在樣品前處理中,微波消解、電熱板消解等步驟后,溶液中常含有過量的酸(如硝酸、鹽酸或氫氟酸)。趕酸是去除這些多余酸液的關鍵操作,直接影響后續分析的準確性和儀器壽命。以下從趕酸的目的、方法及判斷依據展開探討。
一、趕酸的目的
1、避免干擾后續分析
過量的酸會改變溶液的化學環境,影響某些分析方法的靈敏度。例如:
光譜分析(如ICP-MS、ICP-OES):高酸度可能導致血漿效應(基質效應),抑制目標元素的離子化效率,降低信號強度。
色譜分析:強酸可能腐蝕色譜柱(如C18柱),或與流動相發生反應,導致峰形畸變。
滴定或比色法:酸度過高可能掩蓋指示劑變色或干擾顯色反應。
2、保護檢測設備
高濃度酸(如氫氟酸)會腐蝕玻璃或石英器皿,長期使用可能損壞霧化器、進樣系統等精密部件。趕酸可延長儀器使用壽命。
3、防止樣品再吸附或沉淀
消解液中若殘留大量酸,可能導致金屬元素(如Fe、Al)或有機物重新吸附在容器表面,或形成難溶鹽沉淀,造成目標物損失。
4、滿足特定分析要求
某些標準方法(如土壤重金屬檢測)要求消解液中的酸濃度低于特定閾值(如HNO?<2%),否則可能影響結果可比性。
二、趕酸的方法
1、加熱蒸發法
操作:將消解液轉移至敞口容器(如燒杯或蒸發皿),置于電熱板或石墨爐上低溫加熱(通?!?00℃),緩慢蒸發至近干。
注意:避免高溫暴沸導致溶液濺失;氫氟酸需在通風櫥內處理,防止揮發危害健康。
2、氮吹/氬氣吹掃法
原理:通過惰性氣體(如高純N?或Ar)吹拂液面,加速酸液揮發。
適用場景:適用于易揮發酸(如HNO?、HCl)且需保留微量溶液的場合(如生物樣品分析)。
3、化學中和法
操作:加入弱堿性物質(如尿素、碳酸銨)中和過量酸,但需嚴格控制用量以避免引入新干擾離子。
局限性:可能增加溶液鹽濃度,影響后續分析;較少用于無機元素檢測。
三、判斷酸已趕盡的依據
1、感官觀察
視覺:溶液體積顯著減少,液面無酸霧冒出;殘液呈濕鹽狀(如硝酸鹽、氯化物結晶)。
嗅覺:酸味明顯減弱或消失(如氫氟酸趕盡后無刺激性氣味)。
2、pH測試
試紙或電極:用廣泛pH試紙粗測,或pH計精確測量。例如,趕酸后溶液pH應接近中性(6-8)或符合目標方法要求(如ICP-MS要求HNO?濃度<1%)。
注意:強酸溶液的pH可能因緩沖效應偏離理論值,需結合其他方法驗證。
3、導電性檢測
原理:酸液的電導率隨濃度降低而下降。趕酸后,溶液電導率應接近去離子水水平。
工具:便攜式電導率儀可快速判斷(如電導率<50μS/cm時視為趕酸完成)。
4、殘留試驗
空白對照:取少量趕酸后溶液,直接進樣分析(如ICP-MS),若酸相關干擾元素(如12C,13N?)信號顯著降低,則表明酸已去除。
復溶驗證:向趕酸殘渣中加入少量超純水,若無明顯酸味且pH正常,則證明酸已徹底去除。
四、注意事項
1、避免過度趕酸:
過度蒸發可能導致待測組分(如揮發性金屬Sn、Se)損失,或鹽類析出包裹目標物。建議在近干時停止加熱,用少量超純水復溶。
2、特殊酸的處理:
氫氟酸(HF):需單獨趕盡,因其易腐蝕玻璃儀器,建議使用聚丙烯或聚四氟乙烯容器。
高氯酸(HClO?):趕酸時需警惕其氧化性,避免與有機物共存導致爆炸風險。
3、空白實驗對照:
趕酸過程中可能引入環境污染物(如灰塵、試劑雜質),需同步處理空白樣品,確保數據可靠性。
趕酸是消解后處理的關鍵步驟,其核心目標是去除過量酸以消除干擾、保護設備并滿足分析要求。通過加熱蒸發、惰性氣體吹掃或中和法,結合pH、電導率或儀器信號驗證,可高效判斷酸是否趕盡。實際操作中需平衡趕酸程度與待測物穩定性,避免因操作不當導致數據偏差或組分損失。唯有嚴謹控制趕酸流程,才能為后續分析提供可靠的樣品基礎。