시료의 분해

1. 무기물의 분해

1) 물에 의한 용해

- Na, K, NH4의 염용해

 

- 염화물(AgCl, PbCl2, HgCl 제외)

 

- 황산염(PbSO4, BaSO4, SrSO4 제외)

 

- 가용성염인 경우 특별한 전처리 없이 분석 가능

 

 

2) 산류에 의한 분해

- 비산화성 : HCl, HF, HBr, H2SO4, H3PO4

 

- 산화성 : HNO3, HClO4, H2SO4

 

- 저렴하고 간단하며 다량의 시료를 분해할 수 있음

 

- 분해시간이 길며 가열로 인하여 산의 세기가 감소하고 휘발성 성분들의 손실이 존재함

 

① HCl에 의한 분해

- 농도 37%, 비중 1.18, 끓는점 110℃

- 비산화성 산

- 전기적으로 양성인 금속과 이들의 산화물, 수산화물의 용해

- Zn, Cd, Fe, Sn 등은 묽은 염산에도 용해됨

- Ag, Hg(l), Ti, Pb와 반응시 불용성 침전물 생성

 

②HNO3에 의한 분해

- 농도 70%, 비중 1.41, 끓는점 83℃

- 대표적인 산화성

- 유기 및 금속성분 용해시 사용

- Cu, Pb, Zn, Cd, Mo 등의 금속 및 이들의 합금과 반응이 용이함

- 강한 산화력을 이용하여 유기물과 환원성 물질을 분해 (알코올 분해 시 폭발 주의)

 

③ 왕수에 의한 분해

- 왕수 반응식 (HNO3 : HCl = 1 : 3)

- Au, Pt, Pd 용해

- Ir, Rh 불용해

 

④ HBr과 Hl에 의한 분해

- HBr : 환원성 산, CeO2 및 고농도의 As,Sb, Sn, Hg, Ge, Se 분해

- Hl : Pb, C, Sr, Ba의 황산염 분해

 

⑤ HF에 의한 분해

- 농도 48%, 비중 1.15, 끓는점 120℃

- 무기분석에서 광범위하게 사용되며 다른 산류와 혼합하여 사용 가능

- As, B, Mo, Os, Te, Nb, Ta, Ti 등과 반응하여 휘발성 플루오르화물 생성

 

⑥ 과염소산에 의한 분해

- 농도 72.4%, 끓는점 204℃

- 강력한 산화제

- 70% 이상 과염소산은 산화력이 강력하여 환원성 물질과는 폭발적으로 반응

- b.p가 낮은 산류들(HCl, HNO3)의 제거

 

⑦ 황산에 의한 분해

- 농도 98%, 비중1.84, 끓는점 338℃

- 가장 끓는점이 높은 산

- 강력한 탈수력으로 유기물 분해에 효과적

- 황산염은 대부분 물에 용해되며 Sr, Ba, Pb는 불용성

- 산화물, 수산화물, 탄산염, 황화물, As, Al, Be, Mn, Ti 등의 분해

- 고온의 농황산은 Sb, Mo, Nb등의 용해 시 사용

 

⑧ 인산에 의한 분해

- 농도 85%, 끓는점 158℃

- 약산이며 비산화성

- 황을 포함하는 광석이나 암석 등의 전처리에 활용

 

 

 

3) 고온 융해에 의한 분해

- 산 알칼리에도 분해되지 않는 시료에 대한 분해수단

 

- 산성융제(Acidic flux) : K2S2O7, KHF2, B2O3(H3BO3)

 

- 알칼리성 융제(Alkaline flux) : Na2CO3, K2CO3, NaOH, KOH, Na2O2 등

 

- 시료량의 5~30의 융제를 섞고 고온에서 가열하여 용융한 뒤, 산을 이용하여 산성용액으로 바꾼 다음 기기분석을 진행

 

- 다량의 융제 및 융제의 구성성분으로 인해 기기분석시 간섭의 원인이 됨

 

 

 

4) 초단파 분해(Microwave digestion)

- 열판 분해 시간보다 짧으며 시료의 오염이나 손실이 거의 없음

 

- 휘발성 원소의 손실이 최소화되며 소량의 시약을 사용함

 

- 산이 증발하거나 세기가 감소하지 않음

 

- 다량의 시료 처리가 불가하며 휘발성 성분의 Teflon이 확산 침투함

 

- 고가의 장치이며 세척과 조립이 번거로움

 

 

 

 

 

2. 유기물의 분해

1) 건식회화

- 400~800℃에서 태워서 재가 남게 하는 조작

 

- 저렴한 전처리 방법, 적은 산류나 융제 사용

 

- 낮은 온도에서 시작하기 때문에 분해시간이 많이 소요됨

 

- 휘발성 원소의 손실, 전기로의 오염 발생

 

- 산소가 부족하면 탄화물이 생성됨

 

 

2) 습식회화

- 산화성 산류를 이용하여 유기물을 분해

 

- H2SO4-HNO3가 가장 많이 사용됨

 

- HClO4 사용 시 폭발 위험 존재

 

 

3) 고온 융해

- 무기물의 경우와 유사함

 

- 알칼리성 융제보다는 산성 융제를 사용

 

 

4) 초단파 분해

- 무기물의 경우와 유사함

 

- 소량의 시료만 분석 가능

 

- NOx, SOx 등의 기체 발생 (폭발 위험 존재)