元素测定中样品的前处理

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1、元素测定中样品的前处理测定食品中无机成分时，共存的或与无机物结合的的大量有机物质将干扰测定，故预先必须将所有的有机质进行破坏除去，使待测元素转变成无机物的形式，然后进行测定。破坏有机物质的操作，叫做样品的无机化处理，主要可分为湿消化和干灰化两类。（一）湿消化法湿消化法简称消化法，是常用的样品无机化方法之一。通常在适量的食品样品中，加入硝酸、高氯酸、硫酸等氧化性强酸，结合加热来破坏有机物，有时还要加一些氧化剂（如高锰酸钾、过氧化氢等），或催化剂（如硫酸铜、五氧化二钡等），以加速样品的氧化分解，完全破坏样品中原有的有机物，使待测

2、的无机成分释放出来，并开成各种不挥发的无机化合物，以便进一步的分析测定。1．常见的氧化性的强酸在消化中的特点（1）硝酸：通常使用的浓硝酸，其浓度为65%~68%，有较强的氧化能力，在加热和光照的条件下，可分解成氧、二氧化氮、和水，二氧化氮还可进一步分解为氧和一氧化氮。但氧化不持久，这是由于它本身的沸点较点（121.8℃）,不耐高温,故当要补加硝酸时,应稍放冷,,以免高温时迅速挥发损失,既浪费试剂,又污染环境。消化常残存较多的氮氧化物，如氮氧化物对待测成分的测定有干扰时，需加热驱赶，有时还要加水加热，才能除尽氮氧化物。高浓度的

3、硝酸易使某些金属（如铝、铁、钙、镁）形成钝化膜。对锡和锑易形成难溶的锡酸和偏锑酸或其盐。在很多情况下，单独使用硝酸尚不能完全分解有机物，如与其他酸配合使用时，可取得较好的效果。硝酸的最大优点是有较强的溶解能力，除铂和金之外，几乎能溶解所有金属。（2）高氯酸：冷的高氯酸没有氧化能力，但加热时是一种强氧化剂，其氧化能力强于硝酸和硫酸，几乎所有的有机物都能被其分解，消化食品的速度也快。这是由于高氯酸在加热条件下能产生氧和氯的缘故。但要注意的是，在高温下直接接触某些还原性较强的物质，如酒精、甘油、脂肪、糖类以及磷酸或其盐类时，因反应

4、剧烈而有发生爆炸的可能，故一般不单独使用，并勿使消化液烧干，以免发生危险。（1）硫酸：热的硫酸有一定的氧化能力，受热分解时放出氧、二氧化硫、水。热的浓硫酸对有机物有强烈的脱水作用，并使其碳化，有较长的碳化时间，进一步氧化便生成二氧化碳。对食品中蛋白质可使其氧化脱氨，但不能进一步氧化成氮氧化物。故氧化能力不如高氯酸和硝酸强。硫酸所形成的某些盐类，溶解度不如硝酸盐和高氯酸盐的好，如钙、锶、钡、铅的硫酸盐，在水中的溶解度较小。但硫酸的沸点高（338℃），不易挥发损失是其优点。2．常用的消化方法在实际的工作中，除了单独使用硫酸的消化

5、法外，经常采取几种不同的氧化性酸类配合使用，利用各种酸的特点，取长补短，以达到安全快速、完全破坏有机物的目的。常用的几种消化法如下：（1）硫酸消化法：此法在样品消化时，仅加硫酸一种氧化性酸，在加热情况下，依靠硫酸的脱水碳化作用，使有机物破坏。由于硫酸的氧化能力不强，保持了较长的碳化时间，使消化时间变长。故常加入硫酸钾（钠）以提高其沸点，加适量的硫酸铜（汞）作为催化剂，来缩短消化时间。如用凯氏定氮法测定食品中蛋白质，就是使用此法消化样品。在分析一些有机物含量较小的样品如饮料时，也可单独使用硫酸，有时可适当配合一些氧化剂如高锰酸

6、钾和过氧化氢等。（2）硝酸+高氯酸消化法：此法可先加硝酸进行消化，待大量有机物分解后，再加入高氯酸，或者以硝酸+高氯酸混合酸将样品先浸泡过夜，或小火加热待大量泡沫消失后，再提高消化消化温度，直至消化完全为止。此法氧化能力强，反应速度快，碳化过程不明显；消化温度较低，挥发损失小。但由于这两种酸经加热都容易挥发，故当温度过高、时间过长时，容易烧干，并可能引起残余物燃烧或爆炸。为了防止这种情况发生，有时加入少量的硫酸，以防烧干。同时加入硫酸后可适当提高消化温度，充分发挥硝酸和高氯酸的氧化作用。本法对某些还原性较强的样品，如酒精、甘

7、油、油脂、和大量磷酸盐存在时，不宜使用。（3）硝酸+硫酸消化法：此法可先在样品中加硝酸和硫酸的混合液，或先加入硫酸，加热，使有机物分解，在消化的过程中不断地补加硝酸。这样可缩短碳化过程，减少消化时间。此法因含有硫酸，不宜作食品中碱土金属的分析，因为其硫酸盐溶解度较小。对于较难消化的样品，如含大量的脂肪和蛋白质时，可在消化后期加入少量的高氯酸或过氧化氢，以加快消化速度。1．消化的操作技术根据消消化的具体操作不同，可分为敞口消化法、回流消化、冷消化法、和密封罐消化法等。（1）敞口消化法：这是最常用的消化操作法，通常在凯氏烧瓶或硬

8、质锥形瓶中进行，本法系敞口加热操作，有大量的消化酸雾和消化分解产物产生，故需在通风橱内进行。（2）回流消化法：测定具有挥发性的成分时，可在回流消化器中进行。其上端连结冷凝器，可避免被测定成分的挥发损失和烧干。（3）冷消化法：又称低温消化法，是将样品与消化酸混合后，置于室温或37℃~40℃左