化学分析样品分解技术研究进展

Xiao Hongxin, Zhuang Aichun. Progress of sample decomposition technology in chemical analysis［J］. Chemical Analysis and Meterage，2021，30(4): 97.

化学分析过程一般分为样品采集、制备、分解与检测，其中样品分解是检测基础，直接关系待测元素状态的转化，影响测定结果的准确性，复杂且关键。分解方法选择不当，会给测定造成困难或带来误差，甚至使测定无法进行，因此选择与样品种类、检测项目、测定方法适合的样品分解方法十分重要。随着新仪器、新方法不断涌现，样品种类和检测项目越来越多，检测要求也越来越高，样品分解技术需要不断更新发展，适应新情况，满足新要求。

目前对样品分解技术的研究主要针对特定样品［1–10］、特定测定方法［11–13］或特定分解方法［13–16］，全面系统的样品分解技术未见报道。为更好掌握并应用样品分解方法，笔者对化学分析样品分解技术进行综述，旨在为检测行业及样品分解技术提供参考。

1 概述

样品分解是将待测成分转化为适于检测的状态，以可溶盐的形式进入溶液，或保留于沉淀物中与其它成分分离，或以气体形式放出，再用适当方法加以检测。样品分解分为湿法、干法和其它分解技术。

1.1 原则

样品分解力求简便、快速、经济、环保、高效。样品分解原则主要有以下几个方面：

（1）样品应分解完全。选择适当的分解方法、试剂、温度和时间等，将待测成分全部转化为适于检测的状态。

（2）待测成分无损失。避免挥发和飞溅损失。

（3）容器清洗干净。用于分解试剂的容器中无待测成分。

（4）无干扰物质。溶（熔）剂不应含有干扰物质，分解后不应产生干扰物质，分解时应尽量除去一部分或大部分干扰元素。

（5）采用毒性较小的溶(熔)剂，避免采用逸出极毒气体的溶(熔)剂。

（6）分解方法与样品种类、检测项目、检测方法相适宜。

1.2 操作要求

粉状样品要细；溶（熔）剂用量应充分；熔剂与试验样品混合均匀以增加接触面，从而加快反应速度；提高分解温度以加快反应，酸溶温度可提高至100～300 ℃；分解时间应充分；适当搅拌或振荡溶液以加快反应速度。

1.3 误差来源

（1）蒸发飞沫引起的损失。盖上表面皿，降低加热温度，可减小蒸发损失。

（2）盐类沿坩埚壁蠕升引起的误差。在油浴或砂浴上均匀受热，或用不同材料坩埚可避免此误差。

（3）形成挥发性化合物引起的误差。元素砷、锑、锡、硒、汞、锗、硼、锇、钌形成挥发性化合物，形成氢化物的碳、磷、硅、铬，可在带有回流冷凝管的烧瓶中反应或进行封闭分解，可减少挥发损失。

（4）共沉淀损失。采用加热、洗涤、预分离、控制溶液酸度、添加抑制剂等措施，可减少共沉淀。

（5）容器吸附引起损失。采用容器彻底清洗、去除表面油脂、溶液酸化、加配位体生成阴离子等措施能显著减弱吸附作用。

（6）空白值误差。空白值来源于器皿和溶（熔）剂，采用烧结技术减少试剂量，可降低空白值。

2 湿法分解

2.1 水溶

样品直接溶解于水中，主要应用于一些可溶性化工产品及无机盐，如国家标准GB 4348.3–2012 中直接使用水溶解氢氧化钠，然后采用分光光度法测定其中铁含量［17］。

2.2 碱溶

碱溶主要以氢氧化钠、氢氧化钾溶液为溶剂溶解铝、锌两性金属、酸性氧化物或两性氧化物。刘燕等［18］设计一种碱熔–离子色谱仪结合的方法，采用15% NaOH 溶液消解样品，实现了全岩粉末地质样品中F 和Cl 含量的测定。韦文业［19］采用硫酸铵–氨水溶解氧化锌试样，再用滴定法测定氧化锌含量。测定结果的相对标准偏差小于0.11%（n=6）。

2.3 酸溶

样品分解一般采用酸溶法，在酸溶达不到分解效果时，采用碱溶法，这是因为酸溶对容器腐蚀性小，除磷酸外的其它过量酸较易去除，且不引入除氢离子外的阳离子污染。酸溶法的缺点是对某些试样分解不完全，部分元素易产生挥发损失，造成一定酸污染。

2.3.1 盐酸

在金属活动顺序里，位于氢之前的活泼型金属可被盐酸溶解。除了强酸效应外，氯离子还具有一定的还原和配位作用，氯离子和部分金属离子形成可溶性的络离子能加快溶解速度，如FeCl4–、SbCl4–可使铁、锑等样品更易溶解。刘全亨［20］运用盐酸的酸性和络合能力，加热15 min即可完全溶解磁性铁。易溶于盐酸的元素或化合物有铁、钴、镍、铬、锌、普通钢铁、高铬铁、金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、硼酸盐及多种硫化物等；除银、汞、铅等少数氯化物外，多数金属氯化物的溶解度较大。盐酸溶液中As3+、Sb3+、Ge4+、Se4+、Hg2+、Sn4+、Re7+加热时易挥发失去。

文章来源：《湿法冶金》 网址: http://www.sfyjzz.cn/qikandaodu/2021/0619/490.html