微波消解試樣的方法

建立對一種試樣的微波密閉消解方法，要從三個方面著手考慮與選擇：

• 樣品的稱祥量
• 分解試樣所用酸的種類及用量
• 微波加熱的功率與時間（壓力與溫度的設置）
  

在考慮上述問題時，我們必須對試樣要有所了解。因為試祥在微波場中吸收微波的能 量、升溫的快慢、產生壓力的大小以及發生的化學反應的速度和程度都和試樣的組成、濃 度、性質有關。

因此在建立微波消解方法時，首先要對試樣的性質有所了解，收集有關信息。如（1）樣品基體的組成和化學性質；（2）待測元素的性質及含量的估計；（3）有關此類樣品的分解方法、文獻報導、工作經驗，尤其是密閉消解的應用。

1. 樣品的稱樣量

我們在考慮稱樣量時，首先考慮后面的檢測方法。是用化學法、AAS法、ICP-AES法還是其他方法。各種測定方法有不同的靈敏度和檢測限。要求消解定容后的濃度要高于檢測限。一般高于檢測限幾倍，幾十倍更好，RSD 就更小。同時還要考慮祥品的均勻性和代表性，這將影響檢測結果的準確性。上述兩方面都希望稱樣量不能太小，要多一些好。

用微波消解還有一方面要考慮。從安全性來說，稱祥量要少些好，因為試樣與酸在密閉系統中，反應產生的氣體壓力增大。樣品量越多、產生的氣體多，壓力就大。如果反應很激烈，產生的氣體非常快，使壓力瞬間增大，就有引起爆炸的危險， 所以要限制稱樣量。 通常無機樣品稱樣量為0.2-2 克，有機樣品為0.1g-1克。

當然，還要看密閉消解的溶樣罐的容積大小，罐大的稱樣量可多些。當加入酸后zui初反應很激烈，產生氣體較多時，為了安全，可以先在常壓下反應，待反應平緩后再放入微波爐中消解。

2. 消解所用酸的種類和用量 

消解試樣的目的是通過試樣與酸反應把待測物變成可溶性物質。如金屬元素變成可溶性鹽，成為離子狀態存在于溶液中。酸的用量以完成反應所需量即可。

消解試樣使用zui產泛的酸是HN0₃、HCl、HF、HCl0₄、H₂0₂等。這些都是良好的微波吸收體， 它們在微波爐中的穩定性、沸點和蒸汽壓以及與試樣的反應，我們都應知道，下面簡單介紹。

（1）HNO₃（比重1.42，70%水溶液，w/w）

在常壓下的沸點為120℃。在0.5MPa下，溫度可達 176℃，它的氧化電位顯著增大，氧化性增強。能對無機物及有機物進行氧化作用。金屬和合金可用硝酸氧化為相應的硝酸鹽， 這些硝酸鹽通常易溶于水。部分金屬元素，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。

硝酸消化的主要有機樣品有：飲料、植物、廢水、聚合物等。

（2）HCl（1.19，37%），沸點110℃

HCl不屬于氧化劑，通常不用來消解有機物。HCl在高壓與較高溫度下可與許多硅酸鹽及一些難溶氧化物、硫酸鹽、氟化物作用，生成可溶性鹽。許多碳酸鹽、氫氧化物、磷酸鹽、硼酸鹽和各種硫化物都能被鹽酸溶解。

（3）HCl0₄（72%），沸點130℃

是一種強氧化劑，能*分解有機物。但高氯酸直接與有機物接觸會發生爆炸，因此，通常都與硝酸組合使用。或先加入 HN0₃反應一段時間后再加入HC10₄。HC10₄大都在常壓下的預處理時使用，較少用于密閉消解中，要慎重使用。

（4）HF（38.3%），沸點112℃

在密閉容器中達180℃，會產生約 0.8Mpa 的分壓，能有效地使硅酸鹽變成可揮發的SiF₄， 而留下其他要測量的元素。少量HF與其他酸相結合使用，可有效地防止樣品中待測元素形成硅酸鹽。

（5）H₂O₂(30%)，沸點107℃

過氧化氫的氧化能力隨介質的酸度增加而增加。H₂0₂ 分解產生的高能態活性氧對有機

物質的破壞特別有利。使用時通常先加HN0₃預處理后再加入H₂O₂ 。