在化学检验中，分离与富集以及试样分解是分析前处理的关键环节，直接关系到后续测定的准确性、灵敏度和可靠性。尤其当样品基体复杂、目标组分含量极低或存在严重干扰时，这些步骤不可或缺。

一、试样分解（Sample Decomposition）

目的：将固体或难溶样品转化为适合分析的溶液状态，使待测组分完全释放并进入溶液。

常用方法：

溶解法（适用于可溶性样品）

盐酸（HCl）：溶解碳酸盐、氧化物、部分金属；

硝酸（HNO₃）：强氧化性，溶解大多数金属及合金；

氢氟酸（HF）：溶解硅酸盐、玻璃、陶瓷（需铂金或聚四氟乙烯器皿）；

高氯酸（HClO₄）、硫酸（H₂SO₄）：用于难溶矿物，但需注意安全（高氯酸易爆炸）；

水溶：用于无机盐、酸、碱等水溶性物质；

酸溶：

混合酸溶：如“王水”（HNO₃:HCl = 1:3）可溶解金、铂等惰性金属。

熔融法（适用于难溶矿物、硅酸盐、陶瓷等）

将样品与熔剂（如Na₂CO₃、K₂S₂O₇、NaOH、LiBO₂）混合，在高温（600–1000℃）下熔融，使目标元素转化为可溶性盐。

注意：引入大量熔剂可能干扰后续分析，需稀释或分离；使用铂金坩埚时避免接触还原性物质或HF。

灰化法（适用于有机物或生物样品）

可加H₂O₂增强氧化能力；

微波消解是现代主流方法，效率高、污染少、回收率好。

优点：处理量大，空白低；

缺点：易挥发元素（如Hg、As、Pb）可能损失。

干法灰化：在马弗炉中500–600℃灼烧，使有机物氧化分解，残留无机灰分用于金属元素分析；

湿法消化：用浓HNO₃、H₂SO₄、HClO₄等加热消解，常用于食品、土壤、生物组织；

微波消解（现代高效方法）

在密闭高压容器中，利用微波加热酸液快速分解样品；

适用于各类固体样品（土壤、塑料、金属、生物组织）；

优点：速度快、试剂用量少、挥发损失小、自动化程度高。

二、分离与富集（Separation and Preconcentration）

目的：

分离：去除基体干扰物（如共存离子、有机物、悬浮物）；

富集：提高痕量组分浓度，使其达到检测限以上。

常用方法：

沉淀分离法

利用溶解度差异，使目标组分或干扰物形成沉淀。

共沉淀富集：加入载体（如Fe(OH)₃、Al(OH)₃），吸附痕量金属离子一同沉淀，实现富集（用于ppb级分析）。

溶剂萃取法（液-液萃取）

金属离子：用8-羟基喹啉、DDTC等螯合剂萃取到有机相；

有机污染物：用正己烷、二氯甲烷从水样中萃取农药、多环芳烃。

利用目标物在两种互不相溶溶剂中分配系数不同进行分离。

常用于：

注意：需控制pH、萃取剂用量、振荡时间；避免乳化。

离子交换法

软化水（去除Ca²⁺、Mg²⁺）；

分离稀土元素、铀/钚；

净化样品（如去除Cl⁻干扰银测定）。

利用离子交换树脂对不同离子的亲和力差异进行分离。

应用于：

色谱分离法

步骤：活化 → 上样 → 淋洗 → 洗脱；

应用：水中农药、药物残留、重金属的富集净化。

包括柱色谱、薄层色谱、固相萃取（SPE）等。

固相萃取（SPE） 是现代实验室最常用的富集手段：

挥发与蒸馏法

Hg、As 可通过氢化物发生（HG）转化为气态氢化物分离；

氰化物在酸性条件下生成HCN气体蒸出；

凯氏定氮法中NH₃被蒸馏出来。

利用组分挥发性差异分离。

如：

膜分离技术

如透析、超滤，用于大分子与小分子分离（如蛋白质与金属离子）。

三、方法选择原则

四、操作注意事项

防止污染：使用高纯试剂、洁净器皿（酸泡、超纯水冲洗）；

防止损失：

易挥发元素避免高温敞开消解；

吸附性强的痕量金属使用塑料器皿；

空白控制：同步做试剂空白，扣除背景；

回收率验证：加标回收实验评估方法准确性；

安全第一：强酸、HF、高氯酸、有机溶剂操作需在通风橱中进行，佩戴防护装备。

五、总结

在化学检验中：

试样分解是“打开样品”的钥匙，确保目标组分完全释放；

分离与富集是“提纯与浓缩”的桥梁，消除干扰、提升灵敏度。

化学检验员必须根据样品类型、检测目标和仪器要求，科学选择并规范操作前处理方法。一个成功的分析，往往70%取决于前处理的质量。掌握这些知识，是保障检测数据准确、可靠、合规的核心能力。