元素在高溫馬弗爐中的灰分過程

更新時(shí)間：2019-05-13

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砷(As) 在沒有添加劑存在下灰化有機(jī)物質(zhì)時(shí)，即使溫度低至400℃砷也部分失去。已報(bào)道甚至在100℃下干燥血液試樣，砷也會(huì)損失。加入灰化助劑可排除砷損失的可能性。常用的灰化助劑是氧化鎂或硝酸鎂或二者同時(shí)使用。碳酸鉀-氧化鎂(3：1) 和碳酸鈉也可用。硫酸不起作用。推薦的步驟差別甚大，有時(shí)只加入氧化鎂，例如每克試樣用1克氧化鎂和2—3毫升氫氧化鈣溶液，有時(shí)則加入六水合硝酸鎂，硝酸鎂須過量較多(每克試樣用4克)。不過往往同時(shí)加入這兩種化合物，每種各0.1~0.3g,氧化鎂以固體而硝酸鎂以溶液形式加入。為了得到較為疏松的混合物，常常摻入纖維素粉。有機(jī)砷化合物應(yīng)以硝酸和溴酸鉀處理加熱不超過300℃。灰化開始時(shí)溫度應(yīng)緩慢升高。坩堝先移入高溫馬弗爐中，然后再將爐子升溫。

灰化溫度通常為500一600℃，也有達(dá)到680℃，甚至900℃。建議使用瓷或石英容器，但玻漓容器也可用。已知二氧化硅在較高溫度下(850℃，16小時(shí))會(huì)與Na3AsO3反應(yīng)。灰分用1：1鹽酸或稀硫酸浸取。有人則加入濃鹽酸和還原劑以釋出As2O3后借蒸餾法分離。即使應(yīng)用灰化助劑，砷的損失也會(huì)發(fā)生。這種情況似乎由于加入助劑的量不夠、灰化前混合不充分、或者升溫太快等原因所致。因?yàn)樯镌嚇又械纳楹芸赡芤該]發(fā)性有機(jī)砷化合物的形式存在，所以建議將灰化助劑與濕試樣混合，并取單*份試樣測(cè)定干重量。

鉍(Bi) 試樣應(yīng)在鉑或瓷器皿中于450一550℃下灰化，如需要可加入硫酸。在這些條件下，部分鉍可能失去。對(duì)礦物油試樣灰化前應(yīng)加入磺酸鉀或磺酸鎂。灰分用濃鹽酸或硝酸浸出。硅酸應(yīng)以HF-H2O和硫酸加熱除去。

鎘(Cd) 溫度高于400℃時(shí)氯化鎘極易揮發(fā)在500℃．僅需1小時(shí)就有44％鎘失去。另一方面，硝酸鎘和硫酸鎘即使溫度高達(dá)500℃也是穩(wěn)定的。硫酸鎘試樣于600℃加熱1小時(shí)約損失4％。植物物質(zhì)不加助刑在450℃下灰化將失去鎘。對(duì)與灰化助劉硝酸或硝酸鎂一起加熱的有機(jī)試樣(可可)，或與磷酸氫二鈉一起加熱的生物物質(zhì)，也有過因揮發(fā)作用導(dǎo)致鎘大量失去的報(bào)道。

鍺(Ge) 在高于600℃下干灰化有機(jī)物質(zhì)時(shí)，已觀察到鍺的損失，不過，有人在550—600℃或560℃灰化后測(cè)定煤中的鍺。加熱升溫速度不應(yīng)超過每分鐘3—5℃。因?yàn)殒N的揮發(fā)可能由于四氯化鍺的揮發(fā)性，所以，試樣的氯含量與鍺揮發(fā)性之間有一定的關(guān)系，而且似乎需要堿性灰化助劑，例如在700一1000℃下灰化需要?dú)溲趸c[對(duì)煤和飄塵，每克煤需4克氫氧化鈉]、碳酸鈉[每0.5克試樣需2克碳酸鈉]或氧化鈣—硝酸鈣[每克煤需0.5克氧化鈣和6毫升飽和硝酸鈣溶液。灰化時(shí)用鉑坩堝或瓷坩堝，灰分溶于酸中。

汞(Hg) 在各種條件下干灰化，汞即使不*揮發(fā)，也在很大程度上失去。

銻(Sb) 對(duì)以放射性同位素銻標(biāo)記并在溫度范圍400一900度灰化的血液試樣，銻的損失變化很大，但常常大量失去。椰子在550℃下加灰化助劑或者加入硫酸或硝酸鎂灰化時(shí)，只有極少量的銻失去，加入硝酸，則有約8％銻損失。若試樣在600℃并有氯化銨存在時(shí)灰化，幾乎所有的銻都失去，加入氯化鈉，不會(huì)引起任何損失，但和坩堝起反應(yīng)。銻似乎不從堿性介質(zhì)揮發(fā)。進(jìn)行元素分析的有機(jī)物質(zhì)應(yīng)與足量的氧化鎂(保證試樣呈堿性)和一定量的硝酸鎂混合并在石英容器中灰化。礦物油產(chǎn)品的分析是在 550℃并加有硫酸和磺酸鎂的條件下灰化。

硒(Se) 硒或者在很大程度上或者*從進(jìn)行干灰化的試樣中失去,甚至有關(guān)于試樣在100℃干燥便失去曬的記載.

錫(Sn) 干灰化法很少用于測(cè)定有機(jī)物質(zhì)中的錫，因?yàn)槌鏊穆然a的揮發(fā) 性或二氧化錫和坩堝之間反應(yīng)引起的誤差多半較大。不過，仍有一些方法適用在450—500℃或500—600℃灰化生物物質(zhì)。硝酸不應(yīng)加入，灰分不許熔融。脂肪應(yīng)以硝酸鎂乙醇溶液處理并且小心炭化,繼將殘余物在450℃和石英皿中灰化。礦物油可與磺酸鎂在650℃下灰化。錫的灰化可用鉑坩堝、瓷釉未破損的瓷坩堝以及石英坩堝。灰分溶于硫酸、硫酸—硝酸或6M鹽酸,建議以氫氧化鉀或氫氧化鈉—炭熔融。對(duì)果汁的灰化，據(jù)報(bào)道則存在一些困難.

碲（Te）有機(jī)材料在沒有灰化助劑情況400一600℃溫度下灰化，大部分碲將失去。灰化前同時(shí)加入氧化鎂和硝酸鎂可避免碲的損失。

鋅(Zn) 干灰化期間，在較低溫度下，由于氯化鋅的揮發(fā)性，或由于與二氧化硅與硅酸鹽反應(yīng)而失去鋅。不過有關(guān)鋅損失的說法并不*一致。以放射性同位素65Zn標(biāo)記的軟體動(dòng)物軟組織進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)表明：在干燥時(shí)鋅失去9％，而在450一600℃灰化時(shí)，損失約25％。與此類似對(duì)在450℃灰化的食品試樣，已知損失約20％鋅。然而，含鋅的血液試樣，在500℃灰化也不致失去鋅，溫度升至700℃，損失約30％。毛發(fā)試樣在高達(dá)900℃灰化沒有鋅揮發(fā)。鋅的揮發(fā)性在很大程度下取決于存在的陰離子；氯化物甚至在400℃也很容易揮發(fā)，硝酸鹽和硫酸鹽可分別加熱至500~600℃。據(jù)說硝酸鹽在鉑器皿個(gè)加熱至700℃后能*回收，但是假如硝酸鹽和氯化銨、氯化鎂或氯化鈣一起加熱，則損失十分嚴(yán)重。顯然，允許的灰化溫度在很大的程度上取決于試樣的性質(zhì)。許多方法要求450—506℃而另外一些方法要求550℃或甚至850℃。碳酸鈣(適于500℃以下) 、硫酸(在550℃)，硫酸和硝酸鎂(在850℃)或磷酸二氫鈣(在900℃)等灰化助劑能防止鋅的損失。對(duì)脂肪和脂油，建議加入硝酸鎂的乙醇溶液。正確地選擇坩堝十分重要，對(duì)高溫馬弗爐溫度550℃以下，盡管出于與瓷釉反應(yīng)可能引起鋅損失，但常常采用瓷坩堝。石英坩堝在溫度500—550℃或600℃開始與鋅化合物反應(yīng)。若氯化物存在，鋅好象特別容易與二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鋅。總之，鉑坩堝似乎比較適用。尤其是因?yàn)榇伞⑹ⅰ⒉Ａ髅蠖寄芪龀龊\污染物。

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