无机元素分析的样品预处理方法(NEW).ppt

无机元素分析的样品 预处理方法 理化科 金永久 二0一0年十月 主要内容主要内容 元素分析方法概述一 各分析方法详解 二 分析方法的目的 三 元素分析方法概述 v一般情况下，分析一个样品只需几分钟到几十分 种，而样品预处理却要花几个小时乃至几十个小 时。因此样品预处理方法与技术的研究一直是分 析工作者极其关注的问题。对各种样品预处理新 方法、新技术的探索、研究与完善，已成为重要 的研究课题和发展方向之一。 无机元素预处理分析方法 预处理方法预处理方法 稀释法 酸提取法 矿物化法 湿法消解 干法消解 加压分解法 微波消解法 酶分解法 紫外辐射消化法紫外辐射消化法 稀释法 1 无机元素预处理分析方法 有的有的样样品可不品可不经经复复杂杂的的预处预处理理过过程，如程，如血血清清、组织组织组织组织 液等本身液等本身为为为为液体的液体的样样样样品，在品，在测测测测定其中的金定其中的金属属元素含量元素含量 时时时时，可用水、稀酸溶液、含表面活性，可用水、稀酸溶液、含表面活性剂剂剂剂（如（如Triton X-Triton X- 100100）或有机溶）或有机溶剂剂剂剂（如正丁醇、乙酸乙（如正丁醇、乙酸乙酯酯酯酯）的水溶液）的水溶液 简单简单简单简单稀稀释释释释后后测测测测定定。如血。如血清清样样品可用品可用6%6%正丁醇水溶液或正丁醇水溶液或 1%1%硝酸水溶液稀硝酸水溶液稀释释1010倍后用火焰原子吸收法倍后用火焰原子吸收法测测定其中定其中 铜铜、铁铁、锌锌等；全血可用等；全血可用0.01%Triton X-1000.01%Triton X-100水溶液水溶液 稀稀释释后后测测定。如基体效定。如基体效应对测应对测定影定影响响大，也可用基体大，也可用基体 改改进剂进剂的溶液稀的溶液稀释释后后测测定。定。 vv毛发、软组织、指甲、骨、牙等固体样品也可用毛发、软组织、指甲、骨、牙等固体样品也可用 适宜的溶液溶解后测定。如用适宜的溶液溶解后测定。如用25%25%四甲基氢氧化四甲基氢氧化 铵的乙醇溶液溶解骨、指甲、毛发、软组织等，铵的乙醇溶液溶解骨、指甲、毛发、软组织等， 用原子吸收法测定其中的铜、锰、锌、铅、镉等用原子吸收法测定其中的铜、锰、锌、铅、镉等 的含量。的含量。 无机元素预处理分析方法 无机元素预处理分析方法 酸提取法 2 用酸溶液直接从样品中提取待测成分，不需完全分用酸溶液直接从样品中提取待测成分，不需完全分 解破坏有机物，只需将待测成分定量转移到溶液中，解破坏有机物，只需将待测成分定量转移到溶液中， 故所用试剂量比较少，处理过程简单，处理条件温和故所用试剂量比较少，处理过程简单，处理条件温和 ，空白值低且造成待测成分损失或污染的可能性小。，空白值低且造成待测成分损失或污染的可能性小。 但需注意基体干扰和提取效率是否能达到分析要求。但需注意基体干扰和提取效率是否能达到分析要求。 例如，用例如，用1mol/L 1mol/L HClHCl浸提粪便中的锌；用浸提粪便中的锌；用2mol/L 2mol/L HClHCl 于于6060水浴加热水浴加热1h1h定量提取血浆中的锰；定量提取血浆中的锰；1%1%的的 硝酸可定量提取标准参考物质牛肝中的镉、铜、锌、硝酸可定量提取标准参考物质牛肝中的镉、铜、锌、 锰；用三氯乙酸从血清蛋白中提取铁等。锰；用三氯乙酸从血清蛋白中提取铁等。 v 绝大多数样品都是以有机物为基体的，元素存在 于有机物质内部，不仅不能对元素进行直接测定，还 可能对测定产生干扰，最有效的方法就是将有机物彻 底分解破坏，即将生物样品转化成矿物质。也称消化 法。消化法是测定生物材料样品中无机离子的主要预 处理方法。消化的目的是用以破坏和分解生物材料样 品本身的有机成分，使被检的无机离子分离出来。 无机元素预处理分析方法 矿物化法 3 湿消化法 矿物化法 干法消化 无机元素预处理分析方法 在加热条件下，用氧在加热条件下，用氧 化性强酸、或混合酸化性强酸、或混合酸 ，破坏和分解有机物，破坏和分解有机物 ，使生物材料样品中，使生物材料样品中 的待测离子分离出来的待测离子分离出来 的方法，即湿消化法的方法，即湿消化法 。这种方法适用于大。这种方法适用于大 多数样品。多数样品。 将生物材料样品将生物材料样品 置于坩埚中，蒸发至置于坩埚中，蒸发至 干并炭化，然后在高干并炭化，然后在高 温炉（马弗炉）中灼温炉（马弗炉）中灼 烧使灰化，直至样品烧使灰化，直至样品 中的有机物全部分解中的有机物全部分解 成为白色残渣为止，成为白色残渣为止， 这样的处理方法称为这样的处理方法称为 干灰化法。干灰化法。 Text 湿法消化 无机元素预处理分析方法 v 大多数样品与氧化性强酸一起煮沸后，其中的有机 物被分解为CO2和H2O而被除去，以各种形式存在 的金属组分被氧化为高价态的离子，有机物的其它组 分则形成各种无机成分。 v 常用的氧化剂 浓硝酸 浓硫酸 高氯酸 v常用的消化方法 硝酸硫酸消化法：常用硫酸、硝酸 的比例为2:5 。 硝酸高氯酸：适用于消化含有难以 氧化的有机物样品 。 硝酸高氯酸硫酸消: 常用的比例 为1021。 无机元素预处理分析方法 v 其一般操作步骤分为干燥、炭化、灰化和溶解灰 分几个过程。待灰化样品必须先行干燥，否则在高温 下易发生暴溅，使样品丢失或玷污。另外，需注意某 些元素的气化损失。 干法消化 低温灰化法 干灰化法 高温分解法 按照灰化 方式不同 按照是否加 其它试剂 干灰化法 直接灰化法 加助灰化剂 灰化法 无机元素预处理分析方法 加压分解法 4 v 加压分解法实际上是将样品置于密闭容器中的一种 湿消化法，其利用压力以提高酸的沸点以加速样品中 有机物的破坏。 v 与常压下的湿消化相比，加压分解法的优点是提高 了酸的利用率；有效防止了易挥发性元素的挥发损失 ；减小了空白值和降低了污染的可能性；处理温度比 较低，一般不超过150，节约能源。但样品处理量 较小，通常少于0.5g。 微波消解法 5 无机元素预处理分析方法 v利用微波作为加热源进行消解，实际上微波消解法仍 属湿消化法。1975年，国外即有人利用微波炉对生 物试样进行消解。至今，微波消解已广泛应用于无机 分析领域。 v 微波消解法处理样品速度快、一般3min4min即 可将样品完全分解；试剂消耗量小、空白值低；消化 容器密闭，材料和试剂无挥发损失，对环境污染小、 节约能源、易于自动化,并且样品制备精密度高。 酶分解法 6 无机元素预处理分析方法 v 利用酶分解蛋白质而进行样品处理的方法称为酶分解法，这类 方法特别适于生物样品。 v 例如，将胰蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶的混合溶液 与肉作用，于pH7.8和37下水解蛋白质，可测定样品中的 Cr()和Cr(III)。枯草杆菌蛋白酶等还可从蛋白质中释放出与 蛋白质结合的化合物而又不完全溶解蛋白质，如枯草杆菌蛋白 酶可从猪肾中释放出5mg/kg水平的黄曲霉毒素。 v 其优点是作用条件温和，因而能有效防止待测物的挥发损失； 另一特点是它可维持金属离子原有价态，因而可进行形态学分 析； 无机元素预处理分析方法 紫外线辐射消化法紫外线辐射消化法 7 v这是一种利用紫外线辐射消化血样的方法。方法采用 国产UV1型样品消化机。仪器有电子自控装置，一 次可同时处理28个样品。操作时，取血样或血清样品 0.05ml，置带盖的石英管中，每管加入0.1ml 0.2ml高氯酸过氧化氢，或高氯酸硝酸（11） 混合酸，混匀后，放入机内，开启紫外线辐射装置， 直至样品无色为止。该法具有需样量少、空白值低、 自动操作等优点，适用于血样中痕量金属分析的预处 理。 样