他山之“水”,可以攻玉
将样品倒入消解罐,4 mL硫酸+3 mL磷酸+1 mL氢氟酸,最高消解温度设置为230 ℃,保持20 min。结果如下图,清澈透明消解完全。(消解后的酸液先稀释了10倍,才倒入玻璃杯的,照完照片迅速倒掉了,害怕被剩余的氢氟酸腐蚀了。)
磷酸和硫酸的分子量都比较大,所以相应的沸点也都比较高,消解罐中实际的压力不是很高。磷酸是三元中强酸,也没有氧化性,但是浓磷酸在微波消解中也有其独特的作用。磷酸根配位能力很强,能够溶解一些金属生成相应的配位化合物,热的浓磷酸甚至能腐蚀二氧化硅,还能分解绝大部分矿物,如铬铁矿、金红石、钛铁矿等。此外,对刚玉或者是高温烧结的氧化铝陶瓷也有较好的消解作用。
下面再举一个例子——“刚玉”。Al2O3有许多同质异晶体,目前已知的有10多种,主要的有3种晶型,即γ-Al2O3、β-Al2O3、α-Al2O3,在1300 ℃以上的高温时几乎可以完全转化为α-Al2O3,其中 α 态的氧化铝称之为“刚玉”,字如其名,其莫氏硬度达到了9,仅次于金刚石,熔点在2000℃以上。
可见其果然有个性又硬气,能折服他也不是那么容易,不过俗话说温柔乡英雄冢,克刚可以用柔。
称量:称取有代表性样品,质量0.1g左右。
装样:将样品放入主控罐中,向消解罐内加入6mL浓磷酸,2mL浓硫酸,静置5min。组装消解罐。
消解程序:
阶段 | 升温时间 | 温度 | 压力 | 保温时间 |
1 | 5min | 120℃ | 400psi | 1min |
2 | 10min | 220℃ | 400psi | 15min |
消解结果:
所以消解结果还是可以的,硫酸在微波消解过程中不会沸腾增压,很多硫酸盐也难溶,后期赶酸也很费劲,但是在一些样品的消解中还是很有效果的。