幹灰化法的優點是操作簡單,在配制溶液過程中汙染幾率小。幹法灰化對硼和鉬更好。幹灰化也是四苯硼鈉法測定鉀的最佳方法。
幹灰化溫度不宜超過500℃,時間不宜過長。最好使用高坩堝,而不是扁平容器。溫度過高,鉀、硼等部分元素會揮發損失,銅、錳、鋅等部分元素會形成酸不溶性矽酸鹽。
濕法灰化法的優點是不受容器限制,壹次消化樣品多,金屬元素不易流失,所需時間短。缺點是容易被器具、儀器和添加的試劑中的雜質汙染。特別是使用的堿或酸不純,用量大時,汙染幾率高,對微量元素的測定非常不利。
為了節省時間和提高灰化效率,應因地制宜地選擇合適的方法,即在同壹待測溶液中可以測定更多的元素。例如,H2SO4-H2O2濕法灰化法用於制備測試溶液以測定主要元素如氮、磷、鉀、鈣和鎂。用HNO三HCLO四濕法灰化法和原子吸收分光光度計,可同時測定銅、鋅、鐵、錳等多種微量元素。
第壹種方法是樣品的濕法灰化。
①H2SO4-H2O2消化法。稱取0.5000 g樣品,置於50 ml硬試管中,用少量水沖洗附著在管壁上的樣品,然後加入5 ml濃H2SO4,輕輕搖勻,塞上塞子,放置過夜。將試管放在鋼絲網支架上,取下塞子,換上小漏鬥。放在電爐上加熱消化(或者直接放在多孔消化器上)。當硫酸冒出白煙時,再加熱。當溶液呈均勻的棕黑色時,取下冷卻,用滴管加入6滴30%的過氧化氫(註意:將過氧化氫直接加入管底液體中,不要接觸管壁,以免殘留的過氧化氫影響磷的測定)。混合後加熱至微沸,煮沸幾分鐘,待微涼後取出再反復加入雙氧水。如此反復3 ~ 5次,每次加入的雙氧水要逐漸減少。煮沸後的溶液無色後,再煮10分鐘,去除殘留的雙氧水。取下冷卻後,將消解液通過漏鬥定量轉移到100 ml容量瓶中,用去離子水沖洗試管多次,將洗滌液合並到容量瓶中,最後定容搖勻,記為待測液A,可用於氮、磷、鉀的測定。準確吸取溶液A 5ml於100 ml容量瓶中,加去離子水定容搖勻,記為待測溶液B,可用於鈣鎂的測定。
②硝酸-高氯酸消化法。準確稱取2.0000g樣品,置於100ml高燒杯(或100ml三角燒瓶)中,加入15ml硝酸,用玻璃棒攪拌,蓋上表面皿,置於通風櫃中過夜。然後放在電熱板上稍微加熱。劇烈反應平息後,取下冷卻,再加入10 ml硝酸和2 ml高氯酸,在180 ~ 200℃繼續加熱分解。當溶液變成無色或非常透明時,取下冷卻,用去離子水沖洗表鏡,將洗滌液合並到燒杯中,繼續在電熱板上用小火加熱至近幹(此時如有殘余碳化物,加入5ml 6mol/L鹽酸溶解殘渣,必要時加入少量去離子水, 蓋上表鏡,在電熱板上加熱,使表鏡和燒杯中的內容物溶解、沖洗並轉移至50毫升容量瓶中,搖勻。 待測液體標記為C,可用於磷、鉀、鈣、鎂、鐵、錳、鋅、銅的測定。
配制待測液體A、B、C時,應同時制作2 ~ 3個空白。
第二種方法是樣品的幹灰化。
稱取2.0000克樣品,置於高型應時坩堝或瓷坩堝中,在電熱板上預灰,升溫至300℃左右,預處理30 ~ 60分鐘。大部分樣品炭化後,移入溫度為250 ~ 300℃的高溫電爐中,用三腳架支撐坩堝或瓷碟,防止底部過熱。每小時將高溫電爐升溫50℃,直至達到500℃。並在此溫度下保持4小時。完全灰化的樣品應為灰白色或淺灰色,粗糙疏松,燒結在壹起而不熔化。在灰化過程中,不應破壞上述結構,以免造成損失。取出,冷卻,加入5ml 6mol/L鹽酸,置於熱水浴中溶解,轉移至50ml容量瓶中,用去離子水搖勻。如果存在不溶性磷酸鹽,則通過過濾將其除去。該液體記為待測液體D,可用於鉀、鈣、鎂、銅、鋅、錳、鐵等元素的測定。
這種方法在國際上被廣泛使用,其優點是快速簡單,不需要復雜的樣品灰化程序。