普通碳鋼及中低合金鋼的樣品溶解體系基本采用如下四種體系
(1)硝酸(1+3)
(2)稀王水(硝酸+鹽酸+水=50+150+200)
(3)硫酸(1+19)
(4)鹽酸(1+1)滴加過氧化氫
其中試驗顯示:王水加過氧化氫對于Cr、Al測定更有利,,而采用硫酸溶樣對Cr,、Al測定的數(shù)據(jù)偏低。因此建議采用如下方法:
準(zhǔn)確稱取樣品0.1-0.5克加入王水或者(1+1)稀王水20-50毫升,,緩慢加熱到樣品基本溶解,,滴加三到五滴過氧化氫,加熱趕凈氣泡后冷卻定容到100毫升容量瓶,,待測,。
特殊樣品測定和討論:
鋼鐵中痕量硼的測定:硼在鋼鐵中一般以固溶體存在,因此采用王水溶樣只能溶解酸溶硼,。用密閉消解罐加酸微波消解可測總硼,。選擇B249.68nm測定。
鋼中微量的砷,、錫,、銻的測定:0.5000克鋼樣用硝酸(1+3)15毫升,溶解并蒸發(fā)至近干,,加5毫升濃鹽酸溶解殘渣,,稀釋至100毫升,純鐵為基體,。
鋼鐵及高溫合金中痕量硒的測定:取1克樣品于燒杯中,加10毫升水,10毫升硝酸,30毫升鹽酸,低溫加熱,加6毫升高氯酸至樣品溶解,用定量濾紙過濾,于濾液中加3克抗壞血酸,鹽酸55毫升,緩慢加熱至微,直至出現(xiàn)黑色無定形炭后保持2-3分鐘取下,用濾紙過濾,將沉淀連濾紙加硝酸及高氯酸硝化,稀釋至10毫升用于測定,。
鋼中總鋁的測定:鋼中的鋁一般以金屬鋁,、氧化鋁及氮化鋁等形式存在。一般稱取樣品0.1-0.5克,,加入12毫升王水和0.1毫升HF消解鋼樣,,來測定總鋁。王水,硝酸等都無法消解氮化鋁,加入一定量HF酸可以使其消解90%以上,。
高合金鋼:包括不銹鋼,,高溫合金,耐熱合金及工具鋼等,,其共同特點是含較高的合金元素鎳,、鉻、鉬等,。溶解時容易生成碳化物及其他不溶物,,需要專門處理。
用濃鹽酸分解樣品,,并緩慢加入濃硫酸,,加熱至冒煙,滴加濃硝酸分解碳化物,,冷卻后用濾紙過濾,,濾液稀釋后用于光譜測定。
如果樣品中含鎢,,則在加濃硫酸的同時,,還要加入濃磷酸幫助分解碳化物,并絡(luò)合鎢以消除鎢酸沉淀的影響,。如果單獨用王水體系或者硫酸-磷酸混合體系溶解都會造成結(jié)果明顯偏低,。
鑄鐵樣品 由于其中碳含量較高,一般采用硝酸-高氯酸溶解,,并加熱至冒煙,。也可用硝酸-硫酸溶解樣品。還可以用硝酸和HF酸溶樣,,用硼酸絡(luò)合氟以消除HF酸對進樣裝置的影響,。
硼鐵的測定:硼可能以碳化硼或氮化硼等多種形態(tài)存在,較難分解,。采用堿熔法(過氧化鈉+氫氧化鈉)熔融,。稱取樣品0。05克于石墨坩堝中,,加0.5克過氧化鈉和0.5克氫氧化鈉,,在600度溫度下保溫25分鐘。熔體用50毫升10%王水溶解,,稀釋至100毫升后待測,。
硅鐵樣品的測定:硅鐵一般采用HF酸-硝酸在鉑器中溶樣,用硫酸或高氯酸趕殘留的HF,。由于使用硫酸可能造成樣品溶液渾濁,但不影響測定,。
由于硅鐵中酸溶鋁及酸不溶鋁,。處理酸不溶鋁的方法是,不溶殘渣用堿金屬的硫酸氫鹽熔融,,或用硼酸和碳酸鈉混合熔劑來熔融處理殘渣。后者更理想,。
鉬鐵的測定:樣品用混酸(鹽酸:硝酸:水=100:20:120)溶解,,其中硝酸酸度小于8%,鹽酸酸度4%-8%,,低于4%的鹽酸會使Sb測定信號偏低,。
鉻鐵中硅的測定:用過氧化鈉熔樣,硝酸酸化,,ICP光譜法可以測定3%以下的硅,。
有色合金
鋁合金:按硅含量大小(以小于0.5%-0.8%為限),低硅鋁合金一般用稀鹽酸加雙氧水來消解處理,。高硅鋁合金一般稱取0.25g鋁合金樣品,,加15毫升20%的氫氧化鈉溶液,低溫加熱溶解,,加入(1+1)硝酸22毫升,,酸化后定容于100毫升待測。
鎂鋁合金測定:稱取樣品0.010g,,加2毫升(1+1)硝酸,,4滴40%HF,室溫溶解,,加2毫升3%硼酸絡(luò)合過量的氟離子,,定溶于100毫升。
氧化鋁中雜質(zhì)的測定:1克氧化鋁樣品,,同2.5克碳酸鈉和1克硼酸混合,,在900度溫度下熔融10分鐘。熔體用稀鹽酸溶解,,在溶解液中加30毫克Zr(IV),。再加40ml濃度為2.5mol/L的氫氧化鈉溶解氫氧化鋁。過濾分掉濾液并用水洗滌沉淀,。沉淀用5毫升6mol/L鹽酸溶解并用水稀釋至25毫升,。用同樣方法準(zhǔn)備空白溶液。
鉛:純鉛中雜質(zhì)的測定:用硝酸溶解金屬鉛,,加入稀硫酸使基體鉛以硫酸鉛形式沉淀,,過濾后其他雜質(zhì)留在溶液中,。選擇750W功率測定。
鎢和鉬及合金
鎢合金:試樣用硝酸和HF酸低溫加熱溶解,,蒸發(fā)近干后加適量鹽酸轉(zhuǎn)化成鹽酸體系進行測定,。
鈮:用HF酸和少量硝酸在微波內(nèi)消解。
金中雜質(zhì)的測定:稱取樣品0.2-2.5g樣品于消化罐中,,加王水后密封加溫至135-140℃加熱溶解,。溶液轉(zhuǎn)化成鹽酸體系,以yi醚萃取2次,,合并水相及洗液,,配成鹽酸酸度為20%的10毫升溶液用于測定??梢圆捎脴?biāo)準(zhǔn)加入法測定其雜質(zhì),。
鈦合金:用HF酸溶解,加銦作為內(nèi)標(biāo),。
金屬鈷:用鹽酸加熱溶解,,稀鹽酸(1+19)定容。
水樣品一般不要特殊處理可直接進樣分析測定,,若水中有懸浮物需要濾膜過濾,。另外有的需要酸化同時防污染處理。另外為測定更低含量可預(yù)富集處理,。
環(huán)境樣品
土壤:一般采用鹽酸-硝酸-HF酸-高氯酸的全消解法,。
(1)硼酸鹽堿熔法:以偏硼酸鋰為熔劑,在950℃熔融20-30分鐘,熔體用硝酸浸取,。測定元素為:Si,Al,Fe,Ca,Mg,k,Na,Ti,P,Ba.Sr,V,。
(2)氫氧化鈉堿熔法:用NaOH在720℃溫度下熔融15分鐘,用去離子水浸取熔體,。用于測定:Se,,Mo,B,As,Si,S,Pb,P,Ge,Sn,Cr,K,。
(3)鹽酸-硝酸-氫fu酸-高氯酸:稱量0.25克樣品(樣品在105℃下干燥)于50ml PTFE燒杯中,用少量水潤濕,,加入15毫升鹽酸,,蓋上PTFE表面皿。在電熱板上,,加熱煮沸20-30分鐘,。
II、在燒杯中加入5毫升硝酸蓋上蓋子,,加熱煮沸1小時,。用水吹洗并取去表面皿,繼續(xù)加熱,蒸發(fā)至10毫升左右,。
III,、在燒杯中加入15毫升HF、1毫升高氯酸,,蓋上PTFE表面皿繼續(xù)加熱分解1-2小時,,用水吹洗并取下表面皿繼續(xù)加熱2小時,蒸發(fā)至白煙冒盡,。用水吹杯壁,,再滴加5滴高氯酸,蒸至白煙冒盡,。
IV,、在燒杯中加入7毫升(1+1)鹽酸,加熱浸取,。冷卻,移入50毫升容量瓶中,,加水稀釋定容搖均(此溶液為7%的鹽酸),。
V、立即將容量瓶中的試液轉(zhuǎn)移到干燥的有蓋塑料瓶中備用,,以免試液殘余HF腐蝕容量瓶,。
此方法可以用于測定除硅,硼等外的全部元素,。
水系沉積物的消化處理基本與土壤分解一致,。
礦石和地質(zhì)樣品的分解:一般采用如下兩種方法進行處理:
用Li2B4O7-H3BO3堿熔法:準(zhǔn)確稱取小于200目的巖石標(biāo)準(zhǔn)樣40毫克,位置于鉑坩堝中,,加0.1g Li2B4O7和0.1g H3BO3,,在1100℃高溫下熔融20分鐘。用7%硝酸浸取熔體,,用4%硝酸定容至200毫升,。
HF-HNO3-HClO4混合酸分解樣:稱取40毫克巖石粉末樣品,置于高壓溶樣器,。加入2毫升混合酸HF-HNO3-HClO4(1.25:0.5:0.25),。在200℃溫度下溶解2天。將樣品溶液蒸發(fā)至HClO4冒煙時加入2毫升HNO3(1+1),,再200℃恒溫4小時,。用1%硝酸稀釋定容樣品。
無論用以上兩種方法中任何一種,,對主含量測定都基本一致,,微量元素測定以酸溶方法較理想。
無機非金屬材料分析
一類方法用HF處理硅除去基體分析測定
工業(yè)硅中的成分測定:
稱取0.5000g的樣品,置于250m聚四氟乙烯燒杯中,,用少量純水潤濕,,加入10ml氫fu酸,緩慢滴加硝酸(1+1)至試樣基本溶解,,置于電熱板上加熱15分鐘后取下,,加入5毫升高氯酸,繼續(xù)加熱至冒高氯酸白煙取下,,用水沖洗杯壁,,再加熱蒸發(fā)至近干,取下,。加入5毫升(1+1)硝酸,,用少量水沖洗四壁,加熱溶解鹽類取下冷卻,,轉(zhuǎn)移到100毫升容量瓶,,稀釋定容,搖勻后待測,。
金屬硅中雜質(zhì)成分測定:
稱取0.5000g的樣品,,置于100ml鉑金皿中,用少量純水潤濕,,加入0.5m甘露醇溶液(0.25%),10ml氫fu酸,,緩慢滴加硝酸(1+1)至試樣基本溶解,約10分鐘后,將鉑金皿置于低溫電熱板上加熱蒸發(fā)至5毫升左右,取下冷卻,加入5ml鹽酸和5毫升水,水浴加熱溶解殘渣.冷卻后轉(zhuǎn)移到50毫升容量瓶中測定,。
二類方法用堿熔保留硅基分析測定:
化學(xué)化工產(chǎn)品分析
1 高純鹽酸及硝酸中鈉的測定:為降低空白值,,所用器皿使用前要用鹽酸浸泡,并用純凈水洗凈,。將所測定酸在亞沸狀態(tài)蒸發(fā),,富集其中微量元素。
2 工業(yè)硫酸中砷和鐵的測定:將工業(yè)硫酸定量稀釋,,直接ICP直接測定,。
3 鉬酸銨中鎢,硅和鋁的測定: 將鉬酸銨樣品用水濕潤,,加入過氧化氫溶解,,再加氫氧化鈉溶液微熱煮沸,冷卻后加2毫升濃硝酸及1毫升過氧化氫,,用水定容用于測定,。注意由于譜線干擾和基體效應(yīng)比較嚴(yán)重須恰當(dāng)選擇譜線:W 207.91,Al237.312,,Si 252.41
高純碳酸鋇中雜質(zhì)元素的測定: 采用標(biāo)準(zhǔn)加入法補償基體效應(yīng),溶解后直接進樣分析測定.
鎳氫電池(氫氧化鎳)的分析:樣品用硝酸溶解,稀釋后直接用ICP測定.
高純hong磷中微量砷的測定: 用硝酸在加熱150℃條件溶解后,蒸發(fā)去除硝酸,加入高純水,抗壞血酸和碘化鉀定容后,直接測定.
鈦白粉中Sb和P測定: 用(NH4)2SO4-H2SO4快速消解鈦白粉,采用具體匹配法消除基體的影響.注意控制(NH4)2SO4的濃度不要超過5%,Sb和P的濃度一般在1-2mg/g水平.
塑料中鈣,、鉛,、鋇的測定:將剪碎的塑料樣品加入2毫升15%碳酸鈉溶液。蒸干,、炭化后轉(zhuǎn)移到馬氟爐中450℃灰化,,冷卻后加入鹽酸溶解殘渣。塑料中三元素典型含量為:鈣4.8%鉛0.06%,鋇0.11%.
玩具涂料中重金屬總量的測定:0.3克樣品用5毫升濃硝酸,,1毫升50%酒石酸,,10滴濃磷酸加熱分解,用去離子水稀釋至25毫升,,同時制造空白式樣,。加入酒石酸可避免Sb生成不溶性氧化物,加磷酸可降低砷和硒的損失.
化妝品
用高壓溶樣:硝酸-雙氧水或者高氯酸-雙氧水消解后直接進樣測定。
食品和飲料分析:有五種方法進行前處理包括500℃干灰化法,、硝酸-高氯酸濕消化法,、硝酸微波消化法、硝酸-雙氧水微波消化法及硝酸-雙氧水-氫fu酸微波消化法,。
對所有樣品,,HNO3-H2O2-HF微波消化法的13個元素回收率均良好,是5種消解方法中比較的消化法,。
食品油*消解方法是用微波方法:稱取0.5g樣品,,依次加入5毫升硝酸及2毫升雙氧水,及2毫升蒸餾水,,低溫加熱,至反應(yīng)穩(wěn)定后再蓋好送入微波爐消解,。壓力1.5-2.5MPa時消解5-10分鐘,,可得到五色透明的溶解液體。
一般樣品處理
ICP-AES中樣品的分解,、制備
ICP-AES的前期樣品分解與處理,、制備
ICP的方式有固、液,、氣三種,,其中固體進樣有電弧,電火花,、激光等燒蝕生成氣溶膠(比如:SSEA),,氣體進樣有氫化物發(fā)生器,現(xiàn)在廣泛采用的是液體進樣,。ICP-AES的干擾及處理:
1,、物理因素干擾:包括溶液的粘度、比重及表面張力等影響霧化效率的因素,。比如酸的種類和濃度:同樣酸度其粘度以下列次序遞增:
HCl ≤HNO3≤ HClO4≤ H3PO4 ≤H2SO4,,因此盡可能使用HCl 和HNO3而避免使用H3PO4 和H2SO4。同時保證基體匹配:待測樣和標(biāo)準(zhǔn)一致的溶液環(huán)境,還可以采用內(nèi)標(biāo)校正法補償,、標(biāo)準(zhǔn)加入法有效消除物理干擾,。
2、光譜干擾:包括譜線重疊和背景干擾兩類,,譜線重疊主要采用干擾因子校正法(IEC)予以校正,。背景干擾采用儀器本身具有的功能校正。
3,、化學(xué)干擾:由于ICP具有很高的離解能力,,因此其與火焰AAS和AES小得多,可忽略不計,。
4,、電離及基體效應(yīng)干擾:一般采用雙向觀測避免電離干擾嚴(yán)重的水平觀測,同時采用基體匹配,、分離技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)加入法消除或者抑制基體效應(yīng),。
樣品的分解和制備要求必須同時滿足基本的兩個條件:樣品能*分解干凈,分解后的樣品能保持長時間(至少測定前)相對穩(wěn)定,。樣品的分解時的無機酸的選擇有硝酸,、鹽酸、氫fu酸,、高氯酸,、硫酸、磷酸等,,其中硫酸和磷酸介質(zhì)的粘滯性大,,沸點高,對樣品霧化效率不好,,在ICP-AES分析時盡量避免使用,。在分解樣品時我們常常采用硝酸、鹽酸,、氫fu酸,、高氯酸中的一種或者多種混合,比如(VHCl:VHNO3=3:1王水※, VHNO3: VHCl =3:1逆王水※)等,。必須使用HF溶解樣品時,,在處理完后要冒煙除去HF,用稀鹽酸或者稀硝酸稀釋定容,。必須用硫酸和磷酸處理樣品時,,必須控制其酸度在8%以內(nèi)。
現(xiàn)在將其常用酸的性質(zhì)作以對照:
酸濃 度
%(mol/L)特 性用 途
硝酸(HNO3)69 (16)強氧化劑,,不能將硫*轉(zhuǎn)化為硫酸鹽可將樣品中許多痕量元素轉(zhuǎn)化為溶解度高的硝酸鹽,,通常加入鹽酸及氫fu酸以增加溶解能力,。多用于分解有機物。
鹽酸(HCl)36 (12)弱還原劑分解許多金屬氧化物以及其氧化還原電位低于氫的金屬,,一般不用于分解有機物質(zhì),。其中可能與AsSbSnSeTeGeHg等形成易揮發(fā)金屬氯化物。
高氯酸(HClO4)70 (12)熱的時候是強氧化劑,,與有機物結(jié)合可能產(chǎn)生爆炸,。經(jīng)常用來驅(qū)趕HCl、HNO3,、HF,,高氯酸鹽絕大多數(shù)易溶,用它分解樣品時其中Cr有10%以CrOCl3的形式揮發(fā)掉,, V以VOCL3的形式揮發(fā)掉,。
氫fu酸(HF)48 (29)唯yi能分解以硅為基體的無機酸常與HCl HClO4 HNO3混合使用主要用于分析硅酸鹽類的樣品(地質(zhì)礦石土壤等),BAsSbGe也會根據(jù)其價態(tài)揮發(fā),。另外對玻璃器皿有強腐蝕作用,,因此常采用柏或者塑料器皿
附注:王水※強氧化劑
逆王水※可將硫化物轉(zhuǎn)化為硫酸鹽
固體樣品的制備
分析樣品的采集、制備(分粹,、縮分)是分析工作的第道工序,,也是往往容易忽視而重要的一道工序。如果出現(xiàn)差錯,,則整個隨后的分析工作是毫無意義了,。不同類型的樣品都有不同相應(yīng)的樣品加工規(guī)范??偠灾畱?yīng)該考慮到:
1,、采樣的代表性
2、樣品加工
對原始樣品進行粉粹,,過濾,濃縮和混勻,,防止過程中污染,。樣品粒度一般加工到-200目(99%通過,200目為0.075mm),。
樣品溶解的常見方法
A,、生物植物樣品的分解
生物樣品、植物和動物組織:一般需將樣品中的有機物消解氧化后,,樣品才能*分解進行分析,。一般如血清、尿和某些飲料可經(jīng)適當(dāng)稀釋后不經(jīng)過消解直接進行ICP-AES分析,,但可能會受樣品粘度等影響霧化效果,,堵塞中心管,。
(1) 干法:空氣中灼燒灰化
將1-1.5克樣品放入瓷坩堝及小燒杯中,然后加入少量5毫升濃硝酸或者0.5毫升硫酸,,蓋上表面皿,,在通風(fēng)柜中低溫加熱并蒸干碳化,然后轉(zhuǎn)入馬弗爐,,逐步升溫到450-500℃4小時,,幫助灰化,然后用2ml王水加溫溶解殘渣,,溶解后溶液約為1毫升,,定容待測。
或者將1-1.5克樣品放入瓷坩堝中,,放入馬弗爐中緩慢的加溫,,在450-500℃灰化4小時,然后用少量王水加溫溶解殘渣,,用水定容待測,。此法對揮發(fā)性元素(如As Hg Se Cd Pb Zn)測定會有損失。
(2) 濕法:加入硝酸長時間低溫消解有機物,,然后進行測定;或者將樣品蒸干然后加入濃硝酸消解有機物,。(如啤酒、飲料)
(3) 食品消解:取1克左右的樣品于125毫升塑料王(PTFE燒杯)中,,加入10毫升硝酸,,1毫升高氯酸消化至清亮,并加熱冒完高氯酸煙,,取下放冷卻后加入10毫升鹽酸(1+1),,轉(zhuǎn)移到25毫升容量瓶,用水定容,。
B,、地質(zhì)樣品的分解
I、稱量0.25克樣品(樣品在105℃下干燥)于50ml PTFE燒杯中,,用少量水潤濕,,加入15毫升鹽酸,蓋上PTFE表面皿,。在電熱板上,,加熱煮沸20-30分鐘。
II,、在燒杯中加入5毫升硝酸蓋上蓋子,,加熱煮沸1小時。用水吹洗并取去表面皿,,繼續(xù)加熱,,蒸發(fā)至10毫升左右,。
III、在燒杯中加入15毫升HF,、1毫升高氯酸,,蓋上PTFE表面皿繼續(xù)加熱分解1-2小時,用水吹洗并取下表面皿繼續(xù)加熱2小時,,蒸發(fā)至白煙冒盡,。用水吹杯壁,再滴加5滴高氯酸,,蒸至白煙冒盡,。
IV、在燒杯中加入7毫升(1+1)鹽酸,,加熱浸取,。冷卻,移入50毫升容量瓶中,,加水稀釋定容搖均(此溶液為7%的鹽酸),。
V、立即將容量瓶中的試液轉(zhuǎn)移到干燥的有蓋塑料瓶中備用,,以免試液殘余HF腐蝕容量瓶,。
備注:此方法對剛玉、鋯石,、鋯英石,、錫石、鉻鐵礦,、金紅石等不能用上述酸類溶解,,需用堿熔方法予以熔樣。
樣品酸分解后仍有少量殘渣,。將定性濾紙與殘渣一起放入瓷坩堝中,,干燥、灰化(500-600℃),,冷卻,。然后放入少量Na2O2和NaOH(用量盡量少)馬弗爐中480℃熔融,用酸中和熔塊的提取液,,將此溶液與原酸溶液合并,,進行測定,。
分析含有機質(zhì)含量高的樣品(如煤礦石,、腐植土、頁巖等)在操作方法的I,、II步中,,不加鹽酸和硝酸而改加20毫升逆王水(3硝酸+1鹽酸)配置而成,。
水泥樣品處理
方法一:準(zhǔn)確稱量0.1克樣品到125毫升三角瓶燒杯中,加適量的亞沸水再加10毫升鹽酸(1+1)溶解,,低溫加熱待樣品*溶解后微沸5分鐘,,冷卻轉(zhuǎn)移到100毫升容量瓶,水稀釋定容,。
方法二:準(zhǔn)確稱量0.1克樣品到50毫升塑料王(PTFE燒杯)中,,加入10毫升氫fu酸,1毫升高氯酸分解樣品,,后分兩次2-3毫升反復(fù)趕盡氫fu酸,,注意溫度不要過高,控制在250度內(nèi),,定容100毫升,。
鉛鋅精礦:準(zhǔn)確稱量1.0克樣品到250毫升燒杯中,加少量水潤濕,,加入15毫升濃鹽酸,,蓋上表面皿以防止液體飛濺出,低溫加熱分解5分鐘,,加入10毫升濃硝酸,,電爐上繼續(xù)加熱,使其微沸,,蒸發(fā)至近干,,取下冷卻。用去離子水吹洗表面皿及杯內(nèi)壁,,加入15毫升濃鹽酸,,40-50毫升去離子水,加熱,,煮沸,,使鹽類溶解*。取下,,冷卻到室溫,,連同不溶物一并轉(zhuǎn)入100毫升容量瓶,用水定容,,過濾分析,。
鎢礦石:準(zhǔn)確稱量0.25克樣品到30毫升塑料王(PTFE燒杯)中,加少量水潤濕,,分別加入4毫升硝酸,,1毫升磷酸,7毫升氫fu酸置于電熱板上低溫加熱分解*,蒸發(fā)盡干,,趕盡HF,,加入1毫升鹽酸和少量的水浸取,取下冷卻,,移入25毫升比色管,,稀釋定容。
硫酸:稱取硫酸10克,,置于100毫升燒杯中,,加入1毫升高氯酸在電爐上蒸發(fā)至少許樣品取下放置冷卻加入1毫升預(yù)算溶解鹽類,轉(zhuǎn)移到10毫升比色管,,用水定容,,測定硫酸中的砷、鉛,、鐵,、汞。
C,、環(huán)境樣品
環(huán)境樣品包括:水,、土壤、沉積物,、污水,、淤泥、工業(yè)煙塵,、粉煤碳等,。一般情況下,土壤,、沉積物,、淤泥、工業(yè)煙塵,、粉煤碳都可以用溶解地質(zhì)樣品的方法與以溶解,。如果樣品中的有機雜質(zhì)比較高,因此在加HClO4/HF之前,,先加入濃硝酸在長時間加溫情況下予以分解,,
(100℃,24小時,,然后在150℃下再加熱10小時)以氧化那些不穩(wěn)定的有機物質(zhì),。
D、金屬樣品
1),、黑色金屬
方法一:稱取0.1~0.2克樣品置于100ml兩用瓶中,,加入30ml稀王水(1+2)低溫加熱,至*溶解,用少量水沖洗瓶壁,,加熱煮沸,冷卻至室溫,,稀釋至刻度,,搖勻后干過濾,待測,。(中,、高C、W,、Nb材料除外),。
方法二:稱取0.1~0.2克樣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℃的水浴中加熱,,直到*溶解,然后流水冷卻至室溫,,轉(zhuǎn)移至100ml聚乙烯容量瓶中,,稀釋至刻度,搖勻后干過濾,,待測,。(需配耐氫fu酸進樣系統(tǒng))
方法三:稱取0.1~0.2克樣品置于200ml錐形杯中,加入10ml王水加熱至溶解,,然后加入14ml硫磷水混合酸(1+1+2),,繼續(xù)加熱直冒白煙,滴加硝酸直至碳化物被氧化*,,稍冷,,沿杯壁加入30-40ml水,搖勻,,加熱溶解鹽類,,冷卻至室溫,轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中,,稀釋至刻度,,搖勻后干過濾,待測,。(此方法不能用于測定Si,,而且由于磷酸的存在影響P的測定)
方法四:稱取0.1~0.2克樣品置于150ml錐形瓶中,加入85ml硫硝混合酸(50+8+942)加熱溶解,,然后加入lg過硫酸銨繼續(xù)低溫加熱,,待試樣溶解*后,煮沸2-3分鐘,若有二氧化錳沉淀析出,,滴加數(shù)滴1%亞硝酸鈉溶液,,煮沸1分鐘,冷卻至室溫,,轉(zhuǎn)移至100ml容量瓶中,,稀釋至刻度,搖勻后干過濾,,待測,。
方法五:稱取0.1~0.2克樣品置于150ml錐形瓶中,加入25毫升鹽酸加熱至接近沸騰,,再加入5毫升硝酸低溫加熱溶解半小時,,如果樣品含鎢高時在溶解后的溶液中加入5-10毫升30%的檸檬酸,稀釋定容待測,。
方法六:稱取0.1~0.2克樣品置于150ml聚四氟乙烯燒杯中,,加入15毫升硝酸邊搖動邊加入3-5毫升氫fu酸,直到式樣*溶解,,加入10毫升高氯酸于電熱板上加熱到冒白煙,,繼續(xù)濃縮到體積約3毫升,取下冷卻,,加入30毫升熱水溶解鹽類,,用定量濾紙過濾到100毫升容量瓶中,溫水洗滌后定溶待測,。
方法七:稱取2克樣品,,置于1克酒石酸的100毫升三角瓶中。加硝酸10毫升,,鹽酸5毫升溶解,,冷卻,稀釋至刻度,。
?、瘛⒐I(yè)純鐵:可采用方法一,,若雜質(zhì)含量低可適當(dāng)增加稱樣量,。
Ⅱ,、碳素鋼:可采用方法一
?、蟆⒅?、低合金鋼:
?、佟〉虲:可采用方法一(低Si<1%,,不含W、Nb)或可采用方法二(高Si,,含W,、Nb)
② 高C:可采用方法一或方法二(測定Si,、P),,可采用方法三(測定其它元素)
Ⅳ,、高合金鋼、不銹鋼,、高溫合金:
?、佟〉虲:可采用方法二
② 高C:可采用方法二(測定Si,、P),,可采用方法三(測定其它元素)
③ 低C:可采用方法五,。
?、酢⒏咚俟ぞ咪摚嚎刹捎梅椒ǘ?,多滴加一些HF酸,,來絡(luò)合W、Mo,。也可采用方法三來測定W,、Mo。
?、?、生鐵、鑄鐵:可采用方法二或方法四
?、?、合金鑄鐵:
① 低合金:可采用方法二或方法四
?、凇「咩t鑄鐵:可采用方法二(測定Si,、P),可采用方法三,,適當(dāng)加一些高氯酸來氧化碳化物(測定其它元素)
硅鐵中雜質(zhì)分析測定:
稱取0.5000g的樣品,,置于120ml鉑金皿中,加入15毫升硝酸,搖勻,小心滴加氫fu酸至樣品溶解清亮,,用水沖洗皿壁,加入5毫升高氯酸,,繼續(xù)加熱至冒高氯酸白煙取下,,冷卻,用水沖洗杯壁,然后繼續(xù)加熱蒸發(fā)至近干,,取下冷卻,。加入15毫升(1+1)鹽酸,用少量水沖洗四壁,,加熱溶解鹽類取下冷卻,,轉(zhuǎn)移到100毫升容量瓶,稀釋定容,,搖勻后待測,。
以10ug/ml的Y作為內(nèi)標(biāo)(Y324.228 (103), Y224.306 (149)
2)、有色金屬
方法一:稱取一定量的樣品(視樣品含量高低而定),,置于100ml兩用瓶中,,加入 20ml硝酸(1+1)低溫加熱,至*溶解,,用少量水沖洗瓶壁,,加熱煮沸,冷卻至室溫,,稀釋至刻度,,搖勻,(若有不溶物干過濾)待測,。
方法二:稱取一定量的樣品(視樣品含量高低而定),,置于100ml兩用瓶中,加入 20ml混合酸(3份硝酸+1份鹽酸+4份水)低溫加熱,,至*溶解,,用少量水沖洗瓶壁,加熱煮沸,,冷卻至室溫,,稀釋至刻度,搖勻,,(若有不溶物干過濾)待測,。
方法三:稱取一定量的樣品(視樣品含量高低而定),置于100ml兩用瓶中,,加入 20ml混合酸(6份硝酸+1份鹽酸+7份水)低溫加熱,,至*溶解,用少量水沖洗瓶壁,,加熱煮沸,,冷卻至室溫,稀釋至刻度,,搖勻,,(若有不溶物干過濾)待測,。
方法四:稱取一定量的樣品(視樣品含量高低而定),置于100ml兩用瓶中,,加入 20ml硝酸(1+1)低溫加熱,,至*溶解,用少量水沖洗瓶壁,,加熱煮沸,,冷卻至室溫,稀釋至刻度,,搖勻,,(若有不溶物干過濾)待測。
方法五:稱取一定量的樣品(視樣品含量高低而定),,置于100ml聚四氟乙烯燒杯中,,加入10mlNaOH溶液(20%),加熱溶解直至不再反應(yīng),,滴加幾滴過氧化氫,,然后轉(zhuǎn)移到盛有20mlHCL溶液(1+1)的100ml聚四氟乙烯燒杯中,,若有黑色氧化物,,滴加過氧化化氫并加熱,使之完溶解,,冷卻后,,轉(zhuǎn)移至入100ml容量瓶中,稀釋至刻度,,搖勻后待測。
方法六:稱取一定量的樣品(視樣品含量高低而定),置于100ml聚四氟乙烯燒杯中,,加入10ml硝酸加熱溶解,,滴加數(shù)滴HF 酸直至反應(yīng)*,用少量水沖洗杯壁,,搖勻,,冷卻至室溫,轉(zhuǎn)移到100ml 聚四氟乙烯容量瓶中,,稀釋至刻度,,搖勻后待測。(需配耐氫fu酸系統(tǒng))
方法七:稱取一定量的樣品(視樣品含量高低而定),,置于100ml聚四氟乙烯燒杯中,,加入20ml 硫酸溶液(1+1),加熱溶解直至不再反應(yīng),,滴加幾滴硝酸氧化,,稍冷,,用少量水沖洗杯壁,搖勻,,冷卻至室溫,,轉(zhuǎn)移到100ml 容量瓶中,稀釋至刻度,,搖勻后待測,。
Ⅰ,、銅及銅合金:
?、佟〖冦~:可采用方法一
② 銅合金:可采用方法二
附注:一般銅合金也可采用直接用1+1的稀硝酸溶解后定容待測,。
?、颉X及鋁合金:
?、佟〖冧X:可采用方法三
?、?鋁合金:低Si,可采用方法三
高Si,,可采用方法五
?、邸¤T鋁:可采用方法三Ⅲ、鋅及鋅合金:可采用方法三
?、?、鉛及鉛合金:可采用方法二
Ⅴ,、錫及錫合金:可采用方法四
?、觥⑩伡扳伜辖穑嚎刹捎梅椒?測定Si時,,需采用密閉容器)
可采用方法七(不能測定Si)
?、鳌㈡嚰版嚭辖穑嚎刹捎梅椒ǘ?/span>
?、?、鋯及鋯合金:可采用方法六(測定Si時,需采用密閉容器)
鋅錠合金雜質(zhì):可采用方法七,。
4)堿金屬熔融分解法
堿金屬熔融分解法主要由于地質(zhì)硅酸鹽,、陶瓷、耐火材料,、金屬,、合金等領(lǐng)域。主要的熔劑有偏硼酸鋰(LiBO2),、四硼酸鋰(Li2B4O7),、碳酸鈉(Na2CO3),、氫氧化鈉(NaOH)、過氧化鈉(Na2O2)等,。氧化經(jīng)熔融后,,熔塊水提取并用酸酸化,其優(yōu)缺點已在前面論述,。以下介紹幾種熔融分解的方法,。
A)偏硼酸鋰熔融分解試樣
稱取0.1g試樣于石墨或鉑金坩堝中,加0.5g LiBO2,于1000℃馬弗爐中熔融5-10分鐘,。冷卻后用50毫升5%硝酸提取,。用5%硝酸定容至100毫升。
B)用碳酸鈉熔融分解試樣
稱取0.1g樣品(硅酸鹽)于鉑金坩堝中,,與1g無水碳酸鈉充分?jǐn)嚢?,面上鋪一層無水碳酸鈉,放于950-1000℃馬弗爐中熔融40分鐘,。冷卻后用(1+2)HCI提取,。
C)用過氧化鈉熔融分解試樣
稱取0.2g樣品(硅酸鹽)于鎳坩堝中,與2gNa2O2和1 gNa2CO3充分?jǐn)嚢钃u均,。放于950-1000℃馬弗爐中熔融10-20分鐘,。取下稍冷,浸泡于裝有適當(dāng)熱水的塑料杯中,,熱水沖洗干凈坩堝,。邊攪拌邊緩慢加入25毫升(1+1)HCI,,滴加幾滴雙氧水直到溶液清亮(雙氧水的量控制到一致),。轉(zhuǎn)移到200毫升容量瓶中,流水冷卻至室溫,,用水稀釋到刻度,。準(zhǔn)確分取10毫升于200毫升容量瓶,加入10毫升(1+1)HCI,,稀釋定容,,待測。
(方法三:測定硅錳,、錳渣中MnO,Si02,CaO,MgO,Al2O3)
工業(yè)硅中的成分測定
稱取0.5000g的樣品,,置于250m聚四氟乙烯燒杯中,用少量純水潤濕,,加入10ml氫fu酸,,緩慢滴加硝酸(1+1)至試樣基本溶解,置于電熱板上加熱15分鐘后取下,,加入5毫升高氯酸,,繼續(xù)加熱至冒高氯酸白煙取下,,用水沖洗杯壁,再加熱蒸發(fā)至近干,,取下,。加入5毫升(1+1)硝酸,用少量水沖洗四壁,,加熱溶解鹽類取下冷卻,,轉(zhuǎn)移到100毫升容量瓶,稀釋定容,,搖勻后待測,。
電解錳的成分測定
稱取1.0000g的樣品,置于250m燒杯中,,用少量純水潤濕,,蓋上表面皿,緩慢加入20ml濃硝酸,,加熱使樣品*溶解,,加入15毫升高氯酸,加熱至冒白煙,,在高氯酸白煙蒸汽沿?zé)诔驶亓鳡顟B(tài)下保持15分鐘左右,,取下。稍冷后,,加入約30毫升溫水溶解鹽類,。滴加亞硫酸氫鈉(10%)溶液使二氧化錳等分解。用中性濾紙過濾于250毫升容量瓶中,,用溫水洗滌到無酸性,,冷卻至室溫,用水定容,。
電解鉛中的雜質(zhì)測定
稱取5.g左右的樣品,,置于250m燒杯中,緩慢加入70ml(1+2)的稀硝酸,,緩慢加熱溶解,。待溶解完畢后轉(zhuǎn)移溶液到100毫升容量瓶中,加入10毫升濃鹽酸沉淀處理基體鉛,,定容后靜置澄清,,取上層清液分析測定。
鉻中的成分測定
稱取1.0000g的樣品,,置于250m燒杯中,,用少量純水潤濕,蓋上表面皿,加入15毫升高氯酸,,加熱分解,,待基本溶解后,繼續(xù)蒸發(fā)約10分鐘使其冒白煙,,取下稍微冷卻,,加入約50毫升溫水溶解鹽類,定量濾紙過濾到100毫升容量瓶中,,溫水洗滌后定溶待測,。
硅鐵中的硅分析:
稱取研細(xì)的硅鐵試樣(過200篩選)0.1克,置于鉑金皿中,,加入(1+1)硫酸4毫升,,氫fu酸(40%)15毫升,然后仔細(xì)滴加硝酸(1+1)6毫升,。待激烈反應(yīng)過后,,低溫加熱至試樣*溶解(如有未分解的試樣,補加HF5毫升,,濃硝酸10毫升),。待溶液清亮后,繼續(xù)加熱蒸發(fā)至近干,。然后加入鹽酸(1+1)5毫升,,加熱至殘渣*溶解。轉(zhuǎn)移入100毫升容量瓶定容,,然后分取10毫升到100毫升容量瓶定容,,分析測定。
稀土元素樣品處理:
樣品經(jīng)堿(過氧化鈉)熔融后,,加入適量的三乙醇胺溶液和EGTA溶液,,加熱煮沸溶解熔塊。過濾后用鹽酸溶解稀土氫氧化物沉淀,。然后用適量的1.25mol/L鹽酸洗提Al,、Ca,、Mg等雜質(zhì),,并棄去。后用一定量的3.5mol/L鹽酸洗提稀土元素,,后定容分析,。
測定工業(yè)鎵雜質(zhì)含量
將試料0.5g置于聚四氟乙烯燒杯中,加入2mL硝酸,,蓋上表皿,,置于電熱板上溫?zé)崾乖嚇臃稚⒑笕∠隆<尤?mL鹽酸,待劇烈反應(yīng)停止后,,將燒杯置于電熱板上加熱使試樣*溶解,。將地?zé)岚鍦囟壬咧良s160℃,濃縮溶液體積至約為1mL,。取下燒杯,,用約5mL去離子水沖洗表皿及杯壁,冷卻,。用去離子水定容于50mL的PP刻度管,,混勻。隨同試料做空白試驗,。
以下為歐洲ROHS指令樣品測定方法:
測試塑膠中總Cd含量
范圍在10ppm~3000ppm,。但不適合于多氟化塑膠材料。
硫酸和雙氧水混合物的濕式消解方法:
準(zhǔn)備至少2g均勻同質(zhì)的樣品備于分析,。將樣品剪小成小片,,每一片不大于0.1g。稱取大約0.5g測試樣品,,度為mg,,放入消解設(shè)備中,執(zhí)行重復(fù)兩份的分析,。將燒杯防于加熱平板,,加入10mL硫酸,加熱到一個較高的溫度來消解和炭化有機物質(zhì),。當(dāng)產(chǎn)生白色煙霧的時候,,再持續(xù)加熱大約15分鐘。將燒杯取下,,冷卻大約10分鐘,。然后慢慢的加入4個5mL的雙氧水溶液。每次加入雙氧水后允許反應(yīng)平和后再次加入,。注意:由于可能有飛濺的可能,,任何反應(yīng)的燒杯都必須在加入雙氧水過程中始終保持加蓋。再次加熱大約十分鐘,,然后冷卻大約5分鐘,,再加多5mL的雙氧水,重新加熱,。直到不再有有機物質(zhì)時停止此步驟,。冷卻到室溫后,小心用水稀釋,。沖洗燒杯,,移入100mL的容量瓶。用取離子水稀釋到刻度?;旌暇鶆?。如果此時有不可溶解的物質(zhì)存在,其可能妨礙分析,,因此必須使用Membrane濾紙過濾去除,。
用同樣的方式制備試劑空白溶液。
聚合性的或者類似材料,,包括薄板,,等其他幾種材料
本歐洲標(biāo)準(zhǔn)的本部分規(guī)定元素Sb,As,Ba,Cd,Cr,Pb,Hg,Se從玩具材料(接觸不到的材料例外)以及玩具材料零件中析出的要求和測試方法。
樣品制備:
取得不小于100mg的聚合物或者類似材料的測試部分,,避免加熱材料,,根據(jù)下面的指導(dǎo)。
從材料薄的交叉部分剪取,,以確保測試部分的表面積盡可能的大,。每一測試部分不應(yīng)被壓縮,且?guī)缀纬叽绮淮笥?mm,。
如果試驗樣品在材質(zhì)上不單一,,測試部分必須從每種不同的材料上取得。每種材料質(zhì)量要大于10mg,。當(dāng)某一種材料質(zhì)量介于10mg到100mg之間,,其測試部分的質(zhì)量應(yīng)該報告為:un10e),相關(guān)元素計算定量時以測試材料用到100mg計算,。
測試步驟:
使用合適體積的容器,,用50倍其質(zhì)量的0.07M的鹽酸溶液混合測試材料部分,溫度為:37度正負(fù)2度,。如果測試部分的材料為10mg到100mg之間,,則在37度正負(fù)2度用5.0mL的0.07M的鹽酸混合。搖晃1分鐘,,檢查混合物的酸度,,如果pH大于1.5,則逐滴加入2M左右的鹽酸,同時搖晃,,直到pH達(dá)到1.0~1.5之間,。混合物注意避光,。在37度正負(fù)2度攪拌樣品1h,,然后保溫靜置1h。然后迅速分離固體,,首先過濾,如有必要進行離心。分離必須盡快在靜置完成后完成,。離心不得超過10分鐘,。同時報告為under 10e)。如果所得的溶液在分析之前要保存超過一個工作日,,那么就必須加入鹽酸來保存穩(wěn)定,,以便所儲存的溶液的濃度大約為:1M。
沉積物,,淤泥和土壤的酸消解法
消解的樣品:濕重取代表性的1~2g,或者干重取1g來用消酸和雙氧水進行消解,。加入鹽酸到消解產(chǎn)物中來回流樣品。作為增強某些金屬的溶解性的可選步驟,,消解產(chǎn)物過濾,,濾質(zhì)和殘留物被沖洗,首先用熱的鹽酸然后用熱的試劑水來沖洗,。濾紙和殘留物返回消解瓶內(nèi)用鹽酸繼續(xù)回流然后再次過濾,。然后稀釋定容。
密閉容器溶解
密閉容器溶解樣品與敞開容器溶解樣品有如下優(yōu)點:
A),、密閉容器內(nèi)部產(chǎn)生的壓力使試劑的沸點升高,,因而消解溫度較高。這樣增高的溫度和壓力可顯著縮短樣品的分解時間,,而且使一些難溶解物質(zhì)易于溶解,。
B)、揮發(fā)性元素化合物如:AsBCrHgSbSeSn將保留在容器內(nèi),,因而這些元素將保存在溶液中,。
C)、試劑用量大為減少了,,節(jié)約了成本,,減少了有害氣體的排放。
D),、試劑用量減少了,,又是密閉的容器,減少了污染的可能性,。
常用的密閉分解采用微波消解系統(tǒng),,一般微波消解系統(tǒng)還帶有科學(xué)合理的分解方法,能科學(xué)有效地解決敞開環(huán)境分解無法解決的問題?,F(xiàn)階段上通用的微波消解系統(tǒng)有CEM,、MILESTONE等。
(空格分隔,最多3個,單個標(biāo)簽最多10個字符)
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