微波消解試樣的方法

建立對(duì)一種試樣的微波密閉消解方法，要從三個(gè)方面著手考慮與選擇：
1. 樣品的稱(chēng)祥量
2. 分解試樣所用酸的種類(lèi)及用量
3. 微波加熱的功率與時(shí)間（壓力與溫度的設(shè)置）
在考慮上述問(wèn)題時(shí)，我們對(duì)試樣要有所了解。因?yàn)樵囅樵谖⒉▓?chǎng)中吸收微波的能量、升溫的快慢、產(chǎn)生壓力的大小以及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的速度和程度都和試樣的組成、濃度、性質(zhì)有關(guān)。
因此在建立微波消解方法時(shí)，要對(duì)試樣的性質(zhì)有所了解，收集有關(guān)信息。
如（1）樣品基體的組成和化學(xué)性質(zhì)；（2）待測(cè)元素的性質(zhì)及含量的估計(jì)；（3）有關(guān)此類(lèi)樣品的分解方法、文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)、工作經(jīng)驗(yàn)，尤其是密閉消解的應(yīng)用。
1. 樣品的稱(chēng)樣量
我們?cè)诳紤]稱(chēng)樣量時(shí)，考慮后面的檢測(cè)方法。是用化學(xué)法、AAS法、ICP-AES法還是其他方法。各種測(cè)定方法有不同的靈敏度和檢測(cè)限。要求消解定容后的濃度要高于檢測(cè)限。一般高于檢測(cè)限幾倍，幾十倍更好，RSD 就更小。同時(shí)還要考慮祥品的均勻性和代表性，這將影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。上述兩方面都希望稱(chēng)樣量不能太小，要多一些好。用微波消解還有一方面要考慮。從安全性來(lái)說(shuō)，稱(chēng)祥量要少些好，因?yàn)樵嚇优c酸在密閉系統(tǒng)中，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體壓力增大。樣品量越多、產(chǎn)生的氣體多，壓力就大。如果反應(yīng)很激烈，產(chǎn)生的氣體快，使壓力瞬間增大，就有引起爆炸的危險(xiǎn)， 所以要限制稱(chēng)樣量。通常無(wú)機(jī)樣品稱(chēng)樣量為0.2-2 克，有機(jī)樣品為0.1g-1克。當(dāng)然，還要看密閉消解的溶樣罐的容積大小，罐大的稱(chēng)樣量可多些。當(dāng)加入酸后初反應(yīng)很激烈，產(chǎn)生氣體較多時(shí)，為了安全，可以先在常壓下反應(yīng)，待反應(yīng)平緩后再放入微波爐中消解。
2. 消解所用酸的種類(lèi)和用量
消解試樣的目的是通過(guò)試樣與酸反應(yīng)把待測(cè)物變成可溶性物質(zhì)。如金屬元素變成可溶性鹽，成為離子狀態(tài)存在于溶液中。酸的用量以完成反應(yīng)所需量即可。
消解試樣使用廣泛的酸是HN03、HCl、HF、HCl04、H202等。這些都是良好的微波吸收體，它們?cè)谖⒉t中的穩(wěn)定性、沸點(diǎn)和蒸汽壓以及與試樣的反應(yīng)，我們都應(yīng)清楚,這個(gè)在AAS論壇專(zhuān)門(mén)有相關(guān)的帖子討論.
微波消解試樣時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
（1）試祥添加酸后，不要立即放入微波爐，要觀察加酸后試樣的反應(yīng)。如果反應(yīng)很激烈：起泡、冒氣、冒煙等，需要先放置一段時(shí)間，等待激烈反應(yīng)過(guò)后再放入微波爐升溫。因?yàn)榉磻?yīng)激烈的情況下將蓋蓋上，密閉微波加熱，容易引起爆炸。對(duì)加酸后初期反應(yīng)很激烈的試樣，一次加酸的量不要太多，可將酸分幾次加完。對(duì)于有的樣品，可將酸加入試樣中浸泡過(guò)夜，待到次日再放人微波爐中消解，效果會(huì)更好。
（2）對(duì)于硫酸、磷酸等高沸點(diǎn)酸應(yīng)在低濃度以及嚴(yán)格溫控的條件下使用。
（3）應(yīng)盡量避免使用高氯酸。
（4）由樣品和試劑組成的溶液總體積不要超過(guò)2Oml。
（5）對(duì)具有突發(fā)性反應(yīng)和含有爆炸組分的樣品不能放入密閉系統(tǒng)中消解。如：乙快化合物、疊氮化合物、亞硝酸鹽等物質(zhì)。
以上對(duì)消解所用酸的種類(lèi)及性質(zhì)作了介紹, 下面介紹第三個(gè)內(nèi)容。

3. 微波加熱的功率與時(shí)間
分解試樣所需的能量取決于樣品的用量、組成、試劑（酸）的種類(lèi)及用量、容器的耐壓耐溫能力以及爐內(nèi)樣品的個(gè)數(shù)。爐內(nèi)樣品個(gè)數(shù)多， 所需的微波功率大、時(shí)間長(zhǎng)。密閉體系中介質(zhì)的離子強(qiáng)度和極性決定了加熱速度，離子強(qiáng)度大，體系升溫快。在微波溶樣時(shí)，可采用預(yù)消解把樣品組成中一些低分子的有機(jī)物、還原性強(qiáng)的有機(jī)物、具揮發(fā)性的物質(zhì)在常壓下先與酸反應(yīng)或采用階梯式升高加熱功率的方法。避免因反應(yīng)過(guò)于劇烈或分解產(chǎn)生大量的氣體（如硝酸被分解成N02 等）而使壓力驟升。實(shí)際使用時(shí)，先用低檔功率、低檔壓力、低檔溫度，用短的加熱時(shí)間，觀察壓力上升的快慢。經(jīng)幾次實(shí)驗(yàn)，當(dāng)了解了消解試樣的特性，方可一次設(shè)置高壓、高溫和長(zhǎng)的加熱時(shí)間。只要根據(jù)上述所介紹的方法, 選擇合適的消解條件,各種試樣都能在短的時(shí)間內(nèi)消解好。