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土壤中微量元素的消解
由于土壤为固体样品,基体复杂,要准确分析土壤中的重金属,消解是关键。本文以全自动石墨消解对土壤样品进行消解,主要目的是验证仪器的消解效果。
实验仪器
全自动石墨消解仪(北京普立泰科仪器有限公司),聚四氟乙烯消解管(50mL)
实验试剂
浓盐酸,优纯级
浓硝酸,优纯级
氢氟酸,优纯级
高氯酸,优纯级
实验用水为去离子水
样品:土壤标准样品
实验步骤
称量0.1-0.2g土壤于消解管中,用少量水将管壁粘结的样品冲下,放置在消解架上。软件设置方法为:加入5mL盐酸,10ml硝酸,振荡1min后,加热到120℃并维持温度60min,加入6mL氢氟酸,振荡1min后,加热到140℃并维持温度60min,再加入2mL高氯酸,振荡1min后,加热至160℃维持60min,继续加热至180℃维持50min进行赶酸。软件设置程序如下表:消解时间约共230min,全程(算上加试剂、升温和振荡时间)约300min。因不同土壤基质不同,土壤消解过后,建议观察消解效果后,再进行定容,若含砂较多,不易消解,建议再加入2ml高氯酸消解、赶酸。
讨论
本方法综合盐酸、硝酸、氢氟酸和高氯酸进行消解,HF是一种强腐蚀性的酸,适合硅基质的样品的消解,通常加入硝酸和高氯酸混合使用。高氯酸是一种强氧化剂,能彻底分解有机物,微波消解法中禁止使用。因为在微波消解条件下,高氯酸会迅速分解产生活性强氧自由基,同时会产生大量的气体,温度和压力稍微控制不好就会产生爆炸危险。全自动石墨消解则可以消除高氯酸的副作用,再达到更好的消解效果的同时保证了实验的安全性。而且它可实现整个消解过程全自动无人值守,完全解放了人力并对实验人员身体的危害降到最低,准确度高,在土壤重金属前处理中比微波消解更具有优势。最终得到液体为乳白色液体,已经不含明显颗粒,满足消解的要求。消解终点如下图所示。