解方法
微波消解
方法4
• 取0.1~0.5g土样置于微波消解罐中，加入3ml的去离 子水，3~10ml浓硝酸和1~3ml氢氟酸和1~3ml盐酸， 密 闭 后 ； 3min 升 温 到 100 ℃ ， 保 持 3min ； 7min 升 到 150℃，保持3min；5min升到170 ℃，保持3min； 5min 升 到 在 180 ℃ 保 持10min ， 然 后 冷 却 。 转 移 到 50ml容量瓶中定容待测。如测试仪器无耐氢氟酸系 统，可加入硼酸来保护石英矩管。
• 方法适用于土壤中砷的AFS法测定。
• 注意蒸发最高温度不宜超过200℃，样品可能会损失。
方法3 • 取0.08-0.1g土样置于聚四氟乙烯坩埚中，加入两滴水
润湿样品，然后加入3ml的硝酸，然后在120℃加热 30min，稍冷后加入2ml氢氟酸、1ml的高氯酸在140℃ 加热80min，最后再加入1ml硝酸在150℃加热20min， 冷却后纯水定容至25ml。
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主要内容 样品的常规分解方法 常见干扰的消除 样品前处理仪器与装置的维护
样品处理的一般原则
在进行样品处理时，应根据试样性质、待测元素以及定量方 法等来选择合适的预处理方法，同时还应考虑以下几方面：
一.样品的常规分解方法
样品处理的常见容器
表1 样品处理使用的常见容器
呈白色或淡黄色粘稠物。(三种酸可同时加也可分开加）
④冷却后用稀酸溶液(10%硝酸)冲洗坩埚内壁及坩埚盖， 温热溶解残渣，冷却后定容至25/50ml。(水冲洗+1ml酸)
湿法消解注意事项
1 温度要严格控制，温度过高，分解试样时间短，常常会导致测定 结果偏低。 2 在蒸至近干的过程中，冒烟时间要足够长，有时看起来虽已蒸干， 但浓白烟不止，这时应移到低温处，继续冒烟至稀少。若溶解物冷 却后看到已粘稠近干，这是析出大量盐类所致，缓慢加热则会发现 尚未蒸至近干。 3 应在加入高氯酸之前加入氢氟酸，否则不能达到良好的飞硅效果， 含硅质较多的试样要反复加入氢氟酸。 4 含有机质较多的土样要反复加入高氯酸，并反复蒸至近干，且需 要盖上坩埚盖，用较长时间回流加热。
加酸比例：HNO3+HF+HCl, 5:1:1; HNO3+HF, 5:1
5 当土样含K较多时，往往出现白色沉淀物，勿需过滤，一般不会影响微量 元素的测定。 6 如果试样蒸干，会导致许多元素的测定结果偏低，应重新称样分解。 7 坩埚中会发现一圈黑色的物质，是没有消化完全的表现。 8 做好空白，做好标准样品！！！（国家标准物质网）
• 方法适用于含硅质较多、基体较复杂的土壤中重金 属的分析。如不对消解液赶酸，应加大标准曲线稀 释液的酸度，尽量使标准曲线的基体与消解液匹配。
微波消解 方法5 • 取0.5土样置于微波消解罐中，加入10ml浓硝酸（或者 12ml 逆 王 水 ） ， 密 闭 后 ， 5.5min 升 温 到 175 ℃ ， 在 175℃保温10min，然后冷却。转移到50ml容量瓶中定 容待测。
常规处理——过筛
样品分解的常规溶剂 分析纯 优级纯
硝酸
硫酸
高氯酸 氢氟酸 盐酸
浓度65%~68%（>69%发烟硝酸），氧化性强； 沸点较低，121.8℃，易蒸干，中间需补加； 金属元素与之形成硝酸盐，易溶于水 浓度98%，热、浓时具有氧化性； 沸点较高，338℃，不易挥发； 形成的某些盐（Ca，Pb，Cd，Ba等）在水中溶解度较小； 在ETAAS中，存在硫酸时会产生新的化学干扰物； 消解后多余的酸难以排除 浓度72%，沸点203℃，冷时无氧化性，热时为强氧化剂； 几乎可分解所有有机物，分解速度块；石墨炉分析时尽量不加，微波消解禁用 反应剧烈，有燃烧、爆炸的危险；不要用于有机挥发性材料，控制体积 浓度48%，沸点120℃； 强腐蚀性，残留过多会腐蚀仪器设备； 浓度36.5%，沸点108℃； 挥发性强，对ETAAS和ICP-MS有干扰，对ICP-AES无影响；(ETAAS电热原子吸收
）
一.样品的常规分解方法
湿法消解---电热板消解
方法1 铜、锌、铬、镉、铅、砷等； ①称取0.1~0.5g土样置于聚四氟乙烯坩埚，几滴水润湿后； ②加入5~10ml浓HCl，低温(80-100℃)加热蒸发剩约2~5ml 时;(样品初步分解，可加酸静置过夜) ③冷后加入5~15ml浓HNO3，继续加热(100-120℃)至粘稠， 再加入1~10mlHF继续加热(除硅)，(120℃)并适时摇动坩埚。 最后加入1~5mlHClO4，并加热至白烟冒尽(130℃)，分解物
方法2
• 取1g土样与250ml三角瓶中，加入浓硝酸10ml、高氯 酸2ml，摇匀盖上小漏斗，放置过夜。移至电热板上 加热分解。如试样体积减少而发黑时，补加硝酸2ml， 继续加热，提高温度至200℃，除去小漏斗，蒸发除 去全部高氯酸，残渣为灰白色。取下三角瓶稍冷，加 入6mol/L盐酸4ml，加热至沸腾。然后用定量滤纸过 滤入50ml容量瓶中，用水定容，待测。
名称
最高工作温度 备注
三角瓶、烧杯
聚乙烯塑料器皿 聚四氟乙烯塑料器 皿 瓷坩埚
600℃ ≥80℃开始软 化变形
250℃
1100℃
不抗氢氟酸、浓磷酸及强碱溶液
不耐有机溶剂、浓硫酸和浓硝酸，长期 储存在里面的水溶液体积减少而浓度增 加（每年相差约1%） 对氟和液态碱金属以外的所有无机和有 机试剂均不起反映；耐高压、耐氢氟酸 不抗氢氟酸、浓磷酸及强碱溶液；对Al 有损失，Cu空白值偏高（不适用于测Al 、Cu）
• 方法适用于普通土壤、底泥中重金属的分析。可不对 消解液赶酸，应加大标准曲线稀释液的酸度，尽量使 标准曲线的基体与消解液匹配。
微波消解注意事项
1. 不能使用HClO4。 2. 样品称取量不能多于0.20g；样品和试液总体积不要超过
20ml；（植株样Biblioteka Baidu适当增加称样量） 3. 视检测项目的要求，土壤样品可不加氢氟酸（HF）进行消
• 方法适用于土壤中铜、铅、锌、镉、铬的ICP-MS法 测定，或者镉的GFAA法测定。
一.样品的常规分解方法
微 波 消 解 仪
第5代
第6代
赶酸仪
160℃
微波加热与传统加热的区别
一.样品的常规分解方法
微波消解
方法4
• 取0.1~0.5g土样置于微波消解罐中，加入3ml的去离 子水，3~10ml浓硝酸和1~3ml氢氟酸和1~3ml盐酸， 密 闭 后 ； 3min 升 温 到 100 ℃ ， 保 持 3min ； 7min 升 到 150℃，保持3min；5min升到170 ℃，保持3min； 5min 升 到 在 180 ℃ 保 持10min ， 然 后 冷 却 。 转 移 到 50ml容量瓶中定容待测。如测试仪器无耐氢氟酸系 统，可加入硼酸来保护石英矩管。
• 方法适用于土壤中砷的AFS法测定。
• 注意蒸发最高温度不宜超过200℃，样品可能会损失。
方法3 • 取0.08-0.1g土样置于聚四氟乙烯坩埚中，加入两滴水
润湿样品，然后加入3ml的硝酸，然后在120℃加热 30min，稍冷后加入2ml氢氟酸、1ml的高氯酸在140℃ 加热80min，最后再加入1ml硝酸在150℃加热20min， 冷却后纯水定容至25ml。