原子吸收的幾種樣品前處理方法介紹
原子吸收光譜法具有靈敏、快速、選擇性高、操作方便等優(yōu)點,現(xiàn)在被廣泛地應用于化工、石油、醫(yī)藥、冶金、地質(zhì)、食品、生化及環(huán)境監(jiān)測等領域,能測定金屬及某些非金屬元素。為了使原子吸收測量的結果有代表性,必須要保證樣品均勻分布在溶液中,所以有許多樣品必須要經(jīng)過前處理才能拿來測定,而不同的樣品有不同的前處理方法,同一樣品也有多種的前處理方法,選擇不同方法的依據(jù)就是方便快捷、同時又要盡量減少樣品的用量,減少有效成分的流失。樣品前處理是原子吸收光譜法測定的關鍵步驟之一,尋找簡便有效的樣品處理技術一直是分析工作者的研究的重要課題,在這里列舉各種方法,說出它們各自的適用范圍,并引用前人分析常見樣品的方法為例讓大家借鑒參考。
一、灰化法
一般使用溫度在450-550℃之間,用來破壞樣品中的有機物成分,使之轉(zhuǎn)化成無機形態(tài)。
例如谷物中的重金屬檢測,樣品前處理步驟如下:稱取粉碎過篩的谷物1g~5g于坩堝中,先小火在電熱板上炭化至無煙,置于550℃的高溫電阻爐中灰化4h~5h,冷卻。若灰化不*,取出放冷加幾滴硝酸潤濕,在電熱板上干燥后重新灰化。取出灰化好的試樣加入10ml 0.5mol/L的硝酸溶液,放在電熱板上低溫加熱溶解灰分,再用0.5mol/L的硝酸溶液少量多次洗滌坩堝轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中,定容、混勻,同時做試劑空白。
這種方法的優(yōu)點是能灰化大量樣品,方法簡單,但操作時間長、操作繁瑣、對低沸點的元素常有損失。此法可以處理魚類、水果、肉、蛋、奶等,若分析Hg、As、Cd、Pb、Sb、Se等不宜采用法灰化。
二、酸消解法
用適當?shù)乃嵯鈽悠坊w,并使被測元素形成可溶鹽。植物的花葉一般用硝酸,個別的可用HNO3-HClO4 ,根莖則視其種類需要添加HCl或HF,礦物類和動物類大多需用混合酸。
例如,用硝酸和高氯酸消解處理化妝品:稱取樣品 0.5g-1.0g(精確到 0.001g),置于三角瓶中,同時做試劑空白。樣品如含有乙醇等有機溶劑,先在水浴或電熱板上低溫揮發(fā)。若為膏霜型樣品,可預先在水浴中加熱使瓶壁上樣品融化流入瓶的底部。加入數(shù)粒玻璃珠,然后加入硝酸和高氯酸混合酸(3:1)10-15mL,由低溫至高溫加熱消解,不時緩緩搖動使均勻,消解至冒白煙,消解液呈淡黃色或無色。濃縮消解液至2-3mL左右。冷至室溫后定量轉(zhuǎn)移至25 mL具塞比色管中,以水定容至刻度,備用。對于某些粉質(zhì)化妝品消解后存在一些沉淀物或懸濁物,定容后過濾,待測。
三、微波消解法
該方法具有快捷、高效、簡便、節(jié)約試劑、空白值低等優(yōu)點,但是需要配置微波消解儀。可用于測定多種樣品,如煙葉、蔬菜、頭發(fā)、中成藥、土壤,保健品的處理均可采用此法,尤其對于易揮發(fā)樣元素適合用此法。其原理是極性分子在微波電場的作用下以每秒24.5×109次的速率不斷改變方向,使分子與周圍分子碰撞和磨擦,同時試液中的帶電粒子在交變的磁場中來回遷移運動,與臨近的分子磨擦和碰撞,亦使微波能轉(zhuǎn)為熱能。由于微波消解樣品是在全封閉狀態(tài)下進行的,避免了易揮發(fā)元素的損失,因此回收率高、準確性好,也減少了樣品的玷污和環(huán)境污染。
現(xiàn)以微波消解技術處理茶葉為例,說明該方法的使用。步驟如下:用食品粉碎機將茶葉樣品磨成粉狀,精確稱取0.500g于聚四氟乙烯溶樣杯中,加入3ml HNO3、2ml H2O2,待反應平穩(wěn)后,蓋上杯蓋,放入消解罐中置于微波溶樣爐內(nèi)進行消解。消解完冷卻后取出消解內(nèi)罐,置于120℃加熱板上趕酸至溶液約1ml,用水定容至25ml或50ml,混勻備用,同時做空白試驗。
四、酸浸提法
用酸從樣品中提取金屬元素也是樣品處理的一種方法,該法操作簡便快捷,但不適于含蠟質(zhì)的樣品。以HNO3-H2O2 浸提牙膏中的鉛、鎘、銅、鍶,再用石墨爐法測定為例。具體的處理步驟如下:擠出牙膏樣品約1g于50ml色管中,加入5mlHNO3和2ml H2O2放置過夜,次日置于未加熱的水浴鍋中,先緩慢加熱,以防止氣泡產(chǎn)生而溢出,待劇烈反應停止后,在水浴中煮沸1h,取出冷卻后,定容至25ml,混均后過濾,濾液用于測定。該方法可用于從食品或糞便中提取鋅、錳等,還可以處理化妝品、保健品等。
五、高壓消解法
該法一般用聚四氟乙烯制成容器,置于烤箱或馬弗爐加熱增壓消化樣品,溫度一般控制在150℃以內(nèi),其優(yōu)點是可有效防止易揮發(fā)元素的損失。
如用石墨爐原子吸收法測定保健品中的鎘時,處理樣品的步驟如下:準確稱取樣品0.5000-2.0000g于聚四氟乙烯罐內(nèi),加2.00-4.00ml HNO3,放置過夜,再加2.00-3.00 ml H2O2(內(nèi)容物不能超過罐容積的1/3)蓋上內(nèi)蓋,然后旋緊不銹鋼外套,在恒溫箱內(nèi)于120 ℃~140℃放置2~3h,在箱內(nèi)自然冷卻至室溫,將消解液濾入25ml容量瓶中定容。同時做試劑空白。
酸消化法和微波消化法都是常用較好的方法,在測定不同的樣品時應該根據(jù)樣品的性質(zhì)和分析的金屬元素的性質(zhì)以及自己的實驗條件,采用不同的分析方法。選擇不同方法的依據(jù)就是方便快捷,同時又要盡量減少樣品的用量,減少有效成分的流失。
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