1.样品的制备
样品制备的第一步是取样。取样一定要具有代表性,取样量大小要适当。若取样量过小,则不能保证必要的测定精度和灵敏度;若取样量太大,则会增加工作量和试剂、能源等的消耗量。取样量取决于试样中被测元素的含量、分析方法和所要求的测量精度。
样品制备过程中的一个重要问题就是防止污染。污染是限制灵敏度和检出限的重要原因之一。污染源主要是水、大气、容器和所用的试剂。即使最纯的离子交换水,也含有10-7%~10-9%的杂质。在普通的化学实验室中,空气中常含有Fe、Cu、Ca、Mg、Si等元素,一般来说,大气污染是很难校正的。容器污染程度因其材质、作用的不同而不同,且随温度升高而增大。对于容器的选择要根据测定的要求而定。容器必须洁净,对于不同容器,应采取与其相适应的洗涤方法。
避免损失是样品制备过程中的又一个重要问题。质量浓度很低(小于1μg/mL)的溶液,由于吸附等原因,一般来说是不稳定的,不能作为储备溶液,使用时间最好不要超过1~2天。作为储备溶液,应该配制质量浓度较大(如1000μg/mL以上)的溶液。无机储备液或试样溶液应在聚乙烯容器中保存,并注意维持必要的酸度,保存在清洁、低温、阴暗的地方。有机溶液在储存过程中,应避免与塑料、胶木瓶盖等直接接触。
2.样品的预处理方法
原子吸收法进行样品分析时通常采取溶液法进样,样品需进行预处理,通过化学处理得到适合原子吸收分析的溶液。对样品预处理的要求是:试样分解要完全,在预处理过程中试样不得沾污或造成待测组分的损失,所用试剂及反应产物对后续测定应无影响。
无机试样的预处理大都采用稀酸、浓酸或混合酸溶解的方法,对于酸不溶物质则采用碱熔融法。
有机试样的预处理方法主要有两种,即干法灰化和湿法消解。一般先进行灰化处理(以除去有机物基体)的样品,其所得残留物还需用合适的酸进行溶解,以使待测元素以无机盐的形式进入溶液中。但是,对于易挥发性的元素(如Hg、As、Gd、Pb、Sb、Se等),则不宜采用干法灰化的处理方法,以免挥发损失造成分析误差。
干法灰化就是在较高的温度下,使样品被空气中的氧氧化。具体操作是:首先准确称取一定质量的试样置于恒重的石英或铂质坩埚中,于80~150℃下加热以赶去大量的有机物,然后放于高温炉中,逐步升温至450~550℃进行灰化处理,冷却后,再将灰分用HNO3、HCl或其他溶剂溶解,若有必要,则加热溶液以使残渣溶解(这种情况通常被称为干湿结合法),过滤后配制溶液。
湿法消解就是在加热的情况下用适合的无机酸煮沸试样,以破坏有机物,使试样中的有机阴离子挥发掉。最常用的无机酸是盐酸-硝酸、硝酸-高氯酸、王水-高氯酸或硫酸-硝酸等混合酸,视样品的类型而定。消解后的剩余物(一般为结晶状)再用温热的稀硝酸或稀盐酸溶解,以使其转变为易溶解的无机盐(如硝酸溶解得到的硝酸盐)或利于原子化的易挥发的氯化物,过滤后配制溶液。若用微波溶样技术,则可将样品放在聚四氟乙烯焖罐中,于专用微波炉中加热消化样品。(www.xing528.com)
3.样品预处理方案的拟订原则
试样的预处理是一项繁杂的工作,应根据试样的具体情况、分析的目的及原子吸收法的特点确定采用何种方法、选用何种试剂等。若需引用或参考有关文献中所提供的信息,则必须在验证后才可使用。若没有合适的资料可供参考,则需要自行拟定样品预处理的方案。拟定样品预处理方案的原则是:
1)称取样品的量及其定容体积。应当根据待测元素的检出限(或灵敏度)及其在试样中的大体含量来确定称样量及定容体积。待测元素的灵敏度应在相关文献的基础上,以所用仪器测定实际的检出限和灵敏度作为依据。
2)在确保试样溶解完全的前提下,使用的溶剂应尽可能的简单。通常最好是将试样制成水溶液、盐酸溶液(一般氯化物挥发性比较好,有利于样品的原子化)或硝酸(多数元素的硝酸盐溶解性较好)溶液以及碱溶液(限于酸不溶的情况)。
3)考虑干扰元素的处理措施。应根据具体试样的组成情况,即待测元素的含量、共存元素的种类及其含量等的不同,采取不同的处理措施。
①易电离的元素应加入消电离剂。
②对于化学干扰,应当优先考虑采取相应的抑制或消减措施,如加入释放剂、保护剂等。若仍达不到预期效果,则再采取化学分离的方法,予以消除。
③如果待测元素含量很小,干扰元素又多,则应采取预富集分离法、离子交换、共沉淀等方法。
一个完整的原子吸收法的分析方案,应包括三方面内容:试样的预处理方法、仪器及其测量条件(包括吸收线波长、空心阴极灯电流、光谱通带、火焰的种类和类型、燃烧器的高度等)、定量方法(标准曲线法、标准加入法或其他)。这三个方面相互关联、相互影响,应综合考虑,有机配合,以便在获得高的灵敏度的同时也能获得高的准确度,并且能满足分析要求,使操作简便。
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