HB00055FC2 意大利迈尔斯通微波管

微波消解试样的方法

建立对一种试样的微波密闭消解方法，要从三个方面着手考虑与选择：

• 样品的称祥量
• 分解试样所用酸的种类及用量
• 微波加热的功率与时间（压力与温度的设置）
  

在考虑上述问题时，我们必须对试样要有所了解。因为试祥在微波场中吸收微波的能 量、升温的快慢、产生压力的大小以及发生的化学反应的速度和程度都和试样的组成、浓 度、性质有关。

因此在建立微波消解方法时，首先要对试样的性质有所了解，收集有关信息。如（1）样品基体的组成和化学性质；（2）待测元素的性质及含量的估计；（3）有关此类样品的分解方法、文献报导、工作经验，尤其是密闭消解的应用。

1. 样品的称样量

我们在考虑称样量时，首先考虑后面的检测方法。是用化学法、AAS法、ICP-AES法还是其他方法。各种测定方法有不同的灵敏度和检测限。要求消解定容后的浓度要高于检测限。一般高于检测限几倍，几十倍更好，RSD 就更小。同时还要考虑祥品的均匀性和代表性，这将影响检测结果的准确性。上述两方面都希望称样量不能太小，要多一些好。

用微波消解还有一方面要考虑。从安全性来说，称祥量要少些好，因为试样与酸在密闭系统中，反应产生的气体压力增大。样品量越多、产生的气体多，压力就大。如果反应很激烈，产生的气体非常快，使压力瞬间增大，就有引起爆炸的危险， 所以要限制称样量。 通常无机样品称样量为0.2-2 克，有机样品为0.1g-1克。

当然，还要看密闭消解的溶样罐的容积大小，罐大的称样量可多些。当加入酸后zui初反应很激烈，产生气体较多时，为了安全，可以先在常压下反应，待反应平缓后再放入微波炉中消解。

2. 消解所用酸的种类和用量 

消解试样的目的是通过试样与酸反应把待测物变成可溶性物质。如金属元素变成可溶性盐，成为离子状态存在于溶液中。酸的用量以完成反应所需量即可。

消解试样使用zui产泛的酸是HN0₃、HCl、HF、HCl0₄、H₂0₂等。这些都是良好的微波吸收体， 它们在微波炉中的稳定性、沸点和蒸汽压以及与试样的反应，我们都应知道，下面简单介绍。

（1）HNO₃（比重1.42，70%水溶液，w/w）

在常压下的沸点为120℃。在0.5MPa下，温度可达 176℃，它的氧化电位显著增大，氧化性增强。能对无机物及有机物进行氧化作用。金属和合金可用硝酸氧化为相应的硝酸盐， 这些硝酸盐通常易溶于水。部分金属元素，如Au、Pt、Nb、Ta、Zr不被溶解。Al 和Cr不易被溶解。硝酸可溶解大部分的硫化物。

硝酸消化的主要有机样品有：饮料、植物、废水、聚合物等。

（2）HCl（1.19，37%），沸点110℃

HCl不属于氧化剂，通常不用来消解有机物。HCl在高压与较高温度下可与许多硅酸盐及一些难溶氧化物、硫酸盐、氟化物作用，生成可溶性盐。许多碳酸盐、氢氧化物、磷酸盐、硼酸盐和各种硫化物都能被盐酸溶解。

（3）HCl0₄（72%），沸点130℃

是一种强氧化剂，能*分解有机物。但高氯酸直接与有机物接触会发生爆炸，因此，通常都与硝酸组合使用。或先加入 HN0₃反应一段时间后再加入HC10₄。HC10₄大都在常压下的预处理时使用，较少用于密闭消解中，要慎重使用。

（4）HF（38.3%），沸点112℃

在密闭容器中达180℃，会产生约 0.8Mpa 的分压，能有效地使硅酸盐变成可挥发的SiF₄， 而留下其他要测量的元素。少量HF与其他酸相结合使用，可有效地防止样品中待测元素形成硅酸盐。

（5）H₂O₂(30%)，沸点107℃

过氧化氢的氧化能力随介质的酸度增加而增加。H₂0₂ 分解产生的高能态活性氧对有机

物质的破坏特别有利。使用时通常先加HN0₃预处理后再加入H₂O₂ 。