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四、样品的消解

当测定苗药中的无机元素时,由于大量有机物的存在,会严重干扰测定,因此,必须采用合适的方法破坏这些有机物质。消解是将样品与酸、氧化剂、催化剂等共置于回流装置或密闭装置中,加热分解并破坏有机物的方法。常用的消解方法有湿法消化、干法消化、高压消解、微波消解等。

(一)湿法消化

湿法消化也称酸消化,是在样品中加入混酸或混酸与过氧化氢等氧化剂的混合液,在加热状态下将有机物分解氧化,同时将样品中的待测组分转化为可测定形态的方法。根据所用试剂不同,下面介绍三种常见的湿法消化方法。

1.硝酸-高氯酸法

该法破坏能力强,反应较剧烈,故进行破坏时,必须严密注意,切勿将容器中的溶液蒸干,以免发生爆炸。本法适用于血、尿、生物组织等生物样品和动物药、植物药的破坏,经破坏所得无机金属离子均为高价态。本法对含氮杂环类有机物破坏不够完全。

2.硝酸-硫酸法

该法适用于大多数有机物质的破坏,无机金属离子均氧化成高价态。与硫酸形成不溶性硫酸盐的金属离子的测定,不宜采用此法。

3.硫酸-硫酸盐法

该法所用硫酸盐为硫酸钾或无水硫酸钠,加入硫酸盐的目的是提高硫酸的沸点,使样品破坏加速、完全。同时防止硫酸在加热过程中过早地分解为SO 3 而损失。经本法破坏所得金属离子,多为低价态。本法常用于含砷或锑的有机样品的破坏,破坏后得到三价砷或三价锑。

湿法消化所用的仪器,一般为硅玻璃或硼玻璃制成的凯氏瓶(直火加热)或聚四氟乙烯消化罐(烘箱中加热)。所用试剂应为优级纯,水为去离子水或高纯水,同时必须按相同条件进行空白试验校正。直火加热时最好采用可调温度的电热板,操作时应在通风橱内进行。

【例2-1】 黄芪中重金属铅的测定(2020年版《中华人民共和国药典》四部通则0821)

取供试品粗粉1g,精密称定,置凯氏烧瓶中,加硝酸-高氯酸(4∶1)混合溶液5~10mL,混匀,瓶口加一小漏斗,浸泡过夜。置电热板上加热消解,保持微沸,若变棕黑色,再加硝酸-高氯酸(4∶1)混合溶液适量,持续加热至溶液澄明后升高温度,继续加热至冒浓烟,直至白烟散尽,消解液呈无色透明或略带黄色,放冷,转入50mL量瓶中,用2%硝酸溶液洗涤容器,洗液合并于量瓶中,并稀释至刻度,摇匀,即得。同法同时制备试剂空白溶液。用原子吸收分光光度法检测,要求铅不得过5mg/kg。

(二)干法消化

干法消化是将有机物灼烧灰化以达到分解的目的。将适量样品置于瓷坩埚、镍坩埚或铂坩埚中,常加无水Na 2 CO 3 或轻质MgO等以助灰化,混匀后,先小火加热,使样品完全炭化,然后放入高温炉中灼烧,使其灰化完全即可。本法不适用于含易挥发性金属(如汞、砷等)有机样品的破坏。

应用本法时要注意以下几个问题:①加热灼烧时,控制温度在420℃以下,以免某些被测金属化合物挥发。②灰化完全与否,直接影响测定结果的准确度。如欲检查灰化是否完全,可将灰分放冷后,加入稍过量的稀盐酸-水(1∶3)或硝酸-水(1∶3)溶液,振摇。若呈色或有不溶有机物,可于水浴上将溶液蒸干,并用小火炭化后,再行灼烧。③经本法破坏后,所得灰分往往不易溶解,但此时切勿弃去。

(三)高压消解

高压消解是一种在高温、高压下进行的湿法消解过程,即把样品和消解液(通常为混酸或混酸+氧化剂)置于合适的容器中,再将容器装在保护套中,在密闭情况下进行分解。优点是无须消耗大量酸,降低了测定空白,将复杂基体完全溶解,避免挥发性待测元素的损失。

(四)微波消解

微波消解是利用微波的穿透性和激活反应能力加热密闭容器内的试剂和样品,使制样容器内压力增加,反应温度提高。从而大大提高反应速率,缩短样品制备的时间,并且可控制反应条件,使制样精度更高,减少对环境的污染。采用微波消解系统制样,消化时间只需数十分钟。消化中因消化罐完全密闭,不会产生尾气泄漏,且不需有毒催化剂及升温剂,避免了因尾气挥发而使样品损失的情况。 h9Yo70GgHjfqeISGoVlJb8uikV+YtoOCi+3lnFFPAIuxMM/fRk5qT+7HLrlJYNqO

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