解决方案丨云母粉微波消解:溶液沉淀问题全解析!
时间:2024-12-12 阅读:111
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。睿科集团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。
睿科集团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 睿科集团 产品支撑:
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
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