解决方案丨云母粉微波消解:溶液沉淀问题全解析!



在化学分析领域,样品的准确前处理是获得可靠数据的关键。近期,客户表示用珠光粉的微波消解方法消解云母粉后会产生浑浊现象,消解不完全,威尼斯8040针对客户的需求,成功开发出一套适用于云母粉的微波消解方法,有效解决了传统方法中消解不完全和溶液浑浊的问题。


云母粉是一种含钾、铝、镁、铁、锂等金属的铝硅酸盐,其化学成分与珠光粉不同,因此需要不同的消解酸体系。威尼斯8040通过提高氢氟酸的使用量和采用王水消解的方法,对云母粉进行了优化处理。


威尼斯8040对其进行三次微波消解测试,最终确定了最佳的消解方法。以下是测试的关键步骤和结果:




一、测试信息

1.1 样品信息: 


1.2 威尼斯8040 产品支撑:



二、第一次消解

2.1 称样

称取0.1g样品于高压版消解罐中。


2.2 加酸

在消解罐中,分别加入消解溶液6mL盐酸、2mL硝酸、2mL氢氟酸,如有反应,静置至反应结束,盖上内盖,装好防爆框架。


2.3 微波消解

将消解罐放入微波消解仪内,选择高压模式,进行微波消解,消解程序见(表1),微波消解结束后,冷却降压后,开盖,将消解罐置于样品预处理加热仪中于140℃赶酸近干,约2.5h,用纯水定容至25mL,混匀。

升温时间/S

消解温度/℃

保持时间/S

360

120

300

300

160

300

300

180

300

300

200

1800

表1 微波消解程序

 

2.4 消解结果

定容后观察到样品YM525(CAM0087AX)和样品YM525(CAM0063AX)消解溶液澄清透明,底部有少量沉淀。样品SM6120(CAM0629FX)和样品SM6300(CAM0630FX)消解溶液澄清透明,底部有较多沉淀。

图5 第一次微波消解结果



、第二次消解

3.1 称样

称取0.1g样品于高压版消解罐中。


3.2 加酸

在消解罐中,加入6mL硝酸、2mL过氧化氢、4mL氢氟酸,如有反应,静置至反应结束,盖上内盖,装好防爆框架。


3.3 微波消解

将消解罐放入微波消解仪内,选择高压模式,进行微波消解,消解程序同第一次微波消解程序,微波消解结束后,冷却降压后,开盖,将消解罐置于样品预处理加热仪中于140℃赶酸近干,约2.5h,用纯水定容至25mL,混匀。


3.4 消解结果

定容后观察到样品YM525(CAM0087AX)和样品YM525(CAM0063AX)消解溶液澄清透明,底部有少量沉淀。样品SM6120(CAM0629FX)和样品SM6300(CAM0630FX)消解溶液澄清透明,底部有较多沉淀。

图6 第二次微波消解结果


3.5 小结

相同的微波消解程序下,两个酸体系(6mL盐酸、2mL硝酸、2mL氢氟酸和6mL硝酸、2mL过氧化氢、4mL氢氟酸)比较,消解结果没有显著区别,样品YM525(CAM0087AX)和样品YM525(CAM0063AX)消解溶液澄清透明,底部有少量沉淀,样品SM6120(CAM0629FX)和样品SM6300(CAM0630FX)消解溶液均澄清透明,底部有较多沉淀。


将消解结果告知客户,客户说明样品YM525(CAM0087AX)和样品YM525(CAM0063AX)属于天然云母,样品SM6120(CAM0629FX)和样品SM6300(CAM0630FX)属于合成云母,合成云母的消解溶液底部沉淀太多,希望可以将沉淀彻底消解完全。


为了达到更好的消解效果,选择酸体系6mL盐酸、2mL硝酸、2mL氢氟酸进行微波消解,赶酸时加入高氯酸进行飞硅。



四、第三次消解

4.1 称样

称取0.1g样品于高压版消解罐中。


4.2 加酸

在消解罐中,分别加入消解溶液6mL盐酸、2mL硝酸、2mL氢氟酸,如有反应,静置至反应结束,盖上内盖,装好防爆框架。


4.3 微波消解

将消解罐放入微波消解仪内,选择高压模式,进行微波消解,消解程序同第一次微波消解程序,微波消解结束后,冷却降压后,开盖,将消解罐置于样品预处理加热仪中于140℃赶酸近干,约2.5h,将消解罐取下,冷却至室温,加入1mL高氯酸,继续加热至白烟冒尽,约0.5h,看消解溶液是否浑浊,若消解溶液浑浊,取下消解罐,冷却至室温,再加入1mL高氯酸,继续加热至白烟冒尽,约0.5h,取下消解罐,加水,定容至25mL。


4.4 消解结果

定容后观察到消解溶液澄清透明,加入1mL高氯酸飞硅后的消解溶液,沉淀明显少了很多,加入2mL高氯酸飞硅后的消解溶液基本没有沉淀。

图7 不加高氯酸、加1mL高氯酸、加2mL高氯酸飞硅的消解结果对比


4.5 小结

若样品硅含量多,加入王水和氢氟酸微波消解后,消解溶液底部仍有沉淀,可以在赶酸时,加入高氯酸进行飞硅。



五、总结

对云母粉样品进行三次微波消解,选择称取0.1g样品于高压版消解罐中,加入6mL盐酸、2mL硝酸、2mL氢氟酸,如有反应,静置至反应结束,盖上内盖,装好防爆框架。将消解罐放入微波消解仪内,选择高压模式,进行微波消解,消解程序见下表,微波消解结束后,冷却降压,开盖,将消解罐置于样品预处理加热仪中140℃赶酸近干,约2.5h,将消解罐取下,冷却至室温,加入1mL高氯酸,继续加热至白烟冒尽,约0.5h,看消解溶液是否浑浊,若消解溶液浑浊,取下消解罐,冷却至室温,再加入1mL高氯酸,继续加热至白烟冒尽,约0.5h,取下消解罐,加水,定容至25mL。定容后观察到溶液澄清透明,底部无沉淀。

升温时间/S

消解温度/℃

保持时间/S

360

120

300

300

160

300

300

180

300

300

200

1800

表2 云母粉微波消解程序



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