消解试样使用最广泛的酸是HNO3、HCl、HF、HClO4、H2O2等都是良好的微波吸收体,它们在微波炉中的稳定性、沸点和蒸汽压以及与试样的反应。(1)HNO3(比重1.42,70%水溶液,w/w)在常压下的沸点为120℃。在0.5MPa下,温度可达176℃,它的氧化电位显著增大,氧化性增强。能对无机物及有机物进行氧化作用。金属和合金可用硝酸氧化为相应的硝酸盐,这些硝酸盐通常易溶于水。部分金属元素,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。硝酸消化的主要有机样品有:饮料、植物、废水、聚合物等。(2)HCl(1.19,37%),沸点110℃HCl不属于氧化剂,通常不用来消解有机物。HCl在高压与较高温度下可与许多硅酸盐及一些难溶氧化物、硫酸盐、氟化物作用,生成可溶性盐。许多碳酸盐、氢氧化物、磷酸盐、硼酸盐和各种硫化物都能被盐酸溶解。(3)HClO4(72%),沸点130℃是一种强氧化剂,能彻底分解有机物。但高氯酸直接与有机物接触会发生爆炸,因此,通常都与硝酸组合使用。或先加入HN03反应一段时间后再加入HC104。HC104大都在常压下的预处理时使用,较少用于密闭消解中,要慎重使用。(4)HF(38.3%),沸点112℃在密闭容器中达180℃,会产生约0.8Mpa的分压,能有效地使硅酸盐变成可挥发的SiF4,而留下其他要测量的元素。少量HF与其他酸相结合使用,可有效地防止样品中待测元素形成硅酸盐。(5)H2O2(30%),沸点107℃过氧化氢的氧化能力随介质的酸度增加而增加。H202分解产生的高能态活性氧对有机物质的破坏特别有利。使用时通常先加HN03预处理后再加入H2O2。(6)H2S04(1.84,98.3%),沸点338℃硫酸是许多有机组织、无机氧化物、合金、金属及矿石等的有效溶剂。它几乎可以破坏所有的有机物。但在密闭消解时要严格监控反应温度,因为浓H2S04在达到沸点温度时可能熔化聚四氟乙烯内罐,浓H2S04的沸点是338℃,而聚四氟乙烯的使用温度不能超过240℃。所以,一般不单独用H2S04,而是与HN03一起组合使用。(7)HPO4(1.71,85%),沸点158℃磷酸有较低的蒸气压,在0.8MPa时温度可达240℃。热HP04适用于消解那些用HCl消解时会使某些特定痕量组分挥发损失的铁基合金,磷酸还可溶解铬矿、氧化铁矿、铝炉渣等。在微波消解时,常常采用两种或两种以上的酸组合(混合)使用,消解效果更好。常使用的混合酸有以下几种。(1)水,HCl:HNO3=3:1v/v王水需现配现用。王水可用来溶解许多金属和合金,其中包括钢、高温合金钢、铝合金、锑、铬和铂族金属等。植物体与废水也常使用它来进行消化。王水可从硅酸盐基质中酸洗出部分金属,但无法有效的加以完全溶解。除王水外,硝酸和盐酸还常以另外的比例混合在一起使用,所谓的勒福特(Lefort)王水,也叫逆王水,是三份硝酸与一份盐酸的混合物。可用来溶解氧化硫和黄铁矿。(2)HN03:H2S04,常用的比例为1:1(v/)这种混酸的最高温度仅比单纯HN03时的最高温度高10℃左右。高温条件下,易于形成硫酸盐络合物,还具有脱水和氧化的性质。通常在完成最初的消化后,可加入H2O2以完成消化。但是,只有当液量减少且冒S02气体后才能添加H202。用它消解的样品有:聚合物、脂肪及有机物质。(3)HN03:HF,常用比例为5:1(v/v)用其他方法很难处理的一些金属和合金,能与这种混合酸反应而被溶解。这种混合酸对于溶解金属钛、铌、钽、锆、铪、钨及其合金特别有效,也可用来溶解铼、锡及锡合金、各种碳化物及氮化物、铀及钨矿石、硫化物矿石及各种硅酸盐。(4)H2S04:H3P04,常用的比例为1:1(v/v)此种混合酸可在低压下产生极高的温度,因此要小心使用。H3P04的作用是充当助溶剂。用于消解陶瓷,尤其是一些含铝高的陶瓷和耐火材料等。(5)HN03、HCl、HF混酸先配制王水(HCl:HN03=4:1,v/v),再将王水:HF=7:3(v/v)配制。或者以HN03:HCI:HF=5:15:3配制(v/v)。这种混酸适用于消解合金、矽酸盐、岩石、熔渣、沸石、玻璃、陶瓷等。谢华林等【1】利用微波消解原油。ICP-MS法测定了样品中Cu、Fe、V、Ni、Al、Ca、Zn、Pb、Co、Mg等微量金属元素的方法。设定控制压力为2MPa,微波消解程序为200W下消解300s,300W下消解360s,400W下消解480s。用纯水定容后内标法测定上述10种元素。以Sc、Y、Bi作为内标物质,补偿基体效应,选择适当的待测元素同位素克服质谱干扰,确定了实验的最佳测定件。结果表明,10种微量金属元素的检出限为0.001~0.023μg/L;线性关系良好,线性相关系数r0.9991;精密度良好;相对标准偏差(RSD)1.76%;回收率为91.8%~109.8%。该法准确、快速、简便。鞠美庭【2】探讨了用混合有机溶剂(环己酮、冰醋酸和异丙醇)将原油溶解后,利用火焰原子吸收分光光度法直接测定原油中铁和镍的可行性。实验结果表明,在用塞曼效应扣除背景的吸收干扰后,用标准曲线法测得的结果与采用干法灰化原子吸收分光光度法测得的结果基本吻合。采用这种方法测定铁和镍的平均加标回收率分别为105%和98.1%,变异系数分别为5.7%和10%。李景喜等【3】利用二氯甲烷溶剂辅助微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定原油中V、Cr、Fe、Ni、Cu、Zn、Mo、Co、Pb等16种微量金属元素。研究表明,用CH2Cl2分散原油样品,以浓HNO3-H2O2为消解体系,采用CEM微波消解系统消解样品,各元素线性关系良好,相关系数≥0.9995;检出限可达ng/L;方法精密度较高,相对标准偏差(RSD,n=3)<5.0%;回收率为92%~110%。以w(Ni)/w(V)与w(Fe)/w(V)比值为变量参数对不同原油样品进行聚类分析,表明国内与国外不同地区原油样品中各金属元素含量差异较大。准确称取0.2015g原油样品于聚四氟乙烯密闭消解罐中,采用0.5mLCH2Cl2溶解分散油样后,加入6mL浓HNO3-2mLH2O2消解试剂,在密闭微波消解系统内依据表1程序消解,冷却后超纯水定容至30.0g,待测。田华等【4】采用干法灰化处理北疆稠油和青海原油样品,建立了通过电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)仪测定其中重金属元素含量的方法。选择适当的元素分析波长,确定仪器测定的最优高频功率和雾化压力,制备2%~3%HNO3介质的标准溶液和样品溶液,通过对实际样品金属含量的分析,考察该方法的准确度和精密度。在选定的最优条件下,测得样品中Fe,Ni,Cu,V的回收率为90.3%~108.0%,符合90%~110%的要求范围,且该方法的检出Fe,Ni,Cu,V检出限分别为0.002,0.015,0.007,0.016mg?L。和相对标准偏差均较低。分两步:综合分析手段(AAS、ICP-MS、ICP-AES、SP、溶出伏安);第二步:综述前处理手段。分析每种方法的优劣,根据现有条件确定所用仪器及消解方法。分析仪器:AAS(空心阴极灯CaBa、Sc)。乙炔(高纯)、分析天平(万分之一)消解方法:干法灰化:马弗炉、坩埚(石英、瓷坩埚、金属坩埚)、电炉、优级纯(HCl)湿法消解:电炉或电热板。优级纯硝酸、高氯酸、高脚烧杯(锥形瓶)、表面皿。CaBa、Sc标准储备溶液1000mg/L。微波消解:硝酸、双氧水、二氯乙烷(分析纯)微波消解消解仪。实验安排:选择AAS工作条件(灯电流、燃气流速、高度、位置、狭缝宽度)目标:同一浓度溶液、吸光度最大(灵密度最高),精密度同标准溶液多次测定的平行程度。线性范围。消解方法选择:(初选)三种消解方式(平行样)测定回收率。回收率最接近1的作为消解方法。消解条件的优化:最后测定方法的相对标准偏差、回收率、线性范围、检测限。