微波消解中常用的酸都有哪些？

2015-01-22 作(zuo)者：瀏覽數：1529

　　微波消解中常(chang)用酸通常(chang)分為兩類:

　　非氧化性酸(suan)，如(ru)鹽(yan)酸(suan),氫氟酸(suan),磷酸(suan),稀硫酸(suan)和稀高氯酸(suan);

　　氧化性(xing)酸(suan)，如硝酸(suan),熱濃(nong)高氯酸(suan),濃(nong)硫酸(suan)和過氧化氫。

　　1、硝酸

　　硝酸有以下特性:

　　65%濃(nong)度沸(fei)點為120°C;

　　濃(nong)(nong)度(du)(du)小于2M 時，氧化能力較(jiao)弱;隨著(zhu)濃(nong)(nong)度(du)(du)和(he)反應溫度(du)(du)的增加，氧化能力增強;

　　氧化有機物的典型酸，反應式如下: (CH₂)X + 2HNO₃ -> CO₂(g) + 2NO + 2H₂O;

　　溶解(jie)大多數金屬硝酸(suan)鹽， Au 和(he)Pt 例(li)(li)外(wai)(不(bu)能氧化) ， Al, B, Cr, Ti 和(he)Zr 例(li)(li)外(wai)(鈍化);

　　這些(xie)金屬(shu)要(yao)求(qiu)混酸(suan)或稀硝酸(suan);

　　經常與H₂O₂, HCl和H₂SO₄混用;

　　高純度經常(chang)用于痕量分(fen)析。

　　以上為(wei)微波(bo)加熱過程中(zhong)硝酸(suan)的溫度(du)壓(ya)力曲線(xian)。

　　注意：壓力為25bar 時,溫度為225°C。

　　過氧化氫

　　過氧化氫是氧化劑(2H₂O₂ -> 2H₂O + O₂); 與硝酸混合(he)可(ke)減少含氮蒸汽，通過增加溫(wen)度加速有機樣品(pin)的

　　消解過程.

　　典型混合比例是HNO₃:H₂O₂= 4:1 (體積(ji)/體積(ji))。

　　鹽酸

　　鹽(yan)酸(suan)有以下特性:

　　與20,4% H2O混合后恒沸點(dian)為110°C;

　　38% 濃度;

　　溶解弱酸鹽(yan)(yan)(碳酸鹽(yan)(yan),磷酸鹽(yan)(yan))及大多數金屬(shu)，AgCl, HgCl 和TiCl 例外;

　　過量HCl可提高AgCl的溶解能力,使之轉換為AgCl₂^-；

　　強(qiang)配位能力;

　　由于溶液中可(ke)成為氯化物(wu)的特性而(er)廣泛(fan)用(yong)于鐵基合(he)金(jin);

　　其他可用于Ag (I), Au (II), Hg (II), Ga (III), Tl (III), Sn (IV), Fe (II) and Fe (III);

　　不溶解Al, Be, Cr, Ti, Zr, Sn和Sb的氧化物;Ba和Pb的硫酸鹽,II價氟化物, SiO₂, TiO₂和ZrO₂。

　　以上(shang)為微(wei)波加(jia)熱過程中鹽酸的溫(wen)度壓(ya)力曲線。

　　注(zhu)意：壓力(li)為(wei)25bar 時,溫度為(wei)205°C。

　　氫氟酸

　　氫氟酸有以下特性:

　　酸消解

　　40%濃度時(shi)沸(fei)點為108°C;

　　非氧化(hua)性,強配位能力;

　　用于消解礦物(wu),礦石,土壤,巖石甚至(zhi)含硅(gui)蔬菜;

　　按以下反應，主要用于消解硅: SiO₂ + 6HF -> H₂SiF₆ + 2H₂O;

　　經常與HNO₃ 或 HClO₄混用。

　　蒸發/濃縮(suo)

　　樣品溶(rong)(rong)解后,為(wei)避免損(sun)壞儀器或(huo)重新溶(rong)(rong)解不溶(rong)(rong)氟化物，很多分(fen)析要求去除HF;

　　很多分(fen)析如As, B, Se, Sb, Hg 和Cr 可能揮(hui)發。

　　配位

　　可通過加入硼酸去除溶(rong)液中的HF;

　　發生以下反應: H3BO3 + 3HF -> HBF3(OH) + 2H2O and HBF3(OH) + HF -> HBF3 + H2O;

　　10-50 倍過量硼(peng)酸加(jia)快(kuai)反應速率。

　　以上為微(wei)波(bo)加熱過程中氫氟(fu)酸的溫度壓力曲線(xian)。

　　注(zhu)意：壓力為25bar 時(shi),溫度為240°C.

　　硫酸

　　硫酸有以(yi)下(xia)特性:

　　98%濃度(du)的硫酸沸點為340°C,高于TFM 罐子的最大工作溫(wen)度(du);

　　為避免罐子損(sun)壞應仔細關(guan)注(zhu)反(fan)應;

　　通(tong)過脫水(shui)反應破(po)壞有(you)機(ji)物;

　　很(hen)多硫酸鹽是(shi)不可(ke)溶的(de)(Ba, Sr, Pb)。

　　以上(shang)為微波加熱過程中硫酸(suan)的溫度(du)壓力曲線。

　　注意溫(wen)(wen)(wen)(wen)度被控制在300°C (僅1 分鐘),沒(mei)有任何壓力增加(jia)。很明顯，在MDR 轉子中(zhong)使用(yong)濃硫酸是(shi)不(bu)適(shi)宜(yi)的.300°C 是(shi)TFM 罐子的臨界溫(wen)(wen)(wen)(wen)度，對PFA 罐子來說溫(wen)(wen)(wen)(wen)度過高(該(gai)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度下將熔(rong)化)。所(suo)以，建議使用(yong)硫酸時應進(jin)行嚴格的溫(wen)(wen)(wen)(wen)度控制。

　　高氯酸

　　高氯(lv)酸以下特(te)性:

　　72%濃度時(shi)沸點203°C;

　　熱且(qie)濃的高氯(lv)酸是強氧化性酸;

　　與有(you)機(ji)物反應迅(xun)速，有(you)時爆炸;

　　經常(chang)與(yu)硝(xiao)酸(suan)混用用于有機物消解;

　　所有高氯酸鹽可溶，KClO₄除外;

　　在(zai)密閉微(wei)波(bo)罐(guan)體中，高氯酸在(zai)245°C 分解，產(chan)生(sheng)大量氣體副產(chan)品(pin)和大量壓力。

　　警告

　　當使(shi)用高(gao)氯酸時(shi)應特(te)別(bie)注意(yi).

　　不要完(wan)全使用(yong)高(gao)氯酸消(xiao)解有機(ji)樣品.

　　當溫度不超(chao)過200°C 時(shi)可用高氯酸消(xiao)解無機樣品，高氯酸體(ti)(ti)積(ji)應小于整個溶液體(ti)(ti)積(ji)的20%(體(ti)(ti)積(ji)/體(ti)(ti)積(ji))。