全自動石墨消解儀飛灰應用方案解讀

前言

飛灰由燃料(主要是煤)燃燒過程中排出的微小灰粒，其粒徑一般在 1～100μm 之間，屬于危險廢物，又稱粉煤灰或煙灰。據我國用煤情況，燃用 1t 煤約產生 250～300kg 粉煤灰。大量粉煤灰如不加控制或處理，會造成大氣污染，進入水體會淤塞河道，其中某些化學物質對生物和人體造成危害。為了檢測飛灰中的重金屬元素，采用石墨消解的方法對其進行前處理，本方法消解迅速，酸用量少，酸霧污染小，有利于 AAS、ICP 等對痕量重金屬元素的準確快速測定。

儀器與試劑

2.1 儀器
全自動石墨消解儀，分析天平(十萬分之一)等

2.2 試劑
硝酸(68%)、鹽酸（37%）、氟硼酸（40%）

實驗方法

3.1 實驗條件探究
硝酸是重金屬消解常用的酸，也是很多消解實驗的基礎酸。硝酸具有很強的酸性和氧化性，且絕大多數硝酸鹽易溶于水，為后續測試帶來方便。

3.2 消解溫度
硝酸消解樣品常用溫度為 180℃，這個溫度下硝酸具有*的氧化性，可以消解大多數樣品。但消解時發現 180℃消解效果不好，消解溫度在 210℃左右*。

3.3 酸體系探究

3.3.1 逆王水體系
取樣品 0.1g，加入 6mL 硝酸和 2mL 鹽酸，靜置 10min 左右，組裝消解罐，按照以下參數進行消解：

消解完成，待冷卻至室溫后，取出消解罐，存在白色沉淀。

3.3.2 逆王水+HF
取樣品 0.1g，加入 6mL 硝酸、2mL 鹽酸和 2mL HF，靜置 10min 左右，組裝消解罐，按照表 1 的參數進行消解實驗，結果仍然存在白色沉淀。

3.3.3 逆王水+氟硼酸
取樣品 0.1g，加入 6mL 硝酸、2mL 鹽酸和 2mL 氟硼酸，靜置 10min 左右，組裝消解罐，按照表 1 的參數進行消解實驗，可消解*。

結論

飛灰樣品中存在硅元素，需要添加含氟的酸進行消解，同時樣品中還含有鈣、鎂等元素加入HF后會產生氟化鈣沉淀。故推薦使用逆王水+氟硼酸的體系對樣品進行消解，至高溫度 210℃。

注意事項
1）隨著罐數的增加，升溫時間可以適當的延長，使之能夠在預設的時間內達到目標溫度，若升溫緩慢或者遲遲無法達到預設溫度，則檢查主控罐是否存在漏氣。
2）每次運行結束，罐體溫度降至 60℃以下，同時觀察壓力數值為零時，轉移到通風櫥，冷卻到室溫才能打開消解罐。
3）樣品消解后需進行趕酸處理，防止HF或氟硼酸對玻璃器皿的腐蝕。