在测定水样中金属离子等无机物指标时,如果水样中含有较多不与水混溶的有机物和悬浮物,则需对水样进行消解处理。消解的目的是将样品中有机物和悬浮颗粒物分解,使待测金属以离子形式进入溶液中。消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。加入的试剂应不干扰测定,也不应导致待测物质的严重沾污和损失。消解方式主要有湿式消解法和干灰化法。

  1.湿式消解法

  (1)硝酸消解法 对于可消解难氧化有机物的水样,具体作法是:取适量水样于烧杯或锥形瓶中,加5-10mL硝酸,在电热板上加热、消解至大部分有机物被分解。取下烧杯,稍冷,加2-5mL高氯酸,继续加热至开始冒白烟,如试液呈深色,再补加硝酸,继续加热至冒浓厚白烟将尽(不可蒸至干涸)。取下烧杯冷却,用2%HNO3溶解,如有沉淀应过滤,滤液冷至温室备用。因高氯酸能与羟基化合物反应生成不稳定的高氯酸酯,有发生爆炸的危险,故先加入硝酸,氧化水样中的羟基化合物,稍冷后再加高氯酸处理。

  (2)硝酸-高氯酸消解法 此法可消解难氧化有机物的水样。具体作法是:取适量水样于烧杯或锥形瓶中,加5-10ml硝酸,在电热板上加热、消解至大部分有机物被分解。取下烧杯,稍冷,加2-5ml高氯酸,继续加热至开始冒白烟,如试液呈深色,再补加硝酸,继续加热至冒浓厚白烟将尽(不可蒸至干涸)。取下烧杯冷却,用2%HNO3溶解,如有沉淀应过滤,滤液冷至室温备用。因高氯酸能与羟基化合物反应生成不稳定的高氯酸酯,有发生爆炸的危险,故先加入硝酸,氧化水样中的羟基化合物,稍冷后再加高氯酸处理。

  (3)硝酸-硫酸消解法 两种酸都具有较强的氧化能力,其中硝酸的沸点低而硫酸的沸点高,二者结合使用可提高消解温度和消解效果。常用的硝酸与硫酸的比例为5 :2。消解时先将硝酸加入水样中,加热蒸发至小体积,稍冷再加入硫酸、硝酸,继续加热蒸发至大量冒白烟,冷却加适量水,温热溶解可溶盐,若有沉淀应过滤为提高消解效果常加入少量过氧化氢。

  此法不适用于处理测定已生成难溶盐组分(如铅、钡、锶)的水样。

  (4)硫酸-磷酸消解法 两种酸的沸点都较高,其中,硫酸氧化性较强,磷酸能与一些金属离子络合(如Fe3+等)。故两者结合消解水样,有利于测定时消除Fe3+等离子的干扰。

  (5)硫酸-高锰酸钾消解法 此法常用于消解测定汞的水样。高锰酸钾是强氧化剂,在中性、碱性、酸性条件下都可以氧化有机物,其氧化产物多为草酸跟,但在酸性介质中还可继续氧化。具体作法是:取适量水样,加适量硫酸和5%高锰酸钾,混匀后加热煮沸,冷却滴加盐酸羟胺溶液破坏过量的高锰酸钾。

  (6)多元消解法 为提高消解效果,在某些情况下需要采用三元以上酸或氧化剂消解体系。例如,处理测总铬的水样时,用硫酸、磷酸和高锰酸钾消解。

  2.干灰化法

  干灰化法又称高温分解法,其处理过程是:取适量水样于白瓷或石英蒸发皿中,置于水浴上蒸干,移于马福炉内,于450-550℃灼烧至残渣呈灰白色,使有机物完全分解除去。取出蒸发皿冷却,用适量2%HNO3(或HCl)溶解样品灰分,过滤,滤液定容后供测定。

  此法不适用于处理测定易挥发组分(如砷、汞、镉、硒、锡等)的水样。