在測定水樣中金屬離子等無機物指標時,如果水樣中含有較多不與水混溶的有機物和懸浮物,則需對水樣進行消解處理。消解的目的是將樣品中有機物和懸浮顆粒物分解,使待測金屬以離子形式進入溶液中。消解后的水樣應(yīng)清澈、透明、無沉淀。加入的試劑應(yīng)不干擾測定,也不應(yīng)導致待測物質(zhì)的嚴重沾污和損失。消解方式主要有濕式消解法和干灰化法。
1.濕式消解法
(1)硝酸消解法 對于可消解難氧化有機物的水樣,具體作法是:取適量水樣于燒杯或錐形瓶中,加5-10mL硝酸,在電熱板上加熱、消解至大部分有機物被分解。取下燒杯,稍冷,加2-5mL高氯酸,繼續(xù)加熱至開始冒白煙,如試液呈深色,再補加硝酸,繼續(xù)加熱至冒濃厚白煙將盡(不可蒸至干涸)。取下燒杯冷卻,用2%HNO3溶解,如有沉淀應(yīng)過濾,濾液冷至溫室備用。因高氯酸能與羥基化合物反應(yīng)生成不穩(wěn)定的高氯酸酯,有發(fā)生爆炸的危險,故先加入硝酸,氧化水樣中的羥基化合物,稍冷后再加高氯酸處理。
(2)硝酸-高氯酸消解法 此法可消解難氧化有機物的水樣。具體作法是:取適量水樣于燒杯或錐形瓶中,加5-10ml硝酸,在電熱板上加熱、消解至大部分有機物被分解。取下燒杯,稍冷,加2-5ml高氯酸,繼續(xù)加熱至開始冒白煙,如試液呈深色,再補加硝酸,繼續(xù)加熱至冒濃厚白煙將盡(不可蒸至干涸)。取下燒杯冷卻,用2%HNO3溶解,如有沉淀應(yīng)過濾,濾液冷至室溫備用。因高氯酸能與羥基化合物反應(yīng)生成不穩(wěn)定的高氯酸酯,有發(fā)生爆炸的危險,故先加入硝酸,氧化水樣中的羥基化合物,稍冷后再加高氯酸處理。
(3)硝酸-硫酸消解法 兩種酸都具有較強的氧化能力,其中硝酸的沸點低而硫酸的沸點高,二者結(jié)合使用可提高消解溫度和消解效果。常用的硝酸與硫酸的比例為5 :2。消解時先將硝酸加入水樣中,加熱蒸發(fā)至小體積,稍冷再加入硫酸、硝酸,繼續(xù)加熱蒸發(fā)至大量冒白煙,冷卻加適量水,溫熱溶解可溶鹽,若有沉淀應(yīng)過濾為提高消解效果常加入少量過氧化氫。
此法不適用于處理測定已生成難溶鹽組分(如鉛、鋇、鍶)的水樣。
(4)硫酸-磷酸消解法 兩種酸的沸點都較高,其中,硫酸氧化性較強,磷酸能與一些金屬離子絡(luò)合(如Fe3+等)。故兩者結(jié)合消解水樣,有利于測定時消除Fe3+等離子的干擾。
(5)硫酸-高錳酸鉀消解法 此法常用于消解測定汞的水樣。高錳酸鉀是強氧化劑,在中性、堿性、酸性條件下都可以氧化有機物,其氧化產(chǎn)物多為草酸跟,但在酸性介質(zhì)中還可繼續(xù)氧化。具體作法是:取適量水樣,加適量硫酸和5%高錳酸鉀,混勻后加熱煮沸,冷卻滴加鹽酸羥胺溶液破壞過量的高錳酸鉀。
(6)多元消解法 為提高消解效果,在某些情況下需要采用三元以上酸或氧化劑消解體系。例如,處理測總鉻的水樣時,用硫酸、磷酸和高錳酸鉀消解。
2.干灰化法
干灰化法又稱高溫分解法,其處理過程是:取適量水樣于白瓷或石英蒸發(fā)皿中,置于水浴上蒸干,移于馬福爐內(nèi),于450-550℃灼燒至殘渣呈灰白色,使有機物完全分解除去。取出蒸發(fā)皿冷卻,用適量2%HNO3(或HCl)溶解樣品灰分,過濾,濾液定容后供測定。
此法不適用于處理測定易揮發(fā)組分(如砷、汞、鎘、硒、錫等)的水樣。