Конспект Лекций для Пробоотборщика. 1. Цели и задачи пробоотбора. Представительность пробы. Факторы, учитывающиеся при пробоотборе. Виды проб
 Скачать 0.51 Mb.
|
18. «Мокрое» разложение.«Мокрые» способы «Мокрые» способы применяют главным образом в тех случаях, когда «сухие» оказываются неподходящими. «Мокрые» способы не требуют высоких температур и поэтому не сопряжены с большими потерями летучих веществ; это их преимущество. Недостатки связаны с большими временными затратами (продолжительность процедуры) и необходимость введения большого количества реагента-окислителя, что может быть источником загрязнений. Операцию разложения проводят обычно в платиновых, фарфоровых или кварцевых чашках. a)Обработка азотной кислотой (метод Кариуса). Пробу обрабатывают при нагревании до 250°С дымящей азотной кислотой в запаянной трубке. В ряде случаев разложение проводят азотной кислотой, содержащей 5% нитрата ртути в качестве катализатора. б) Обработка серной кислотой (метод Кьельдаля) или «мокрое сжигание». Окисление пробы можно провести при кипячении ее с концентрированной серной кислотой с добавлением катализаторов или без них. в) Обработка смесью серной и азотной кислот (метод Дениже). Разложение проводят при соотношении серной и азотной кислот 1: 2,5 при нагревании в конической колбе. Во избежание потери азотной кислоты нагревание ведут сначала слабо, а затем при температуре кипения серной кислоты до обесцвечивания раствора. После охлаждения колбы и добавления воды раствор вновь нагревают до начала выделения паров серной кислоты. Повторное нагревание необходимо для разрушения образовавшейся в процессе реакции нитрозилсерной кислоты NОНSО4, являющейся сильным окислителем. Разложение часто заканчивают добавлением хлорной кислоты и повторным нагреванием до кипения серной кислоты. г) Окисление пероксидом водорода или перманганатом. Для разрушения последних следов органических веществ, остающихся после обработки смесью серной и азотной кислот, а также одной из кислот-окислителей (серной, азотной, хлорной кислотой и т. п.), очень часто после кислотного окисления добавляют пероксид водорода или перманганат. д) Обработка различными другими окислителями. В отдельных случаях применяют такие окислители как смесь серной и хромовой кислот, смесь серной кислоты и пергидроля (1: 1), смесь иодной и хлорной кислот (озоление углей), перхлорат калия в солянокислой среде, персульфат в щелочной среде (разложение соединений иода), перманганат в кислой и щелочной средах, сoль церия(IV) в cреде хлорной кислоты, периодат и т. д. е) Восстановительная обработка. В некоторых случаях разложение может быть проведено путем обработки пробы металлическим натрием в жидком аммиаке, абсолютном спирте и других растворителях (метод Степанова), а также металлическим калием или нагреванием в токе водорода. В результате такого разложения галогены переходят в соответствующие галогениды, а сера — в сульфид. Общая характеристика минеральных кислот, наиболее часто используемых в пробоподготовке объектов окружающей среды Разложение азотной кислотой относится к числу наиболее распространенных способов минерализации. Азотная кислота является сильным окислителем и широко используется для переведения в раствор (в виде растворимых нитратов) микроэлементов из биологических материалов. Существует возможность получения азотной кислоты очень высокой степени чистоты, что необходимо при определении малых содержаний элементов. Из-за относительно низкой температуры кипения (120 С) разложение азотной кислотой в отдельных системах занимает много времени, и для полного разрушения сложной органической матрицы часто требуется более высокие температуры (более 120 С) или добавление других сильных окислителей: перекиси водорода или хлорной кислоты. Концентрированная хлороводородная кислота является прекрасным растворителем для оксидов некоторых металлов и для металлов, окисляющихся легче водорода. Поскольку хлороводородная кислота не является окислителем, ее обычно не используют для разложения органических матриц. Тем не менее, она эффективно растворяет основные соединения, такие как амины и алкалоиды в водных растворах, а также некоторые металлоорганические соединения. Гидролиз продуктов естественного происхождения в присутствии хлористоводородной кислоты является рутинной предварительной операцией в анализе аминокислот и углеводородов. При высоком давлении или в присутствии сильных окислителей хлороводородная кислота разлагается с выделением газообразного хлора. Концентрированная серная кислота является эффективным растворителем для биологических и минеральных объектов. Она полностью разрушает почти все органические соединения, причем время разложения сокращается, если рабочая температура хотя бы на несколько градусов превышает температуру кипения кислоты в обычных условиях (330 С). Однако пробоподготовка с серной кислотой сочетается не со всеми инструментальными методами определения элементов, в частности с методом электротермической атомно-абсорбционной спектрометрией. Горячая концентрированная хлорная кислота является сильным окислителем, воздействующим на металлы, которые не реагируют с другими кислотами. Хлорная кислота также полностью разрушает органические материалы. Из-за своей окислительной способности горячая хлорная кислота часто используется для переведения элементов в высшее состояние окисления. Однако горячая концентрированная хлорная кислота потенциально взрывоопасна при контакте с органическими материалами и легко окисляет неорганические вещества. При использовании концентрированной кислоты при повышенной температуре следует соблюдать максимальную осторожность. Фтористоводородная кислота полезна при растворении кремний содержащих материалов. Силикаты превращаются в SiF4, который, улетучиваясь, высвобождает другие определяемые элементы. Небольшие количества НF используют в смесях с другими кислотами для предотвращения связывания кремневой кислоты микроэлементов, присутствующих в биологических образцах. Для разложения различных геологических объектов с неорганической матрицей используются также ортофосфорная и борофтористоводородная кислоты. |