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有机物微波消解时有漂浮物

  • Insm_ae449452
    2022/07/13
  • 私聊

ICP-MS

  • 目前在消解一个有机物,0.1g加8ml硝酸,210℃消解30分钟,赶酸后用高纯水定容出现了白色漂浮物。使用硝酸和盐酸混酸模式消解,赶酸后定容,出现浑浊。请问,单用硝酸和用混酸为什么会出现这两种消解不完全的现象?有机物纯度很高,这么剧烈的消解条件竟然无法消解完全。。。
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  • ztyzb

    第1楼2022/07/13

    应助达人

    楼主有具体的消解方法还是在自己摸索?楼主可以理解为一种是王水消解一种是单纯的硝酸消解,最终状态有差别是正常的;如果不好消解的话可以考虑1、提前硝酸浸泡过夜;2、消解时加双氧水;3、可以考虑微波消解和电热板消解,电热板消解加高氯酸相结合的方式。

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  • wuyuzegang

    第2楼2022/07/13

    应助达人

    微波消解样品,相关因素主要是消解温度和消解时间。在赶酸后定容出现了白色漂浮物,说明你的样品消解不干净、不完全。有机物含量高也需要选择合适的酸才行,选择不合适也不会消解完全。

    针对不同样品选择酸体系不一样!盐酸适合在80℃以下的消解体系,硝酸适合在80-120℃的消解体系,硫酸适合在340℃左右的消解体系,盐酸-硝酸的混酸适合在95-110℃的消解体系,硝酸-高氯酸的混酸适合在140-200℃的消解体系,硝酸-硫酸的混酸适合120-200℃的消解体系,硝酸-双氧水适合95-130℃的消解体系。选择合适的酸体系对加快破坏有机物是非常重要的,同时要进行准确的温度控制,才能够达到理想的消解效果!


    消解酸一般遵循一些原则:

    酸或混合酸评注可消解的样品类型
    HNO3广泛用于酸消解。能氧化侵蚀
    金属和有机物质。Au,Pt,Nb,Ta和Zr不
    能被硝酸溶解。Sn, Sb和W形成不溶性的水
    合氧化物。能溶解大多数硫化物,UO2和U3O8。
    在起始反应后,可加入过氧化氢以
    使消解彻底。
    主要用于有机样品如脂肪、饮料、蛋白质、碳水化合物、植物材料、废水、一些颜料和聚合物。也应用于氧化金属,广泛用于淋洗土壤样品。
    HCl本身应用不广。用于溶解弱酸的盐:碳酸盐,磷酸盐和无机氧化物、(如Fe2O3)和铝金属
    H2SO4浓硫酸是有效溶剂,可完全破坏几
    乎所有的有机物,进行快速脱水炭化。
    沸点:339℃,用于有机组织、氢氧化物、
    合金、金属和矿石。采用玻璃或石英容器
    可扩大硫酸的适用温度范围。
    应用于敞口微波消解系统
    如美国CEM公司的STAR系统
      采用玻璃或石英容器
    HClO3是一种强氧化剂,能与其他酸不反
    应的金属反应,也能完全分解有机物,
    然而当热高氯酸与有机物及容易氧化
    的无机物接触时,可能会产生爆炸,
    因为高氯酸在微波系统的密闭容器
    中加热时经历了一个不可逆的分解反应,
    产生一种气态最终产物造成压力迅速上升,
    形成潜在的威胁。
      慎重使用
    H3PO4热磷酸成功的用于那些用盐酸消解
    时会使某些特定痕量组分挥发损
    失掉的铁基合金。
    磷酸除了可消解铁基合金,还可溶解许多铝炉渣、铁矿石、铬及碱金属。
    HBF4四氟硼酸用于那些需要分解硅酸
    盐和需高温条件的含有无机基体的
    地质样品的消解。在22.7℃的密闭
    容器中其分压仅为5.7atm,不需高压
    就可得到比氢氟酸更高的温度,且
    酸并不分解。
    硅酸盐、地质样
    HF适用于彻底消解含硅样品。与硝
    酸一起氧化钛、钨、铌、锆
    硅酸盐,Ni-Cr合金,硅酸盐矿物
    HCl:HNO3
    (王水)
    由于化合不稳定且不好储存,需现配现用。通常的比例是HCl:HNO3,体积比3:1用于无机物如金和铂的消解。植物组织和废水也通常用此混合酸消解。王水能从硅脉石中滤去金属但不能使其全部溶解。
    HNO3:
    H2SO4
    得益于硫酸盐的络合物的形成及高温下脱水和氧化的性质。一般体积比1:1。起始反应后加入过氧化氢可使反应完全,但须当液体体积减少至可看到SO2烟雾时才加入。聚合物、脂肪和有机材料
    HNO3:HF一般体积比为HNO3:HF 1:5,溶解Ti,W,Nb和Zr(除ZrO2)。合金、碳化物、氮化物、硼化物、硅酸盐岩石、灰、矿渣和高硅含量的植物材料可用此混合酸消解。
    HNO3:
    HCl:HF
    通常方法是制成逆王水(HNO3:HCl体积比3:1),然后再和HF以7: 3的体积比混合。另一种比例为HNO3:HCl:HF体积比为5:15:3。用于消解合金、硅酸盐岩石、灰、矿渣、粘土、玻璃和一些陶瓷。
    H2SO4:
    H3PO4
    比例为1:1用于消解

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  • JOE HUI

    第3楼2022/07/13

    应助达人

    不知道楼主具体是什么有机物?有机物微波消解前需要考虑预消解,加完试剂后罐子先放通风橱里面预消解一段时间,比如半个小时及以上,具体微波消解程序可以考虑梯度消解,比如升温速率10℃/分钟到150度,然后保持1分钟,接着5度/分钟升温到210度,后运行保持10分钟,然后降温等,其次针对消解样品考虑其它试剂组合,比如硝酸+氢氟酸

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  • 闹太套

    第4楼2022/07/14

    应助达人

    猜测楼主消解的是药物中间体或者API,这种在硝酸或/和盐酸微波消解体系下确实会有消解不完全的情况。药物分子大多是含较多苯环结构的中大分子,光靠硝酸确实不太够用了,建议用湿法280℃以上硝酸消解近干后加2ml高氯酸。当然如果你还要监测一些易挥发的元素的话,那还是微波消解,我的经验是0.1g样品加5ml硝酸加0.2ml高氯酸,直接210℃消解,目前没炸过

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  • Insm_ae449452

    第5楼2022/07/14

    有想加双氧水,可双氧水试剂级别不够高,买不到高级别的,目前是分析纯,测微量元素的话本底无法保证。高氯酸也是这个情况,没有比较高纯度的试剂。所以就没有尝试去用高氯酸。我先试验下。先把前处理做通,测定再说。谢谢您。

    ztyzb(zxz19900120) 发表:楼主有具体的消解方法还是在自己摸索?楼主可以理解为一种是王水消解一种是单纯的硝酸消解,最终状态有差别是正常的;如果不好消解的话可以考虑1、提前硝酸浸泡过夜;2、消解时加双氧水;3、可以考虑微波消解和电热板消解,电热板消解加高氯酸相结合的方式。

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  • Insm_ae449452

    第6楼2022/07/14

    老师,您说的几种酸的温度指的是湿法消解时酸的沸点吧?如果微波消解的话,温度是可以往高了调整吧。我现在是单硝酸的时候产生不溶物少,王水消解反而出现了浑浊。因为单硝酸体系实现不了完全消解才使用了混酸,结果更行不通了。针对这个有机物,混酸比单酸能力差?

    wuyuzegang(dahua1981) 发表:微波消解样品,相关因素主要是消解温度和消解时间。在赶酸后定容出现了白色漂浮物,说明你的样品消解不干净、不完全。有机物含量高也需要选择合适的酸才行,选择不合适也不会消解完全。

    针对不同样品选择酸体系不一样!盐酸适合在80℃以下的消解体系,硝酸适合在80-120℃的消解体系,硫酸适合在340℃左右的消解体系,盐酸-硝酸的混酸适合在95-110℃的消解体系,硝酸-高氯酸的混酸适合在140-200℃的消解体系,硝酸-硫酸的混酸适合120-200℃的消解体系,硝酸-双氧水适合95-130℃的消解体系。选择合适的酸体系对加快破坏有机物是非常重要的,同时要进行准确的温度控制,才能够达到理想的消解效果!


    消解酸一般遵循一些原则:

    酸或混合酸评注可消解的样品类型
    HNO3广泛用于酸消解。能氧化侵蚀
    金属和有机物质。Au,Pt,Nb,Ta和Zr不
    能被硝酸溶解。Sn, Sb和W形成不溶性的水
    合氧化物。能溶解大多数硫化物,UO2和U3O8。
    在起始反应后,可加入过氧化氢以
    使消解彻底。
    主要用于有机样品如脂肪、饮料、蛋白质、碳水化合物、植物材料、废水、一些颜料和聚合物。也应用于氧化金属,广泛用于淋洗土壤样品。
    HCl本身应用不广。用于溶解弱酸的盐:碳酸盐,磷酸盐和无机氧化物、(如Fe2O3)和铝金属
    H2SO4浓硫酸是有效溶剂,可完全破坏几
    乎所有的有机物,进行快速脱水炭化。
    沸点:339℃,用于有机组织、氢氧化物、
    合金、金属和矿石。采用玻璃或石英容器
    可扩大硫酸的适用温度范围。
    应用于敞口微波消解系统
    如美国CEM公司的STAR系统
      采用玻璃或石英容器
    HClO3是一种强氧化剂,能与其他酸不反
    应的金属反应,也能完全分解有机物,
    然而当热高氯酸与有机物及容易氧化
    的无机物接触时,可能会产生爆炸,
    因为高氯酸在微波系统的密闭容器
    中加热时经历了一个不可逆的分解反应,
    产生一种气态最终产物造成压力迅速上升,
    形成潜在的威胁。
      慎重使用
    H3PO4热磷酸成功的用于那些用盐酸消解
    时会使某些特定痕量组分挥发损
    失掉的铁基合金。
    磷酸除了可消解铁基合金,还可溶解许多铝炉渣、铁矿石、铬及碱金属。
    HBF4四氟硼酸用于那些需要分解硅酸
    盐和需高温条件的含有无机基体的
    地质样品的消解。在22.7℃的密闭
    容器中其分压仅为5.7atm,不需高压
    就可得到比氢氟酸更高的温度,且
    酸并不分解。
    硅酸盐、地质样
    HF适用于彻底消解含硅样品。与硝
    酸一起氧化钛、钨、铌、锆
    硅酸盐,Ni-Cr合金,硅酸盐矿物
    HCl:HNO3
    (王水)
    由于化合不稳定且不好储存,需现配现用。通常的比例是HCl:HNO3,体积比3:1用于无机物如金和铂的消解。植物组织和废水也通常用此混合酸消解。王水能从硅脉石中滤去金属但不能使其全部溶解。
    HNO3:
    H2SO4
    得益于硫酸盐的络合物的形成及高温下脱水和氧化的性质。一般体积比1:1。起始反应后加入过氧化氢可使反应完全,但须当液体体积减少至可看到SO2烟雾时才加入。聚合物、脂肪和有机材料
    HNO3:HF一般体积比为HNO3:HF 1:5,溶解Ti,W,Nb和Zr(除ZrO2)。合金、碳化物、氮化物、硼化物、硅酸盐岩石、灰、矿渣和高硅含量的植物材料可用此混合酸消解。
    HNO3:
    HCl:HF
    通常方法是制成逆王水(HNO3:HCl体积比3:1),然后再和HF以7: 3的体积比混合。另一种比例为HNO3:HCl:HF体积比为5:15:3。用于消解合金、硅酸盐岩石、灰、矿渣、粘土、玻璃和一些陶瓷。
    H2SO4:
    H3PO4
    比例为1:1用于消解

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  • Insm_ae449452

    第7楼2022/07/14

    微波消解设置的是程序升温的,120、150‘180分别保温2分钟,然后210保温30分钟。没有进行预消解,因为结构里不含有硅酸盐,就没有加氢氟酸,我的ICPMS 不耐受氢氟酸。

    JOE HUI(xurunjiao5339) 发表:不知道楼主具体是什么有机物?有机物微波消解前需要考虑预消解,加完试剂后罐子先放通风橱里面预消解一段时间,比如半个小时及以上,具体微波消解程序可以考虑梯度消解,比如升温速率10℃/分钟到150度,然后保持1分钟,接着5度/分钟升温到210度,后运行保持10分钟,然后降温等,其次针对消解样品考虑其它试剂组合,比如硝酸+氢氟酸

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  • Insm_ae449452

    第8楼2022/07/14

    如您所料,是API。高氯酸一直没敢用过。我尝试下湿法加高氯酸或者微波消解加过氧化氢吧。谢谢您。

    闹太套(m3235491) 发表:猜测楼主消解的是药物中间体或者API,这种在硝酸或/和盐酸微波消解体系下确实会有消解不完全的情况。药物分子大多是含较多苯环结构的中大分子,光靠硝酸确实不太够用了,建议用湿法280℃以上硝酸消解近干后加2ml高氯酸。当然如果你还要监测一些易挥发的元素的话,那还是微波消解,我的经验是0.1g样品加5ml硝酸加0.2ml高氯酸,直接210℃消解,目前没炸过

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  • ztyzb

    第9楼2022/07/14

    应助达人

    提前祝楼主顺利,我们倒是没遇到过买不到优级纯双氧水和高氯酸的情况;建议能否考虑扣本底的方式消除影响。

    Insm_ae449452(Insm_ae449452) 发表: 有想加双氧水,可双氧水试剂级别不够高,买不到高级别的,目前是分析纯,测微量元素的话本底无法保证。高氯酸也是这个情况,没有比较高纯度的试剂。所以就没有尝试去用高氯酸。我先试验下。先把前处理做通,测定再说。谢谢您。

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  • JOE HUI

    第10楼2022/07/15

    应助达人

    可以过滤定容加硼酸中和HF

    Insm_ae449452(Insm_ae449452) 发表: 微波消解设置的是程序升温的,120、150‘180分别保温2分钟,然后210保温30分钟。没有进行预消解,因为结构里不含有硅酸盐,就没有加氢氟酸,我的ICPMS 不耐受氢氟酸。

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