Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,#,#,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,#,#,PerkinElmer CONFIDENTIAL,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,Click to edit Master title style,1,1,ICP,样品前处理技术,Sample Preparation,Techniques for ICP,ICP样品前处理技术Sample Preparation,纲,要,一、样品前处理简述,二、样品前处理方法,三、器具的使用,四、样品前处理实例,纲要一、样品前处理简述,样品是,均,匀,的,且,具,有代表,性,待测元素完全进入溶液,处,理过程中要避免样品损失,不引入或尽量少引入其他元素,避免污染，包括实验室环境、试剂、器皿和水,考虑总固体溶解,量,及造成的雾化器堵塞和背景效应,前处理方法要兼顾简单、快速和高效,样品前处理基本要求,样品是均匀的且具有代表性样品前处理基本要求,样品前处理方法,湿法消解,熔融,干法灰化,高压消解,微波消解,样品前处理方法湿法消解,湿,法,消,解,酸,溶法,酸,的种类,HCl,HNO,3,HClO,4,HF,H,2,SO,4,Aqua regia（,王水）,不同的样品使用不同的酸,所用,容,器,glass/pyrex,teflon,platinum,酸,等级,划分,分析纯,AR,99.7%,优,级纯,GR,99.8%,超纯,UP,级,99.9%,湿法消解酸溶法酸的种类不同的样品使用不同的酸,（,1,）设备,简单易,得；,（,2,）投入,费用,较低；,（,3,）技术,上容易,掌握；,（,4,）可,大批量操作。,（,1,）速度,慢，数十分钟至数天。,（,2,）溶解,能力差，不易消解完全。,（,3,）消耗,试剂多。,（,4,）试剂,空白高，易污染。,（,5,）某些,元素（如,Hg,、,As,、,Se,等）易挥发损失。,（,6,）废气,排放多，污染环境。,湿,法,消,解,酸,溶法,Advantage,Disadvantage,（1）设备简单易得；（1）速度慢，数十分钟至数天。湿法消解,无机酸及其物理特性,无机酸及其物理特性,常用无机酸,盐酸（,HCl）,-,盐,酸是应用最多的酸，能溶解氧化还原电位比氢更负的金属如,：,Fe,、,Be,、,Mg,、,Ca,、,Sr,、,Ba,、,Al,、,Ga,、,In,、,Zn,、,Sn,、稀土等金,属；,-,应,估计到一些易挥发金属氯化物（,As,、,Sb,、,Sn,、,Se,、,Te,、,Ge,、,Hg,）,潜在挥发损失。,硝酸（,HNO,3,）,-,是,一种,强酸,，同时也是一种,强氧化剂,，能氧化分解大多数有机物，多数用盐酸溶解的金属也能用硝酸溶,解；,-通,常用,HNO,3,来分解各种金属、合金及消解有机物质（如生物样品），是一种强氧化剂，注意钝化问,题，,如铝、锡等金属。,高氯酸（,HClO,4,）,-,HClO,4,是已知的最强的无机酸之一，热的浓,HClO,4,是,强氧化剂,，它将和有机化合物发生强烈（爆,炸）反应,；,-,与,硝酸混合使用能 消化单独用硝酸不能完全消化的有机试样；,-经,常使用,HClO,4,来驱赶,HCl,、,HNO,3,和,HF,；,-在,用,HClO,4,分解样品中，可能会有,10%,左右的,Cr,以,CrOCl,3,的形式挥发,掉。,常用无机酸 盐酸（HCl）,常用无机酸,氢氟酸（,HF）,-是,唯一能分解以硅为基质的样品的无机酸，适合于各类地质样品、矿石、水系沉积物、土壤、石英岩等的消,解；,-不,能用玻璃器皿，常用是聚四氟乙烯（,PTFE）,为材料的烧杯、坩埚等器皿,王水（,Aqua-regia）,-,HCl+HNO,3,（3+1,）,-王水通常用于分解金属、合金、硫化物及一些矿物（金、银、铂、钯）,硫酸（,H,2,SO,4,）,及磷酸(,H,3,PO,4,),-可消解多种,矿石,如铬铁矿、稀土矿等、,合金（钨、钼等,）；,-,硫,酸和磷酸的杂质含量一般比盐酸和硝酸高，沸点也比较高，不容易蒸发除掉；,-,高,粘度将对试液导入产生影响,，不利于雾化；,-,一,些无机盐如,Ba,、,Sr,、,Pb,、,Ca,等的溶解性很差,常用无机酸 氢氟酸（HF）,常用无机混酸,王,水,-,三份浓盐酸与一份浓硝酸的混合物称为王,水。,-,王水中，硝酸将氯离子氧化为氯，氯是一种强氧化剂，新生的原子态氯的氧化能力更强。氧化过程的中间产物,NOCl,还有催化作用，氯离子是很多金属离子的络合剂，多种因素导致王水具有很强的分解能力。,-,能用盐酸和硝酸溶解的金属、矿物几乎都可以用王水溶解。,Au,、,Pt,、,Pd,、,Os,、,Rh,、,Cr,、,Mo,等不溶于单一酸的金属也可用以王水溶解,。,常用无机混酸王水,常用无机混酸,HCl,/HNO,3,+H,2,O,2,-,过氧化氢是一种强氧化剂，受热分解为氧和水。盐酸,+,过氧化氢是一种良好的溶剂。一些单独用盐酸不能溶解的金属，可用,盐酸,+,过氧化氢分解。如锡青铜、铅锡焊料等。铜合金不溶于,盐酸，用硝酸分解时锡会以偏锡酸形态析出沉淀，阻碍分解反,应的继续进行。用盐酸,+,过氧化氢分解，速度很快，并能得到,稳定的澄清溶液。贵金属铑也可以用盐酸,+,过氧化氢在密封容器内分,解。,-,过氧化氢将,Cl,-,离,子氧化为,Cl,，原子氯与金属间的反应能力很,强，氯离子的络合作用有助于分解反应顺利进行。,2HCl+H,2,O,=,2H,2,O+Cl,2,-,过氧化氢还是金属钨的有效溶剂。,-,硝酸,+,过氧化氢也是一种良好的溶剂，一些用硝酸溶解缓慢,的试样,，滴加少量过氧化氢能加速溶解。更多地用于消解有机试,样。,常用无机混酸HCl/HNO3+H2O2,常用无机混酸,HNO,3,+HClO,4,-,该氧化性混合酸是消解生物、食品和饮料等样品的有效手段之一。,一般是将样品与,HClO,4,共热至发烟，然后加入,HNO,3,可使样品完全氧化,。,-,是破坏有机物比较有效的方法，但要求严格操作，防止发生爆炸。,H,2,SO,4,+H,3,PO,4,-,两种,酸的沸点都比较高，其中,H2SO4,氧化性较强，,H3PO4,能与一些金属离子如,Fe3+,等络合，故二者结合消解样品，有利于测定时消除,Fe3+,等离子的干扰,。,-,热,的浓,H,3,PO,4,具有很强的分解能力，如难熔的镁铬铁矿、钛铁矿等多可被分解，需要注意的是，使用,H,3,PO,4,时，若温度过高，时间过长，会脱水形成难溶的焦磷酸盐沉淀而影响测定。因此，,H,3,PO,4,常与,H,2,SO,4,等同时使用，即可提高反应温度，又可防止析出。,HNO,3,+HCl+HClO,4,+HF,-,该混酸可用于消解一些复杂成分的环境地质类样品，如土壤和岩石,。先利用,HF,将样品中的,Si,晶格溶解破坏，然后再,利用,HClO,4,+,的高沸点将样品溶液温度提升，同时，通过,HCl+HNO,3,的氧化溶解能力溶解样品里,的多种元素，以便分析。,-,高氯酸和硫酸冒烟时温度度较高，会造成,Hg,、,As,、,Se,、,Te,、,Ge,、,Re,、,Os,和,Ru,等元素的挥发损失。,常用无机混酸HNO3+HClO4,在马弗炉里灰化,干法灰化分解,灰化辅助剂,Mg(NO,3,),2,H,2,SO,4,HNO,3,有机样品,plant material,Resin,s,树脂,使用的容器-坩埚,Ceramic,陶瓷,Platinum,铂金,灰化试剂等级,AnalaR,分析纯,注意易挥发组份的损失,在马弗炉里灰化干法灰化分解灰化辅助剂使用的容器-坩埚,（,1,）设备,简单易,得；,（,2,）投入,费用,较低；,（,3,）技术,上易,掌握；,（,4,）对,含量较低的元素可以多称取,样品；,（,5,）消耗,试剂,少；,（,6,）可,大批量操作。,（,1,）速度,慢，需半天至,一天；,（,2,）耗电量多；,（,3,）铂,金坩埚提贵,而瓷,坩埚不,纯净,测定,微量痕量元素时易,污染；,（,4,）不能,用于测,Hg,、,As,、,Se,等易挥发,元素；,（,5,）某些,待测元素易受损失,如,Cd,、,Pb,等（,1.0 M,.,cm,。,实验室超纯水,（,Ultra-pure grade water,）,：,实验室超纯水在电阻率、有机物含量、颗粒和细菌含量方面接近理论上的纯度极限，通过离子交换、,RO,膜或蒸馏手段预纯化，再,经过核子,级离子交换精纯化得到,超纯水，其,标准是水电阻率为,18.2 M.cm,，适用于多种机密分析实验要求。,环境、试剂与器具要求,水质等级环境、试剂与器具要求,实验试剂,分析纯,AR,99.7%,优级纯,GR,99.8%,光谱纯,SP,99.9%,工作基准试剂（二级）,PR,99.95%,基准,试剂（一级）,PR,99.98%,高纯,EP,99.99%,实验室器具,实,验室玻璃、塑料制品应使,用,20%,的,HNO,3,浸,泡,24 H,后用去离子水冲洗干,净后晾干备用。,标准溶液尽量使用塑料仪器盛装，低浓度的工作标准溶液现配现用。,聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯以及聚碳酸酯都是良好的器皿材料，适用于盛装,ICP,分析使用溶液。,环境、试剂与器具要求,实验试剂环境、试剂与器具要求,谢谢大家！,谢谢大家！,38,SSB 10.30.02,