試樣中被測組分的含量低于0.01%的測定方法稱作含量分析。由于含量很低,一方面經典的常量分析法是無法測定的,必須才有特殊的分析儀器;另一方面對化學試劑、化學用水、溶解用酸或堿、器皿、實驗環境及容量儀器均有特殊要求。因為外界引入的微量雜質貨待測組分會明顯影響測定結果,使分析質量無法保證,下面就談一談如何選擇分析器皿從而達到保證分析結果的質量。
處理樣品,配置與盛裝樣品溶液,配制與儲存標準溶液,都需要使用各種器皿。例如燒杯、坩堝、容量瓶、錐形瓶、過濾器、分離器、試劑瓶等。如果器皿選用不適宜,可能引起被測組分的吸附損失或者玷污。
1.1 對于痕量分析所用器皿及材料好應符合下列要求:
1.1.1 化學穩定性好。化學穩定性越好,抗化學腐蝕能力越強,對分析測定的影響越小。其中聚四氟乙烯的化學穩定性極佳。廣州市儀德科學儀器有限公司專業代理進口聚四氟乙烯實驗器皿。
1.1.2 熱穩定性好。 石英、硼硅玻璃、鉑有很好的熱穩定性,而聚四氟乙烯材料高可達260度,也可以滿足痕量分析實驗的要求。
1.1.3 純度要高。 在常規分析使用的一般玻璃器皿,原則上不適用與痕量分析。石英和聚合有機材料(聚四氟乙烯)雜質則低得過,適用于痕量分析。全面衡量,適用于痕量分析的材料按其重要性按以下次序遞減:
聚四氟乙烯>聚乙烯>石英>鉑>硼硅玻璃
對于個別情況,上述順序可能按需要做個別調整。正如同目前尚不存在“萬能”的分析方法一樣,完美無缺能廣泛適用的“萬能”材料也是不存在的。痕量分析工作者應根據分析的具體要求和實驗室的可能條件進行合理的選擇。在符合分析要求的前提下,還應考慮盡量避免使用稀缺和昂貴的材料。
2.2 器壁的吸附和滲透
2.2.1 器壁的吸附現象
器壁的吸附引起被測元素吸附損失,是影響樣品和標準溶液穩定性的主要因素之一。這種吸附作用的確切本質尚不清楚。也許某些吸附可能是所謂“分子型”的,但估計各種形式的離子吸附會占優勢。特別是在玻璃(硅酸鹽)上,一種重要類型的離子吸附是離子交換。某些陽離子與硅酸鹽骨架中的堿金屬或堿土金屬離子進行交換,用實驗可以證明。這里還可以包括金屬離子水解產物的吸附。這些水解產物也可以以分子形態被吸附在器壁上,這時的吸附也就是沉淀。如果劇烈搖動溶液,器壁上的沉淀物可能脫落下來返回于液態介質中。
吸附作用在塑料器皿上是在所有器皿中是小的。但是由于一些塑料含有填充劑或增塑劑,其影響尤為復雜,建議使用廣州儀德公司代理的高純塑料器皿,避免這方面的影響。
對金屬離子的吸附作用是緩慢的,在各種材料上的吸附量為時間的函數,在稀的溶液中,痕量金屬離子的被吸附隨溶液的稀釋程度而增強,這在很戀分析中是值得重視的一個現象,金屬離子的被吸附還與溶液的酸度有關,酸度越小,越易被吸附。
5.2.2 器壁的滲透現象
聚四氟乙烯、聚乙烯。聚丙烯、聚碳酸酯是良好的器皿材料,適用于高純無機物的制備與儲存。但是塑料器壁既有可滲透性,有些分子或原子就可能透過器壁而滲漏。例如空氣中的氮氣、氧氣。二氧化碳等氣體可能滲入容器內部,容器內的易揮發組分和水蒸氣也有可能自容器內向外滲透,引起樣品的玷污與損失,再比如金屬汞就能透過聚乙烯器皿而擴散。這也是值得注意的。容器壁的厚度和環境溫度直接影響滲透率,可用增加容器壁厚度和降低環境溫度的方法來緩解。
5.3 容器的洗滌
洗滌容器的目的通常是為了洗去器壁上的異物。但對痕量分析和高純配制還需要瀝出容器材料中的某些組分,特別是濃集在器壁表層的某些組分。如由于容器模具的玷污,在器壁表層常常嵌著Fe、Zn、Al等物質。所以痕量很重視容器的清洗工作,在進行同一項分析工作時不輕易更換容器,經過研究和實踐,對痕量分析的器皿清洗程序:
5.3.1 用純水與濃鹽酸按1:1混合的溶液浸泡容器一周:
5.3.2 倒出鹽酸并用純水洗凈,再用1:1HNO3溶液將容器浸泡一周:
5.3.3 倒出HNO3并用純水洗凈,再用超純水充滿容器,可以放置數周待用,若經歷時間太長可在中途換水。
5.3.4 容器使用之前若需要干燥,應放在超凈環境中干燥。