1．水样的前处理

一般而言，pH小于2的清澈水样可以直接进行仪器分析。大部分天然水和各种污水、废水常会含有不同数量的固体物质，从而使水质浑浊。在测定金属等无机物的指标时，如果水样中含有较高浓度的有机物也需要先进行前处理。水样预处理的目的主要是使待测组一分达到测定方法和仪器要求的形态、浓度，消除共存组分的干扰。水样前处理包括消解、富集和分离。通常，多数水样需要经过必要的前处理才能用仪器分析。不同性质不同元索的水样处理方法有所差异。

水中的金属元素状态分可溶态和悬浮态两种。为避免管路堵塞，仪器分析，一般要求溶液中不含粒径在0.45 um以上的颗粒。能通过滤膜的金属形态称为可溶态，被截留的为悬浮态，两者之和为金属元素的总量。当水样中含有悬浮颗粒时，测试溶解态金属含量需用滤膜等过滤，测定过滤后水中的金属含量。而分析金属元素总量时则往往要先将水样消解后再测定。若测定悬浮物中的金属，需用玻璃砂芯、滤膜或滤纸将新鲜水样抽滤，滤渣在105～110℃烘干，置于干燥器中冷却，直至恒重为止，然后进行消解和分析。

消解是最常用的前处理方法。消解处理的目的是破坏有机物，溶解悬浮性固体，并将各种价态待测元素氧化成单一高价态，或转变成易于分离的无机化合物。消解后的水样应清澈、透明、无沉淀。

水样的消解多采用湿式消解法，即利用各种酸或碱进行消解。使用的试剂主要有盐酸、硝酸、高氯酸、磷酸、过氧化氢等。要注意的是，由于硫酸易产生分析吸收，选用火焰原子吸收法时一般不用硫酸处理水样：硫酸和高氯酸由于基体干扰较严重，在选用石墨炉原子吸收时应避免使用。对于ICP-MS分析来说，硝酸是最合适的酸介质。对于火焰原子吸收法来说，一般以稀盐酸或者稀硝酸为介质较好，高氯酸次之，避免使用硫酸（有分子吸收）和磷酸（有化学干扰）。对于石墨炉原子吸收法，最好选用硝酸介质，避免使用盐酸介质，以防止某些金属（如钙、镉、铅）形成易挥发的金属氯化物，钠、钙、镁的氯化物还会产生基体干扰，也要避免使用硫酸、磷酸。试剂纯度的要求与待测元素的含量及试剂的用量有关。对于浓度在mg/L级以上的样品，消解试剂应为分析纯以上；对于mg/L级以下的样品，消解试剂应使用优级纯级别或经过提纯后的分析纯试剂；对于痕量金属分析，试剂纯度应进一步严格。通常当消解试剂的用量是样品量的10倍时，试剂中元素的含量应比样品中元素的含量至少低两个数量级。若消解过程使用的酸量较大、酸的种类较多或分析准确度要求较高，为避免试剂对待测元素含量的影响，在消解样品的同时应平行制备试剂空白以消除试剂干扰。对于水中痕量或超痕量元素的分析，有时需要先预分离和富集，然后再检测含量。

样品的采集制备以及标样的配制与储存都应选用合适的器皿。在痕量金属分析时，应考虑到实验室最常用的玻璃器皿的吸附影响，比较适合的是惰性材料如石英、聚四氟乙烯或高压聚乙烯制成的器皿。消解常用的容器为硼硅酸耐热玻璃（对含氟样品不适用）或聚四氟乙烯烧杯。所有使用的器皿都要清洗干净，避免器皿对溶液组成产生影响而导致分析误差。消解过程一般在电热板上进行，为安全起见应在通风橱中操作。

水样的湿式消解法有多种，适用于不同性质或测试目的的水样。

（1）硝酸消解法

适用于较清洁水样。取50～100 ml水样置于消解容器中，加入5 ml硝酸，在电热板上加热蒸发至5 ml左右，冷却后将消解液及消解容器润洗液全部转移至容量瓶，定容后待测．

(2)硝酸-高氯酸消解法

适用于合难氧化有机物的水样，其处理过程较硝酸消解法复杂。取50～100 ml水样加入5 ml浓硝酸，加热硝化至体积约10 ml左右，冷却，再加入5 ml浓硝酸并逐次加入2 ml高氯酸，继续加热硝化，蒸至近干，冷却后用2%硝酸溶解残渣，转移定容。这种消解方法比较彻底，可用于含镉.锌金属等多种水样的预处理，但不适用于含铅和银的水样。

在测定可溶志金属时，通过滤膜的样品若在酸化时产生浑浊，应用硝酸-高氯酸体系消解。取过滤后水样100 ml水样于石英烧杯中，加入10 ml优级纯浓硝酸、2 ml高氯酸，在电热板上加热至不产生棕黄色烟(N₂0₄）升高加热温度，蒸至冒高氯酸白烟、残液成粘稠状，取下冷却，加水溶解定容。

以上为消解水样常用的两种酸体系。

(3）硫酸-磷酸消解法

当水样中Fe³⁺等离子浓度较高时，可考虑硫酸-磷酸消解法，磷酸能与F³⁺等金属离子络合，有利于消除Fe3+等离子的干扰。含铅、银、钡等元素及含钙高的水样由于易生成硫酸盐沉淀不适用此方法。

(4)硫酸-高锰酸钾(5%）消解法

主要适用于消解含汞水样。取水样加入适量的硫酸和5％的高锰酸钾溶液，混匀，加热煮沸10 min后冷却。消解液中过量的高锰酸钾可用盐酸经胺还原去除，加入盐酸经胺至粉红色刚消失为止即可。所得溶液可直接进行汞的测定。

(5）多元消解法

对于某些特殊水样还可采用多元消解方法，即三种以上酸或氧化剂组成的消解体系。若水样经消解后仍含颗粒物，一般为不溶性二氧化硅或其他不溶性杂质，可用0.45 um的微孔滤膜过滤后测定。需要特别说明的是，很多国产滤膜由于材质或生产过程中的污染，过滤后可能会有杂质（特别是K, Na等元素）溶出，引起测量误差。解决的方法有两种，一种是采用长时间静置，让不溶颗粒自然沉降的方法来代替过滤，这种方法适用于去除密度较大的易沉降杂质；另一种是先用待测液淋洗滤膜将易溶出的元素洗去，弃去淋洗液后再收集滤液待测。