有机试样前处理方法

有机试样的处理方法

1 高温灰化法

高温灰化法是利用热能分解有机试样，使待测元素成可溶状态的处理方法。其处理过程是准确是准确称取0.5～1.0g（有些试样要经过预处理），置于适宜的器皿中，最常用的是适宜的坩锅，如铂坩锅、石英坩锅、瓷坩锅、热解石墨坩锅等，然后置于电炉进行低温碳化，直至冒烟近尽。再放入马弗炉中，由低温升至375～600℃左右（视样品而定），使试样完全灰化。试样不同，灰化的温度和时间也不相同，冷却后，灰分用无机酸洗出，用去离子水稀释定容后，即可进行待测元素原子吸收法测定。

灰化发是有机试样最常用的方法之一，其优点：操作比较简单，适宜于大量试样的测定，处理过程中不需要加入其它试剂，可避免污染试样，但灰化法也存在明显的缺点：在灰化过程中，引起易挥发待测元素的挥发损失，待测元素沾壁及滞留在酸不溶性灰粒上的损失。汞和硒等易挥发元素，灰化处理中挥发损失严重，不易采用。As、B、Cd、Cr、Fe、Pb、P、V、Zn等元素在灰化过程中有一定程度的挥发损失。Cu、Ni等形成某些有机复合物，在温度相对较低时，也会挥发。非金属元素能形成多种多样化合物，易于挥发。

应特别指出的是，为克服灰化法的不足，在灰化前加入适量的助灰化剂，可减少挥发损失和粘壁损失。常见的灰化剂有：MgO、Mg(NO3)2、HNO3、H2SO4等。其中HNO3起氧化作用，加速有机物的破坏，因而可适当降低灰化温度，减少挥发损失。加入H2SO4能使挥发性较大的氯酸盐转化为挥发性较小的硫酸盐，起到象基体改良剂的作用，硫酸可是使灰化温度升高到980℃，镉、铅未发现明显的损失。Mg(NO3)2有双重作用，其分解为NO2和MgO，前者促进氧化，后者可稀释灰分，减少灰分与坩锅壁的总接触面积，从而减少沾留。例如：As、Cu、Ag等在常规灰化时会有严重损失，如果加入Mg(NO3)2后，则能得到满意的结果。

2湿法消化法

湿法消化法亦称湿灰化法，其实质是用强氧化性酸或强氧化剂的氧化作用破坏有机试样，使待测元素以可溶形式存在。其基本方法是：称取预处理过的试样于玻璃烧杯中（或石英烧杯、聚四氟乙烯烧杯），加入适量消化剂，通常应在100～200℃下加热以促进消化，待消化液清亮后，蒸发剩余的少量液体，用纯水洗出，定容后即可进行原子吸收法测定。

湿法消化法中最常用的试剂是HNO3、HClO4、H2SO4等强氧化性酸，以及H2O2、KMnO4等氧化性试剂。实际上多用以一定比例配制的混合酸。在消化过程中避免产生易挥发性的物质，避免有新的沉淀形成。例如，HNO3：HClO4：H2SO4＝3:1:1的混合酸适于大多数的生物试样的消化，但样品含钙高，则可不用H2SO4，以避免CaSO4沉淀形成。某些硫酸盐（如Pb2+、Ag+、Ba2+）和氯酸盐（Pb2+、Ag+如等）呈不溶性，因此测定这类样品时不宜使用HClO4或H2SO4。其它氧化剂如H2O2、高锰酸盐等也可用于消化试样，钼盐则能作催化剂加速氧化反应。

湿法消化法处理试样的优点是：设备简单、操作方便，待测元素的挥发性较灰化法小，因此是目前最常用的处理方法。但是，湿法消化法并非没有损失。例如：测定汞时，如果用开口烧瓶消化，则有很大损失，必须配以闭合回流冷凝装置。在消化过程中，如果有机物烧焦时，砷、硒、锑等可形成挥发性氢化物而损失。如果试样中含有有机氯化物时，Ge、As 等可形成挥发性氯化物而损失，钌、锇等可形成挥发性氧化物而损失。当含有HCl、HClO4、

H2SO4的消化液超过其沸点时，As、Sb、B、Cr、Ge、Sn等元素会因生成低沸点化合物而不同程度的损失。另外，湿法消化法加入试剂量大，会引入杂质元素，空白值高，也是其主要缺点。

湿法消化法是有机试样最常用消化方法，对不同试样、不同待测组分，一般采用不同的混合酸，最常用的有以下几种：

（1）硝酸＋硫酸分解法。

适用于鱼、奶、面粉、饮料等食品消化。取适量样品于125ml三角瓶中，加5ml硫酸和10～20ml硝酸，在电热板上低温加热。待剧烈反应结束后徐徐升温，分解有机物。当分解液开始变黑时，加3～5ml硝酸，继续加热分解，必要时反复操作，直至分解液成无色透明或淡黄色后，蒸干到硫酸冒烟至尽，冷却后加1~5mlHCl(1:1)或HNO3(1:1)溶液，水浴上或电炉上加热彻底溶解，以纯水洗至25～50ml容量瓶中，定容后即成测试溶液。

（2）硝酸＋硫酸＋高氯酸分解法。

适用于鱼、鸡蛋、奶制品、牛肝、面粉、小米、胡萝卜、南瓜、白菜、苹果、苹果汁、薯干等样品消化。取适量样品于125ml三角瓶中，加10～20ml硝酸，在电热板上低温加热。待剧烈反应结束后取下烧杯，稍冷后，各加2~5ml硫酸、高氯酸，缓慢加热分解。当溶液开始变黑时，加3～5ml硝酸继续加热分解，必要时反复添加硝酸，然后继续到产生高氯酸白烟，直至分解液变为透明或淡黄色再加热也不变黑为止。此时有机物完全分解，然后进行硫酸冒烟处理。冷却后加1~5mlHCl(1:1)或HNO3(1:1)溶液，水浴上或电炉上加热彻底溶解，以纯水洗至25～50ml容量瓶中，定容后即成测试溶液。

（3）硝酸＋高氯酸分解法。

适用于乳制品、食油、鱼和各种谷物食品等含钙量大的样品分解。取适量样品于三角瓶中，加10ml或20ml硝酸，在电热板上缓慢加热。待剧烈反应结束后，再加5ml高氯酸，继续加热分解。如果分解液没有变为透明或淡黄色，可再加入5ml硝酸分解，如此反复操作，直到有机物完全分解。样品分解后，再加热到高氯酸白烟消失。当有机物未完全分解，在浓缩蒸干时，高氯酸极易引起爆炸。冷却后加1~5mlHCl(1:1)或HNO3(1:1)溶液，水浴上或电炉上加热彻底溶解，以纯水洗至25～50ml容量瓶中，定容后即成测试溶液。

（4）硝酸＋硫酸＋过氧化氢分解法。

适宜于大米、土豆、牛奶、蔬菜的分解。取适量样品于125ml三角瓶中，各加5ml硝酸和硫酸，在电热板上低温加热分解，直至硫酸冒烟，取下，冷却后加5ml过氧化氢，再缓慢加热分解，直至溶液呈透明或淡黄色。如呈黑色或黑褐色，可反复加硝酸和过氧化氢再次分解。分解完全后加热至硫酸冒烟消失。冷却后加1~5mlHCl(1:1)或HNO3(1:1)溶液，水浴上或电炉上加热彻底溶解，以纯水洗至25～50ml容量瓶中，定容后即成测试溶液。

在湿消化法中，通常采用的电炉或沙浴电炉进行加热，温度不易准确控制，劳动强度大，效率低。自控电热消化器，温度可自行设定，自动控制恒温，保温性好，一批可同时消化40～60个样品，对消化有机试样效果较理想。

高氯酸的使用及注意事项：

应用浓HClO4消化试样时，只有在浓酸和加热条件下，HClO4才具有强氧化作用，可以破坏大多数有机物。冷却的浓HClO4则无氧化作用。

请注意：

（1）使用HClO4消化时，应在开启的通风柜中进行。