取樣與樣品製備
樣品消解(sample digestion)
樣品消解,是把一塊頑固的固體——一塊岩石、一片樹葉、一截骨頭、一小塊塑膠——放進強酸裡加熱「燉煮」,直到整塊東西分解、化成澄清的液體。想像一鍋濃湯如何在幾小時的慢燉中,把一塊韌硬的肉慢慢化開;消解對那些清水永遠奈何不了的材料做的正是這件事,靠的是高溫和猛烈的化學藥劑。
其要點,是把待測物從被鎖住的固態,轉化為自由漂浮在溶液中的離子,儀器這才真正測得到它們。許多技術——原子吸收、電漿光譜——只能讀取液體,所以困在樣品內部的金屬,必須先被釋放到酸中。常用的消解體系會用到硝酸,有時再加入鹽酸、氫氟酸或過氧化氫。
消解威力強大,卻毫不留情。這些酸有腐蝕性,操作往往在高溫高壓下進行;試劑本身可能帶入痕量汙染,而一次馬虎的消解可能把汞、砷這類易揮發的元素煮跑、白白損失掉。做一份空白——讓酸不帶樣品走完整個流程——是不可或缺的,用來揪出試劑究竟貢獻了多少。
為測定一份魚乾中的鉛,化學家秤取0.5克放入容器,加入濃硝酸,加熱至只剩一份澄清溶液——此時鉛已自由地溶於液中,等待儀器測量。
酸把固體分解開,困住的金屬隨之化為可測的離子。
「消解 / 陳化」在分析化學裡有兩個不同的含義。這裡指的是用酸溶解樣品;而在重量分析中,「沉澱的陳化」指的是讓固體在母液中溫熱靜置,長成更大、更純的晶體。同一個英文詞,目標卻相反。
又稱
另見